Устройство для определения степени неровности дорожного покрытия

 

Использование: оценка покрытия дорожного строительства. Сущность изобретения: устройство содержит рейку 1 на колесах, измерители 2 и 8, вычислительный блокЗ, приводной рычаг4, закрепленный на оси центрального колеса 5 рейки, датчики 6 и 7 перемещения, блок 9 питания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 01 С 23/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 (21) 4905625/33 (22) 28,01.91 (46) 15.10.92. Бюл.N. 38 (71) Центральный научно-исследовательский институт спорта (72) Б.M,Êîñàðåâ, В.В.Иванов, Г.И,Попов, А,П.Меркин, К.А.Кузнецов и А.И.Иванов (56) Некрасов В, К. и др. "Эксплуатация автомобильных дорог". M.: Высшая школа, 1983, с. 287.

„„. Ы „„1768693 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СТЕПЕНИ НЕРОВНОСТИ ДОРОЖНОГО

ПОКРЫТИЯ (57) Использование: оценка покрытия дорожного строительства, Сущность изобретения: устройство содержит рейку 1 на колесах, измерители 2 и 8, вычислительный блок 3, приводной рычаг 4, закрепленный на оси центрального колеса 5 рейки, датчики 6 и 7 перемещения, блок 9 питания. 1 ил.

1768693

Ur= Kr Lr, Изобретение относится к дорожному строительству.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения степени неровности дорожного покрытия, содержащее рейку с колесами. Рейку перемещают (катят) по поверхности покрытия с помощью колес, при этом посредством механического привода — рычага передаются вертикальные колебания рейки на перо самописца, которое регистрирует в графическом виде на бумажной ленте геометрический профиль поверхности покрытия (вертикальные смещения рейки). Полученные кривые (профили) обрабатываются, затем вручную, с учетом масштаба записи, Это устройство имеет недостатки, поскольку обусловлено ручной обработкой результатов и низкой точностью регистрации в связи с отсутствием привязки к горизонтальным перемещениям рейки, Целью изобретения является повышение точности определения, Эта цель достигается тем, что устройство для определения степени неровности дорожного покрытия, содержащее рейку с колесами, снабжено двумя датчиками перемещения, выполненными на потенциометрах, двумя измерителями, вычислительным блоком, блоком питания и приводным рычагом, закрепленным на оси центрального колеса рейки и механически соединенным с подвижным контактом первого датчика перемещения, неподвижные контакты которого и один из входов первого измерителя соединены с блоком питания, второй датчик перемещения жестко связан с осью центрального колеса и соединен с блоком питания, подвижный контакт второго датчика перемещения подключен к одному из входов измерителя, другие входы измерителей подключены к блоку питания, а выходы измерителей — к соответствующим входам вычислительного блока, На чертеже приведена блок-схема устройства, которая содержит подвижную (на колесах) рейку 1, перемещаемую по поверхности покрытия, первый измеритель 2, служащий для измерения электрического сигнала, пропорционального величине перемещения рейки по горизонтали — г(цифровой вольтметр), вычислительный блок 3, служащий для вычисления удельного коэффициента неровности покрытия, представляющего отношение вертикального перемещения рейки Ls к горизонтальному перемещению (Lr), приводной рычаг 4 (подпружиненный), закрепленный на оси центрального колеса 5 рейки, первый датчик 6 перемещения по вертикали, который механически соединен с приводным рычагом, второй датчик 7 перемещения (по горизонтали), жестко связанный с осью центрального колеса, второй измеритель 8 и блок 9 питания.

Работает устройство следующим образом.

После установки трехметровой рейки 1 на поверхности испытуемого покрытия и подготовки всей электрической схемы регистрации перемещают(катят) рейку по поверхности испытуемого участка покрытия. При этом центральное колесо 5 рейки, двигаясь по поверхности покрытия, в местах неровностей перемещается вертикально вверх или вниз, передавая эти перемещения через посредство подпружиненного приводного рычага 4 на подвижный контакт датчика 6 перемещения. В результате этого подвижный контакт 10;перемещаясь, преобразует это перемещение в электрический сигнал, амплиту ;а напряжения которого (U>) пропорциональна амплитуде (величине) перемещения оси центрального колеса в вертикальной плоскости (L>), т,е. пропорциональна величине неровности покрытия, Алгоритмически это можно записать следующим образом где U — величина амплитуды напряжения электрического сигнала, снимаемого с реостатного датчика (6);

LB — величина неровности в мм;

K> — коэффициент пропорциональности, определяется крутизной статической характеристики реостатного датчика 6 и величиной напряжения питания блока питания 8.

Далее сигнал U< с датчика 6 поступает на вход измерителя (вольтметра 2), которым он измеряется, преобразуется в цифровую форму и далее поступает на второй вход вычислительного блока 3.

Одновременно с этим, в процессе перемещения рейки 1 по поверхности покрытия в горизонтальной плоскости, подвижный контакт 11 датчика 5 перемещения (многооборотного) также начинает перемещаться (вращаясь), преобразуя величину перемещения рейки 1 по горизонтали (Lr) в электрический сигнал Ur, величина (амплитуда) которого пропорциональна пути перемещения рейки (г).

Алгоритмически это можно записать следующим образом:

1768693

0в Кв -в -в мм )

Кон . Ко

Ur Kr Lr г м

Относительный коэффициент неровно -в сти Кон = Ко характеризует покрытие -г более полно, объективно и точно, соотнося суммарную величину вертикальных пучностей (Le) к длине участка испытуемого по35

45

Составитель Л, Шарова

Редактор А. Купрякова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Петрова

Заказ 3625 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 где Ur — величина амплитуды напряжения электрического сигнала, снимаемого с датчика;

Ь вЂ” величина перемещения рейки 1 по горизонтали в метрах;

К, — коэффициент пропорциональности, определяется крутизной статической характеристики датчика 5 и величиной напряжения питания.

Далее сигнал Ог с датчика 7 поступает на вход измерителя 8, которым он измеряется, преобразуется в цифровую форму и поступает на первый вход вычислительного блока 3.

Вычислительный блок Ur выполняет следующие операции;

1, Интегрирование по модулю сигнала

Ue, 2. Интегрирование сигнала Ur, 3. Вычисление относительного коэффициента неровности Кон по формуле крытия (Ь), на котором эти пучности были зафиксированы.

Размерность относительного коэффимм

5 циента неровности Кон = . Таким обрам зом, данное устройство позволяет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для определения степени

10 неровности дорожного покрытия, содержащее рейку с колесами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено двумя датчиками перемещения. выполненными на по15 тенциометрах, двумя измерителями, вычислительным блоком, блоком питания и приводным рычагом, закрепленным на оси центрального колеса рейки и механически соединенным с подвижным контактом

20 первого датчика перемещения, неподвижные контакты которого и один из входов первого измерителя соединены с блоком питания, второй датчик перемещения жестко связан с осью центрального колеса и

25 соединен с блоком питания. подвижный контакт второго датчика перемещения подключен к одному из входов второго измерителя, другие входы измерителей подключены к блоку питания, а выходы

30 измерителей — к соответствующим входам вычислительного блока,