[科普中国]-杠杆弯沉仪

杠杆弯沉仪(beam levex deflectometer)又称贝克曼弯沉仪或简称贝克曼梁。测量在汽车荷载作用下路面回弹弯沉值的仪器。

简介杠杆弯沉仪(beam levex deflectometer)又称贝克曼弯沉仪或简称贝克曼梁。测量在汽车荷载作用下路面回弹弯沉值的仪器。亦可侧全土基及基层的回弹弯沉值。A.C.贝克曼于1953年研制成功，并于同年首次使用于美国西部州道路试验(WASHO道路试验)中。该仪器构造十分简单，主要构件是一根支点前臂与后臂的长度比为2:1的杠杆。测量时将前臂侧头伸入具有规定荷重的汽车后轴的一组双轮胎中间，并记下架于后臂端部的百分表读数，挨汽车前进离开弯沉影响半径后，再记下百分表读数，前后读数之差乘2即为测点处的回弹弯沉值(1/100mm)。借助回弹弯沉值可评价路面的整体强度或计算土基、路面材料的回弹模盘值。贝克曼梁除具有量测准确、使用方便的优点外，与承载板法比较，还具有量测速度快，一般不受被侧体塑性变形影响的特点1。

杠杆弯沉仪技术参数

1. 总长：3600/5400mm1。
2. 杠杆比： 2：1
3. 支点至前测点长：2400/3600mm。
4. 刚度：以轴孔中心为支点，在距支点1800mm处加载200g,其挠度不大于0.05mm。
5. 表精度为0.01mm 量程为1cm
6. 此设备材质为铸铝
7. 本产品有3.6m,5.4m,7.2m三种规格

杠杆弯沉仪结构路面弯沉仪由前杠杆，后杠杆、底座，百分表、支架等主要部分组成1。
使用前杠杆、后杠杆用4只M12螺栓连接，不用时将螺栓卸下，前后杠杆分开装入箱内。后杠杆与支架座相连，杠杆与底座之间采用向心球轴承连接，克服了以住采用散弹子轴承结构不稳定、灵活性差等缺点，并加有防尘盖，防止了灰尘和雨水的浸入，加有足够的润滑油脂，底座上装有调平螺丝和水平装置，调整方便。百分表支架上有一表夹，可根据测量时的高度进行调整，每台仪器上配0~10mm一级精度百分表1只。

杠杆弯沉仪原理
路面弯沉值是指在车轮载荷作用下，路面所产生的垂直变形，它是反映路面强度的一项指标，路面结构愈厚，路面材料或路基的强度越高则弯沉值越小，反之则弯沉值越大，因此路面设计、施工、养护、加固等工作中制定一条既经济又合理的方案。路面弯沉值是必不可少的手段，近年来为公路部门广泛应用。
路面弯沉仪是采用杠杆原理制成的，用来测定汽车后轴双轮之间的路面弯沉值。路面在负荷作用下形成局部下沉（即垂直变形），路面反映的形状是以负荷点为中心盆形，称之为弯沉盆。当负荷移开后弹性使路面恢复到原状，弯沉盆消失，负荷前后的差值即称为弯沉值。试验证明，总弯沉和弹性弯沉不相等即负荷移开后，路面弯沉盆并不完全消失，路面还会存在微量的残余变形，路面弯沉值与车速、温度等因素有密切关系。
路面弯沉仪具有结构简单，使用方便，灵敏度高，结构紧固轻便等特点。不受天气、风力、日照等客观条件等影响。

杠杆弯沉仪测定方法
1、测定准备1：
A、将仪器杠杆前后连接成一体，按要求检查好。
B、载重汽车一辆，后桥单轴需按规定标定，用以路面加载，气胎压力也按规定调好。
C、热敏电阻点温计1支，精度1℃，用以测定路面温度（因弯沉值随温度变化）。
D、指挥交通用的红旗三面，小铁棒三根700~300mm，直径20mm，每次测定除驾驶员外一般需用工作人员3名，1人指挥汽车，1人记录数据，另1人搬运弯沉仪。
2、测定步骤：
A、将仪器擦净
B、测定选好后，将测定的汽车后轴双轮间隙中心距测点不超过10cm处。
C、将百分表装在百分表之架上，然后弯沉仪移至路面上，使其测端恰好在双轮胎间隙的中心处（垂直于车轴中心点），并调水平，用表夹及百分表支架的调平螺丝将百分表读数调至5mm左右，使指针指零，表的触头抵住测点螺钉中心，并记录其读数B1。
D、汽车向前开动，使其后轮在影响半径以外，一般距测定5m左右，此时百分表走动，待百分表读数稳定后（每分钟变得小于0.01mm），记录读数C1。
E、用热敏点温计测出并记录下路面的温度t。
F、将测定结果，记录于下式中。
G、根据记录下的读数，计算路面弹性弯沉值。
Rt=（B1﹣C1）×2
式中：Rt—路基温度时，路面弹性弯沉值，单位：mm。
B1—有载荷时百分表读数， 单位：mm
C1—移去载荷时百分表读数 单位：mm

杠杆弯沉仪检定方法
1、测量精度：将弯沉仪置于稳定的平台上，测头置于压力机的下承台上，安置百分表，并于测头处置一百分表。（用以测量下承压台的位移），启动压力机，使承压台微升（或下降）同时读记弯沉仪和测头处百分表读数，计算出位移值，量值范围0.2-4.0mm，每次测定反复5次，精度在±0.02mm内。
2、仪器长度，测头长度，测头宽度与厚度，采用经检定的钢尺或卡尺量测，精度应合符要求。
3、梁的横身刚度：用百分表或千分表测量，摆动度应符合要求。
4、仪器质量：用小磅秤称重，质量应符合要求。
5、主要零部件材料：肉眼观察，经验或用简单方法检查。
6、装配及外观要求：肉眼观察或用简单方法检查。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学