CN109975139A - 机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法，涉及机场跑道路面抗冲击性检测技术领域，包括底板，在底板的一侧安装有用于推动底板的推手，所述底板的上端等距离安装有三个侧板，且底板的上端靠近侧板的一侧位置处安装有伺服电机。本设计利用重力势能公式算出不同重力下对机场跑道路面产生的冲击力，也可在不同的高度和重力情况下，得出不同的数据进行对比，并且采用双排式设计，对相邻区域的路面进行同时测试，配合电磁吸盘的使用，使操作更加省力，多组数据进行对比，计算机的自动运算，免去人力计算的麻烦，同时该装置移动方便，适宜对机场跑道多区域检测，省时省力，检测的数据值精确。

Description

机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及机场跑道路面抗冲击性检测技术领域，具体是一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法。

背景技术

机场跑道是指飞机场内用来供应航空飞行器起飞或降落的超长条形区域，其材质可以是沥青或混凝土，或者是弄平的草、土或碎石地面，也可以是水面，甚至可以是木板，页岩，珊瑚虫，粘土等铺设的。现在全球范围内跑道多普遍使用以陆地为基础。一个机场飞行区的等级一般看的是机场跑道的等级，跑道的性能及相应的设施决定了什么等级的飞机可以使用这个机场，机场按这种能力分类，称为飞行区等级。

随着飞机的使用越来越广泛，其机场跑道铺设也越来越严格，在对跑道进行施工过程中，需要对跑道路面进行严格的检测才能开始运行，目前对于跑道路面的抗压和抗冲击力的检测设备过于笨重，而且检测不够方便，同时对于路面的检测由于范围广，检测的数据值容易出现误差，导致检测效率不够完善，而且市场上对于路面的抗冲压检测一般需要一次次检测，这样不仅给工作人员带来大量的工作量，且检测的效率较低。因此，本领域技术人员提供了一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，包括底板及所述底板的一侧安装有用于推动底板的推手，所述底板的上端等距离安装有三个侧板，且底板的上端靠近侧板的一侧位置处安装有伺服电机，所述底板上端靠近侧板的另一侧位置处安装有绕卷辊B，所述侧板的一侧面位于伺服电机的正上方位置处连接有皮带辊，所述皮带辊的表面套有皮带，所述绕卷辊B的一端连接有绕卷辊A，且绕卷辊B和绕卷辊A的外表面均缠绕有牵引绳，所述牵引绳的下端固定连接有电磁吸盘，两个所述侧板之间位于绕卷辊A和绕卷辊B的前侧位置处均安装有连接杆，所述连接杆的下端对应电磁吸盘的位置处安装有收线盒，且连接杆的下端对应收线盒的位置处安装有红外线测距仪，两个所述侧板之间位于电磁吸盘的正下方位置处安装有挡板，所述底板的上端靠近推手的一侧位置处安装有用于储存电磁吸盘的铁饼储存箱，所述铁饼储存箱的上端安装有计算机，所述计算机的前表面嵌入安装有显示屏，且计算机的前表面位于显示屏的下端位置处安装有控制按键，所述计算机的后侧安装有用于储放蓄电池的电池盒，所述底板的两侧对应设置有两个固定板，所述固定板的下端对应安装有两个电动推杆。

作为本发明进一步的方案：所述底板的上端位于挡板的下方位置处开设有通孔，且底板的上端靠近通孔的两侧位置处开设有滑槽，所述挡板的下表面对应滑槽的位置处安装有滑座，且挡板与底板通过滑槽和滑座滑动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述电磁吸盘与牵引绳之间安装有连接环，且电磁吸盘与牵引绳通过连接环固定连接，所述牵引绳为钢丝绳，所述电磁吸盘的下端连接有铁饼，所述铁饼为一种圆形结构，且铁饼的直径小于通孔的宽度。

作为本发明再进一步的方案：所述电动推杆的下端垂直连接有推板，所述推板的下端对应安装有两个滑轮，所述固定板与推板通过电动推杆固定连接，所述滑轮与底板通过固定板固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述底板的下表面靠近通孔的一侧位置处安装有刷辊，且底板的下表面靠近刷辊的底端位置处设置有刷毛，所述刷辊共设置有两个，且刷辊与底板通过螺栓固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述连接杆的上表面中部对应牵引绳的位置处开设有定位槽，所述定位槽的内侧设置导向辊，所述导向辊的两端设置有轴承，且导向辊与定位槽通过轴承转动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述收线盒的内部中心位置处安装有卷芯，且收线盒的内部位于卷芯的外侧位置处缠绕有电源线，所述收线盒的内部靠近电源线的一侧位置处安装有发条，所述电源线的一端与电磁吸盘固定连接，且电源线的另一端贯穿收线盒连接于计算机。

作为本发明再进一步的方案：所述绕卷辊A、牵引绳、绕卷辊B和电磁吸盘的结构相同，且绕卷辊A和绕卷辊B的中部均固定连接有中心杆，且中心杆贯穿侧板与皮带辊固定连接，所述皮带辊与伺服电机通过皮带转动连接。

作为本发明再进一步的方案：一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法，该检测装置的检测方法为以下步骤：

S1、将检测装置通过推手和滑轮推至需要进行检测的跑道路面上，通过控制按键控制电动推杆回缩，进而带动底板下降，直至刷毛与路面接触，此时再次推动推手，利用刷毛将待检测路面清扫干净；

S2、上述结束后，从铁饼储存箱内取出两个相同重量的铁饼，将铁饼放置到挡板上，通过控制按键控制伺服电机工作，进而利用绕卷辊A和绕卷辊B将牵引绳放出，进一步的，由牵引绳带动电磁吸盘下移，此时控制电磁吸盘工作产生磁力，利用电磁吸盘将铁饼吸附固定，然后再控制伺服电机将牵引绳进行缠绕上升；

S3、在上述牵引绳带动电磁吸盘上升到指定位置后，再通过控制按键控制电动推杆工作，进而电动推杆通过推板带动底板上升，并开启红外线测距仪工作，利用红外线测距仪测出铁饼的当前高度；

S4、当铁饼移动到指定位置后，通过控制按键控制电磁吸盘停止工作，进而电磁吸盘会失去磁性，此时铁饼会因没有吸附力而垂直下落，在铁饼垂直下落后，移开底板，观察铁饼对地面造成的凹痕深度和损坏程度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计了一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法，该装置在使用时，可以利用重力势能公式算出不同重力下对机场跑道路面产生的冲击力，同时也可在不同的高度和重力情况下，得出不同的数据进行对比，并且采用双排式设计，可以对相邻区域的路面进行同时测试，而且该装置操作简捷，配合电磁吸盘的使用，使操作更加省力，并且采用收线盒的设计，方便电磁吸盘的电源线出现缠绕或交错的现象，另外该检测方法，操作简单，多组数据进行对比，计算机的自动运算，免去人力计算的麻烦，同时该装置移动方便，适宜对机场跑道多区域检测，省时省力，检测的数据值精确。

附图说明

图1为一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法的结构示意图；

图2为一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法中通孔和收线盒的安装示意图；

图3为一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法中刷辊的安装示意图；

图4为一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法中A部分的放大示意图；

图5为一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法中收线盒的结构示意图。

图中：1、底板；2、推手；3、绕卷辊A；4、牵引绳；5、绕卷辊B；6、侧板；7、电磁吸盘；8、收线盒；9、固定板；10、皮带辊；11、皮带；12、伺服电机；13、挡板；14、计算机；15、电池盒；16、显示屏；17、控制按键；18、铁饼储存箱；19、滑槽；20、通孔；21、铁饼；22、红外线测距仪；23、刷辊；24、刷毛；25、连接杆；251、定位槽；252、导向辊；901、推板；902、滑轮；903、电动推杆；801、电源线；802、卷芯；803、发条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，包括底板1及底板1的一侧安装有用于推动底板1的推手2，底板1的上端等距离安装有三个侧板6，且底板1的上端靠近侧板6的一侧位置处安装有伺服电机12，底板1上端靠近侧板6的另一侧位置处安装有绕卷辊B5，侧板6的一侧面位于伺服电机12的正上方位置处连接有皮带辊10，皮带辊10的表面套有皮带11，绕卷辊B5的一端连接有绕卷辊A3，且绕卷辊B5和绕卷辊A3的外表面均缠绕有牵引绳4，牵引绳4的下端固定连接有电磁吸盘7，两个侧板6之间位于绕卷辊A3和绕卷辊B5的前侧位置处均安装有连接杆25，连接杆25的下端对应电磁吸盘7的位置处安装有收线盒8，且连接杆25的下端对应收线盒8的位置处安装有红外线测距仪22，两个侧板6之间位于电磁吸盘7的正下方位置处安装有挡板13，底板1的上端靠近推手2的一侧位置处安装有用于储存电磁吸盘7的铁饼储存箱18，铁饼储存箱18的上端安装有计算机14，计算机14的前表面嵌入安装有显示屏16，且计算机14的前表面位于显示屏16的下端位置处安装有控制按键17，计算机14的后侧安装有用于储放蓄电池的电池盒15，底板1的两侧对应设置有两个固定板9，固定板9的下端对应安装有两个电动推杆903。

底板1的上端位于挡板13的下方位置处开设有通孔20，且底板1的上端靠近通孔20的两侧位置处开设有滑槽19，挡板13的下表面对应滑槽19的位置处安装有滑座，且挡板13与底板1通过滑槽19和滑座滑动连接，电磁吸盘7与牵引绳4之间安装有连接环，且电磁吸盘7与牵引绳4通过连接环固定连接，牵引绳4为钢丝绳，电磁吸盘7的下端连接有铁饼21，铁饼21为一种圆形结构，且铁饼21的直径小于通孔20的宽度，绕卷辊A3、牵引绳4、绕卷辊B5和电磁吸盘7的结构相同，且绕卷辊A3和绕卷辊B5的中部均固定连接有中心杆，且中心杆贯穿侧板6与皮带辊10固定连接，皮带辊10与伺服电机12通过皮带11转动连接，通过利用伺服电机12带动中心杆转动，进而带动绕卷辊A3和绕卷辊B5，方便对牵引绳4进行收卷或放出，进而可以带动电磁吸盘7上下移动，并且电磁吸盘7通电后会产生磁力，将铁饼21进行吸附升高，当断电时，磁力消失，铁饼21就会垂直下落至地面，对地面产生一个重力势能。

电动推杆903的下端垂直连接有推板901，推板901的下端对应安装有两个滑轮902，固定板9与推板901通过电动推杆903固定连接，滑轮902与底板1通过固定板9固定连接，底板1的下表面靠近通孔20的一侧位置处安装有刷辊23，且底板1的下表面靠近刷辊23的底端位置处设置有刷毛24，刷辊23共设置有两个，且刷辊23与底板1通过螺栓固定连接，利用电动推杆903可以推动固定板9，进而可以带动底板1上升，方便调节铁饼21的高度，便于针对不同高度铁饼21垂直降落的重力势能不同，其对地面产生的破坏里不同，进而可以进行多组数据对比，精确测量值，而且在底板1的底端设置刷辊23，可以对跑道路面上的杂物进行清扫，提高测量的精确性。

连接杆25的上表面中部对应牵引绳4的位置处开设有定位槽251，定位槽251的内侧设置导向辊252，导向辊252的两端设置有轴承，且导向辊252与定位槽251通过轴承转动连接，利用导向辊252配合定位槽251的使用，方便牵引绳4在收卷或放卷时，不会发生缠绕或错位的现象。

收线盒8的内部中心位置处安装有卷芯802，且收线盒8的内部位于卷芯802的外侧位置处缠绕有电源线801，收线盒8的内部靠近电源线801的一侧位置处安装有发条803，电源线801的一端与电磁吸盘7固定连接，且电源线801的另一端贯穿收线盒8连接于计算机14，方便对电磁吸盘7的电源线801进行收卷，避免电磁吸盘7在上下移动时，导致其电源线801发生缠绕而影响其使用质量。

其中，铁饼21的重量为m，可分为：10Kg、20Kg、30Kg、50Kg、60Kg、70Kg等多个重量级，红外线测距仪22测距的高度为铁饼21的底端与跑道路面之间的距离，为铁饼21下落的高度，简称h，该高度数据通过红外线测距仪22反馈给计算机14，当质量为m的铁饼21在高度h的位置处垂直下落后，铁饼21冲击路面的势能E＝mgh，其中，g为重力加速度，E为冲击路面的势能，计算机14可自动给出该冲击能量。

一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法，该检测装置的检测方法为以下步骤：

S1、将检测装置通过推手2和滑轮902推至需要进行检测的跑道路面上，通过控制按键17控制电动推杆903回缩，进而带动底板1下降，直至刷毛24与路面接触，此时再次推动推手2，利用刷毛24将待检测路面清扫干净；

S2、上述结束后，从铁饼储存箱18内取出两个相同重量的铁饼21，将铁饼21放置到挡板13上，通过控制按键17控制伺服电机12工作，进而利用绕卷辊A3和绕卷辊B5将牵引绳4放出，进一步的，由牵引绳4带动电磁吸盘7下移，此时控制电磁吸盘7工作产生磁力，利用电磁吸盘7将铁饼21吸附固定，然后再控制伺服电机12将牵引绳4进行缠绕上升；

S3、在上述牵引绳4带动电磁吸盘7上升到指定位置后，再通过控制按键17控制电动推杆903工作，进而电动推杆903通过推板901带动底板1上升，并开启红外线测距仪22工作，利用红外线测距仪22测出铁饼21的当前高度；

S4、当铁饼21移动到指定位置后，通过控制按键17控制电磁吸盘7停止工作，进而电磁吸盘7会失去磁性，此时铁饼21会因没有吸附力而垂直下落，对路面产生重力势能，根据公式E＝mgh，利用计算机14可以计算出铁饼21在铁饼21垂直下落后，对路面产生的冲击力，即重力势能，同时观察铁饼21对地面造成的凹痕凹痕深度和损坏程度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，包括底板(1)及推手(2)，其特征在于，在底板(1)上端安装有三个侧板(6)，且底板(1)的上端靠近侧板(6)的一侧位置处安装有伺服电机(12)，所述底板(1)上端靠近侧板(6)的另一侧位置处安装有绕卷辊B(5)，所述侧板(6)的一侧面位于伺服电机(12)的正上方位置处连接有皮带辊(10)，所述皮带辊(10)的表面套有皮带(11)，所述绕卷辊B(5)的一端连接有绕卷辊A(3)，且绕卷辊B(5)和绕卷辊A(3)的外表面均缠绕有牵引绳(4)，所述牵引绳(4)的下端固定连接有电磁吸盘(7)，两个所述侧板(6)之间位于绕卷辊A(3)和绕卷辊B(5)的前侧位置处均安装有连接杆(25)，所述连接杆(25)的下端对应电磁吸盘(7)的位置处安装有收线盒(8)，且连接杆(25)的下端对应收线盒(8)的位置处安装有红外线测距仪(22)，两个所述侧板(6)之间位于电磁吸盘(7)的正下方位置处安装有挡板(13)，底板(1)的两侧对应设置有固定板(9)，所述固定板(9)的下端对应安装有电动推杆(903)。

2.根据权利要求1所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，其特征在于，所述底板(1)的上端位于挡板(13)的下方位置处开设有通孔(20)，且底板(1)的上端靠近通孔(20)的两侧位置处开设有滑槽(19)，所述挡板(13)的下表面对应滑槽(19)的位置处安装有滑座，且挡板(13)与底板(1)通过滑槽(19)和滑座滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，其特征在于，所述电磁吸盘(7)与牵引绳(4)之间安装有连接环，且电磁吸盘(7)与牵引绳(4)通过连接环固定连接，所述牵引绳(4)为钢丝绳，所述电磁吸盘(7)的下端连接有铁饼(21)，所述铁饼(21)为一种圆形结构，且铁饼(21)的直径小于通孔(20)的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，其特征在于，所述电动推杆(903)的下端垂直连接有推板(901)，所述推板(901)的下端对应安装有两个滑轮(902)，所述固定板(9)与推板(901)通过电动推杆(903)固定连接，所述滑轮(902)与底板(1)通过固定板(9)固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，其特征在于，所述底板(1)的下表面靠近通孔(20)的一侧位置处安装有刷辊(23)，且底板(1)的下表面靠近刷辊(23)的底端位置处设置有刷毛(24)，所述刷辊(23)共设置有两个，且刷辊(23)与底板(1)通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，其特征在于，所述连接杆(25)的上表面中部对应牵引绳(4)的位置处开设有定位槽(251)，所述定位槽(251)的内侧设置导向辊(252)，所述导向辊(252)的两端设置有轴承，且导向辊(252)与定位槽(251)通过轴承转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，其特征在于，所述收线盒(8)的内部中心位置处安装有卷芯(802)，且收线盒(8)的内部位于卷芯(802)的外侧位置处缠绕有电源线(801)，所述收线盒(8)的内部靠近电源线(801)的一侧位置处安装有发条(803)，所述电源线(801)的一端与电磁吸盘(7)固定连接，且电源线(801)的另一端贯穿收线盒(8)连接于计算机(14)。

8.根据权利要求1所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置，其特征在于，所述绕卷辊A(3)、牵引绳(4)、绕卷辊B(5)和电磁吸盘(7)的结构相同，且绕卷辊A(3)和绕卷辊B(5)的中部均固定连接有中心杆，且中心杆贯穿侧板(6)与皮带辊(10)固定连接，所述皮带辊(10)与伺服电机(12)通过皮带(11)转动连接。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种机场跑道路面结构的抗冲击韧性检测装置及检测方法，其特征在于，该检测装置的检测方法为以下步骤：

S1、将检测装置通过推手(2)和滑轮(902)推至需要进行检测的跑道路面上，通过控制按键(17)控制电动推杆(903)回缩，进而带动底板(1)下降，直至刷毛(24)与路面接触，此时再次推动推手(2)，利用刷毛(24)将待检测路面清扫干净；

S2、上述结束后，从铁饼储存箱(18)内取出两个相同重量的铁饼(21)，将铁饼(21)放置到挡板(13)上，通过控制按键(17)控制伺服电机(12)工作，进而利用绕卷辊A(3)和绕卷辊B(5)将牵引绳(4)放出，进一步的，由牵引绳(4)带动电磁吸盘(7)下移，此时控制电磁吸盘(7)工作产生磁力，利用电磁吸盘(7)将铁饼(21)吸附固定，然后再控制伺服电机(12)将牵引绳(4)进行缠绕上升；

S3、在上述牵引绳(4)带动电磁吸盘(7)上升到指定位置后，再通过控制按键(17)控制电动推杆(903)工作，进而电动推杆(903)通过推板(901)带动底板(1)上升，并开启红外线测距仪(22)工作，利用红外线测距仪(22)测出铁饼(21)的当前高度；

S4、当铁饼(21)移动到指定位置后，通过控制按键(17)控制电磁吸盘(7)停止工作，进而电磁吸盘(7)会失去磁性，此时铁饼(21)会因没有吸附力而垂直下落，在铁饼(21)垂直下落后，移开底板(1)，观察铁饼(21)对地面造成的凹痕深度和损坏程度。