Устройство для определения неровностей автомобильной дороги Советский патент 1984 года по МПК E01C23/07 G01N19/08 

Изобретение относится к эксплуатации автомобильных дорог и может быть использовано для получения статистических характеристик дорог, в целях оценки качества поверхности дорожньк покрытий, а также для определения уклонов автомобильных дорог. Известно устройство для оценки качества поверхности дорожных покрытий, включающее раму с расположенными вдоль ее оси направляющими, записывающее приспособление, имеющее основную и приемную катушку, каретку и копирующий ролик О . Недостаток данного устройства соетоит в том, что оно позволяет изме- . рять профиль дороги лишь на участке, равном длине направляющих базовой рамы, по которым движется каретка. Наиболее близким к изобретению является устройство для определения неровностей автомобильной дороги, содержащее гидравлически связанные сосуды с жидкостью, один из которых ус.тановлен стационарно t2. Данное устройство обладает недостаточной точностью, так как может быть использовано лишь для измерения неровностей в отдельно выбранных точ ках исследуемого участка дороги. Цель изобретения - повышение точности измерений и обеспечение непрерывной автоматической записи профиля Поставленная цель достигается тем что устройство для определения неровностей автомобильной дороги, содержащее гидравлически связанные сосуды с жидкостью, один из которых ус тановлен стационарно, снабжено тележ кой с опорным колесом, установленной . на его оси, регистрирующим прибором , с пишущим чувствительным злементом и протяжкой, и противовесом, а стационарный сосуд снабжен мембраной с тен зодатчиком, электрически связанным с пишущим чувствительным элементом регистрирующего прибора, смонтирован ного на тележке, протяжка кинематически связана с опорным колесом, а второй сосуд посредством противовеса шарнирно установлен на .оси опорного колеса, при этом уровень жидкости в нем превьпиает уровень жидкости в ста ционарном сосуде на величину, соответствующую области линейных деформаций мембраны. На фиг.1 схематически изображено устройство, обпщй вид; на фиг.2 сташюнарньп сосуд с мембраной; на фиг.З - крепление подвижного сосуда на оси тележки; на фиг.4 - кинематическая схема протяжки регистрирующего прибора; на фиг.5 - зависимость относительной деформации мембраны от уровня жидкости. Устройство включает ось 1, на которой при помощи подшипников 2 установлено опорное колесо 3 и посредством вильчатого кронштейна 4 закреплена тележка 5. На тележке 5 установлен регистрирующий прибор 6 (осциллограф) с кассетой 7 носителя записываемой информации, например фотобумаги 8. Фотобумага 8 в кассете 7 с основного барабана 9 подается через тянущий барабан 10 на барабан 11. Тянущий барабан 10 через шестерни осциллографа 12 и 13 и редуктор 14 при помощи цепной передачи, включающей звездочки 15 и 16 и цепь 17, соединен с опорным колесом 3. Барабаны 9-11 шестерни 12 и 13 редуктор 14, звездочки 15 и 16 и цепь 17 составляют протяжку. Сосуд 18 установлен в массивном корпусе 19, который при помощи подшипника 20 закреплен на оси 1, причем корпус 19 служит одновременно и противовесом, обеспечивающим строго вертикальное положение сосуда 18, и исключает наклоны этого сосуда при наклонах тележки 5. Сосуд 18 при помощи гибкого шланга 21 соединен со стационарным сосудом 22, в котором установлена мембрана 23 с наклеенным на неё тензодатчиком 24. Тензодатчик 24 соединен через балансировочный мост, расположенный пульте управления 25, с гальванометром осциллографа 6. Мембрана 23 находится под начальным давлением, создаваемым столбом жидкости высотой tip (фиг.5), позволяющим перенести зону рабочих относительных деформаций мембраны из зоны ОА, где характеристика относительной деформации мембраны имеет значительную нелинейность, в зону АВ с характеристикой, приближающейся к линейной. Одновременно мембрана 23 препятствует возникновению колебаний жидкости, которые наблюдаются в сообщающихся сосудах со свободными поверхностями жидостиУстройство работает следующим образом. 311 Сосуд 22 устанавливают на полотно дороги и тем самым создают базовую плоскость, проходящую через мембрану 23, относительно которой осуществляют измерение профиля. Тележку 5 устанавливают рядом с сосудом 22 и в этом положении устройства производят балансировку моста в пульте 25 и установку нуля, а также тарировку устройства, которую можно производить путем подкладьюания под опорное колесо 3 калиброванных брусков. После этого оператор перемещает тележку 5 по полотну дороги. В процессе движения по неровностям дороги происходит изменение высоты столба жидкости Ъ , вследствие чего меняется давление жидкости на мембрану 23, Тензодатчик 24 преобразует деформацию мембраны в электрический сигнал, который подается на гальванометр осциллографа 6. Зеркальце гальванометра (не показано) под действием электрического сигнала отклоняется на угол,пропорциональный величине этого сигнала. Падающий на зеркальце луч света лампы накаливания (не показана) отражается от зеркальца гальванометра и воздействует на фотобумагу 8, которая в силу кинематической связи с опорным колесом 3 тележки непрерывно перемещается. Гальванометр, зеркальце и лампа накаливания составляют пишущий чувстОвитапьный элемент регистрирукяцего .поибора осциллографа 6. В результате на фотобумаге 8 полз чается масштабная запись профиля контролируемого участка дороги. Таким образом, устройство позволяет с небольшими затратами труда и времени замерять профили участков автомобильных дорог. Наличие мембраны, установленной в одном из сообщающихся сосудов в контакте с жидкостью и закрепленного на мембране тензодатчика, электрически связанного с пишущим чувствительным элементом регистрирующего прибора, позволяет исключить колебания жидкости в сообщающихся сосудах и получить непре рывную запись исследуемого участка, что дает возможность быстро и с достаточной точностью обработать экспериментальные данные с помощью известных полуавтоматических средств.Установка перемещаемого сосуда шарннрно на оси опорного колеса позволяет исключить влияние наклонов тележки . на получаемые результаты. Повышению точности измерений способствует также то, что снятие показаний регистрирующим прибором осуществляется в области линейных деформаций мембраны, что обеспечивается превышением уровня жидкости в перемещаемом сосуде по отношению к стационарному.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРОВНОСТЕЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ, содержащее гидравлически связанные сосуды с жидкостью, один из которых установлен стационарно, о т л и ч а ю щ 6 е С Я тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения непрерывной автоматической записи профиля, оно снабжено тележкой с опорным колесом, установленной на его оси регистрирукнцим прибором с пишущим чувствительным элементом и протяжкой, и противовесом, а стационарный сосуд снабжен мембраной с тенэо датчиком, электрически связанным с пишущим чувствительным элементом регистрирующего прибора, смонтированного на тележке, протяжка кинематически связана с опорным колесом, а второй сосуд посредством противовеса щарнирно установлен на оси опорного колеса, при этом уровень жидкости в нем превьшхает уровень жидкости в стационарном сосуде на величину, соответствующую области линейных деформаций мембраны. 22

L f

4

(Риг.

а

13

Ui.tf

Высота столба Pu9,S ftfSKocmu