УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРОВНОСТЕЙ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ

Полезная модель относится к дорожному строительству и может быть использована при оценке неровностей дорожного покрытия на опытных колесных стендах типа «Карусель», а также при оценке эксплуатационного состояния дорожных покрытий.
Известно устройство, реализующее способ измерения неровностей, которое содержит рейку с двумя опорами по краям, механическое отсчитывающее устройство, в которое входит измерительный шток, устанавливаемый на рейке в направляющей с возможностью вертикальных перемещений и взаимодействующий с индикатором вертикальных перемещений, и датчик горизонтального положения рейки (см. А.С. СССР №1698341, ΜΠΚ E01C 23/07, опубл. 1991 г.).
Недостатком известного устройства является невысокая степень достоверности результатов измерений, поскольку имеется возможность вести измерения только в точках со строго определенным шагом и только в продольном направлении, а отсчет значений неровностей ведется от начальной установочной точки, т.е. сами значения являются относительными, а не абсолютными.
Известно устройство для измерения неровностей, принятое в качестве прототипа, содержащее рейку с двумя опорами по краям, механическое отсчитывающее устройство, в которое входит измерительный шток, устанавливаемый на рейке в направляющей с возможностью вертикальных перемещений и взаимодействующий с индикатором вертикальных перемещений, и датчик горизонтального положения рейки. Последняя выполнена в виде балки с верхней и нижней опорной полками и снабжена мерной лентой, размещенной на верхней полке, на которой также установлен датчик горизонтального положения рейки. При этом измерительный шток выполнен с подвижным упором, опирающимся на нижнюю опорную полку рейки с возможностью его перемещения вдоль рейки, а опоры выполнены с возможностью регулирования их по высоте (см. патент РФ №2236497, МПК E01C 23/07, опубл. 2002 г.).
Недостатком известного устройства является неудовлетворительный уровень достоверности результатов измерений малых величин при использовании рейки с длинной базой, которая может являться причиной возникновения погрешностей измерений при наличии в месте установки рейки других неровностей, кроме измеряемых. Также недостаточная достоверность результатов измерений может быть следствием конструкции самого измерительного штока, который не имеет жесткого крепления с рейкой.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение достоверности результатов измерений неровностей дорожного покрытия при измерении малых величин неровностей, преимущественно колеи, образованной в результате износа покрытия.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в устройстве для измерения неровностей дорожного покрытия, содержащем рейку, механическое отсчитывающее устройство, включающее измеритель со шкалой, установленный в направляющей с возможностью его перемещения по вертикали относительно направляющей, при этом рейка выполнена в виде балки с верхней и нижней опорными поверхностями, согласно изобретению рейка выполнена с базой не превышающей 1 м по длине, а механическое отсчитывающее устройство - как прицепное устройство с использованием держателя с возможностью закрепления последнего на верхней опорной поверхности рейки, при этом держатель жестко связан с направляющей, а измеритель снабжен ограничителем.
На решение поставленной технической задачи направлено и то, что цена деления шкалы измерителя выбрана равной 1 мм.
На решение поставленной технической задачи направлено также и то, что рейка выполнена из материала, выбираемого из ряда прочных и легких сплавов, а измеритель со шкалой и ограничителем выполнены из материала, выбираемого из ряда прочных нержавеющих сталей.
Решение поставленной задачи становится возможным благодаря выполнению рейки с короткой базой, не превышающей 1 м по длине, что позволяет осуществлять измерения малых величин неровностей, например, в зоне образования колеи. При этом погрешность измерения снижается, поскольку рейка устанавливается непосредственно на дорожное полотно и значения неровности являются абсолютными и не включают погрешности от других неровностей, кроме измеряемых. Выполненные связи между направляющей и рейкой в виде жесткой связи также позволяет повысить достоверность измерений. Подбор материалов рейки и измерителя со шкалой позволяет минимизировать погрешности, связанные с работой при любых неблагоприятных атмосферных условиях.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструкция устройства; на фиг. 2 представлен вид A на фиг. 1, где изображен измеритель со шкалой и ограничителем, прикрепленный к рейке. На фиг. 2 использовано обозначение: h - просвет неровности дорожного покрытия.
Описываемое устройство для измерения неровностей дорожного покрытия содержит рейку 1, механическое отсчитывающее устройство (на черт, не обозначено), включающее измеритель 2 со шкалой 3, установленный в направляющей 4 с возможностью его перемещения по вертикали относительно направляющей 4. При этом рейка 1 выполнена в виде балки из двутавра с верхней и нижней опорными поверхностями 5 и 6, соответственно. Согласно полезной модели рейка 1 выполнена с базой, не превышающей 1 м по длине, а механическое отсчитывающее устройство - как прицепное устройство. Для этого используется держатель 7, который закреплен с помощью фиксатора - винта 8 на верхней опорной поверхности 5 рейки 1. При этом держатель 7 жестко связан с направляющей 4, измеритель 2 снабжен ограничителем 9, а цена деления его шкалы 3 выбрана равной 1 мм.
Причем рейка 1 выполнена из материала, выбираемого из ряда прочных и легких сплавов, а измеритель 2 со шкалой 3 и ограничителем 9 из материала, выбираемого из ряда прочных нержавеющих сталей.
Для удобства работы рейки на дороге предусмотрена рукоять 10.
Устройство для измерения неровностей дорожного покрытия работает следующим образом.
В процессе измерения неровностей, например, в поперечном направлении рейку 1 в виде балки устанавливают перпендикулярно оси дороги непосредственно на дорожное покрытие с обеспечением просвета между ее нижней опорной поверхностью 6 и поверхностью дорожного покрытия, т.е. в зоне, например, образовавшейся колеи.
Измерение отклонения поверхности дорожного покрытия ведут, измеряя просвет h между нижней опорной поверхностью 6 и поверхностью дорожного покрытия с помощью прицепного механического отсчитывающего устройства, фиксируя его с помощью винта 8 на верхней опорной поверхности 5 рейки 1 в одной из точек на поверхности дорожного покрытия с помощью держателя 7 так, чтобы измеритель 2 со шкалой 3 касался дорожного покрытия. При этом измеритель 2 со шкалой 3 перемещается по направляющей 4, позволяя снять показания. Аналогично проводят измерение просветов многократно в ряде других точек дорожного покрытия при последующих перемещениях прицепного механического отсчитывающего устройства вдоль рейки 1, определяя максимальное значение просвета h. Затем производят перестановку рейки 1, перемещая ее в новое положение на оцениваемом участке дороги в соответствии с пошаговым перемещением. При этом все действия, соответствующие первой установке рейки 1, полностью повторяют.
Благодаря тому, что рейка 1 имеет короткую измерительную базу, не превышающую 1 м по длине, а цена деления шкалы 3 измерителя 2 выбрана равной 1 мм, это в итоге позволяет измерять малые величины неровностей, например, такие, которые возникают в зоне образования колеи. А поскольку рейка 1 устанавливается непосредственно на поверхность дорожного покрытия, то значения измеряемых неровностей являются абсолютными, связанными именно со свойствами дорожного покрытия, т.к. не включают другие побочные погрешности, которые могут быть внесены, например, за счет дополнительных опор, как это происходит в прототипе. В результате этого достигается повышение достоверности результатов измерений неровностей.
Снижению погрешности при измерении неровностей дорожного полотна, а следовательно, повышению достоверности результатов измерений, способствует также как наличие жесткой связи между направляющей 4 и рейкой 1, так и подбор материалов, из которых изготовлены рейка 1, измеритель 2 со шкалой 3 и ограничителем 9. Выбор материалов из рекомендуемых рядов материалов, а именно, для рейки 1 - из прочных легких сплавов, а для измерителя 2 со шкалой 3 и ограничителем 9 - из прочных нержавеющих сталей, позволяет повысить износостойкость поверхностей рабочих элементов устройства, функционирующих часто в неблагоприятных атмосферных условиях, и, следовательно, снизить связанные с этим погрешности.
Таким образом, полезная модель позволяет повысить достоверность измерений при эксплуатационном контроле неровностей дорожного покрытия при измерении малых величин неровностей, преимущественно колеи, образованной в результате износа покрытия.