簡介
貝克曼彎沉儀(beam levex deflectometer)又稱槓桿彎沉儀或簡稱貝克曼梁。測量在汽車荷載作用下路面回彈彎沉值的儀器。亦可側全土基及基層的回彈彎沉值。A.C.貝克曼於1953年研製成功,並於同年首次使用於美國西部州道路試驗(WASHO道路試驗)中。該儀器構造十分簡單,主要構件是一根支點前臂與後臂的長度比為2:1的槓桿。測量時將前臂側頭伸入具有規定荷重的汽車後軸的一組雙輪胎中間,並記下架於後臂端部的百分表讀數,挨汽車前進離開彎沉影響半徑後,再記下百分表讀數,前後讀數之差乘2即為測點處的回彈彎沉值(1/100mm)。藉助回彈彎沉值可評價路面的整體強度或計算土基、路面材料的回彈模盤值。貝克曼梁除具有量測準確、使用方便的優點外,與承載板法比較,還具有量測速度快,一般不受被側體塑性變形影響的特點。
貝克曼彎沉儀技術參數
1. 總長:3600/5400mm。
2. 槓桿比: 2:1
3. 支點至前測點長:2400/3600mm。
4. 剛度:以軸孔中心為支點,在距支點1800mm處載入200g,其撓度不大於0.05mm。
5. 表精度為0.01mm 量程為1cm
6. 此設備材質為鑄鋁
7. 本產品有3.6m,5.4m,7.2m三種規格
貝克曼彎沉儀結構
路面彎沉儀由前槓桿,後槓桿、底座,百分表、支架等主要部分組成。
使用前槓桿、後槓桿用4隻M12螺栓連線,不用時將螺栓卸下,前後槓桿分開裝入箱內。後槓桿與支架座相連,槓桿與底座之間採用向心球軸承連線,克服了以住採用散彈子軸承結構不穩定、靈活性差等缺點,並加有防塵蓋,防止了灰塵和雨水的浸入,加有足夠的潤滑油脂,底座上裝有調平螺絲和水平裝置,調整方便。百分表支架上有一表夾,可根據測量時的高度進行調整,每台儀器上配0~10mm一級精度百分表1隻。
貝克曼彎沉儀原理
路面彎沉值是指在車輪載荷作用下,路面所產生的垂直變形,它是反映路面強度的一項指標,路面結構愈厚,路面材料或路基的強度越高則彎沉值越小,反之則彎沉值越大,因此路面設計、施工、養護、加固等工作中制定一條既經濟又合理的方案。路面彎沉值是必不可少的手段,近年來為公路部門廣泛套用。
路面彎沉儀是採用槓桿原理製成的,用來測定汽車後軸雙輪之間的路面彎沉值。路面在負荷作用下形成局部下沉(即垂直變形),路面反映的形狀是以負荷點為中心盆形,稱之為彎沉盆。當負荷移開後彈性使路面恢復到原狀,彎沉盆消失,負荷前後的差值即稱為彎沉值。試驗證明,總彎沉和彈性彎沉不相等即負荷移開後,路面彎沉盆並不完全消失,路面還會存在微量的殘餘變形,路面彎沉值與車速、溫度等因素有密切關係。
路面彎沉儀具有結構簡單,使用方便,靈敏度高,結構緊固輕便等特點。不受天氣、風力、日照等客觀條件等影響。
貝克曼彎沉儀測定方法
1、測定準備:
A、將儀器槓桿前後連線成一體,按要求檢查好。
B、載重汽車一輛,後橋單軸需按規定標定,用以路面載入,氣胎壓力也按規定調好。
C、熱敏電阻點溫計1支,精度1℃,用以測定路面溫度(因彎沉值隨溫度變化)。
D、指揮交通用的紅旗三面,小鐵棒三根700~300mm,直徑20mm,每次測定除駕駛員外一般需用工作人員3名,1人指揮汽車,1人記錄數據,另1人搬運彎沉儀。
2、測定步驟:
A、將儀器擦淨
B、測定選好後,將測定的汽車後軸雙輪間隙中心距測點不超過10cm處。
C、將百分表裝在百分表之架上,然後彎沉儀移至路面上,使其測端恰好在雙輪胎間隙的中心處(垂直於車軸中心點),並調水平,用表夾及百分表支架的調平螺絲將百分表讀數調至5mm左右,使指針指零,表的觸頭抵住測點螺釘中心,並記錄其讀數B1。
D、汽車向前開動,使其後輪在影響半徑以外,一般距測定5m左右,此時百分表走動,待百分表讀數穩定後(每分鐘變得小於0.01mm),記錄讀數C1。
E、用熱敏點溫計測出並記錄下路面的溫度t。
F、將測定結果,記錄於下式中。
G、根據記錄下的讀數,計算路面彈性彎沉值。
Rt=(B1﹣C1)×2
式中:Rt—路基溫度時,路面彈性彎沉值,單位:mm。
B1—有載荷時百分表讀數, 單位:mm
C1—移去載荷時百分表讀數 單位:mm
貝克曼彎沉儀檢定方法
1、測量精度:將彎沉儀置於穩定的平台上,測頭置於壓力機的下承台上,安置百分表,並於測頭處置一百分表。(用以測量下承壓台的位移),啟動壓力機,使承壓台微升(或下降)同時讀記彎沉儀和測頭處百分表讀數,計算出位移值,量值範圍0.2-4.0mm,每次測定反覆5次,精度在±0.02mm內。
2、儀器長度,測頭長度,測頭寬度與厚度,採用經檢定的鋼尺或卡尺量測,精度應合符要求。
3、梁的橫身剛度:用百分表或千分表測量,擺動度應符合要求。
4、儀器質量:用小磅秤稱重,質量應符合要求。
5、主要零部件材料:肉眼觀察,經驗或用簡單方法檢查。
6、裝配及外觀要求:肉眼觀察或用簡單方法檢查。