试验大纲-刘杰1.docx

长 安 大 学研 究 生 课 程 论 文论文题目： 沥青再生设备作业性能试验研究 课程名称： 工程机械测试方法与性能评价 成 绩： 学 号： 2011225007 姓 名： 刘 杰 任课老师： 谢 立 扬 日 期： 2012-5-11 目录一试验背景二试验目的三试验技术要求3.1技术性能要求33.2烘干再生筒技术要求3四试验方法34.1 试验场地34.2 试验条件44.3 测量精度44.4 实验仪器34.5 试验方法44.6计算公式54.7试验结果74.8试验记录表7五沥青混合料的温度的不确定度评定9 4.1 测量对象95.2 测量仪器95.3 测量精度95.4 测量方法95.5 建立测量过程数学模型95.6 评定不标准不确定度10一试验背景随着我国的公路建设飞速发展，在90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、中修期，大量的翻挖、铣刨沥青混合料被废弃，一方面造成环境污染，另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏国家来说是一种资源的浪费，而且大量的使用新石料，开采石矿会导致森林植被减少，水土流失等严重的生态环境破坏。按照沥青的设计寿命（1520年），从现在起，每年有12%的沥青路面需要翻修，旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨，如能加以利用，每年可节省材料费35亿人民币，而这个数字是以每年15%的速度增长的。10年以后，沥青路面的大、中修产生的旧沥青混合料将达到1000万吨，届时通过再生利用每年可节约材料费15亿元。否则这些为数巨大的沥青混凝土层翻挖后只能白白的废弃掉，不仅浪费了资源，也会对环境造成严重的污染。因此，沥青再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发，对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义，随着我国高等级沥青路面维修养护量不断增加，对沥青路面再生技术有必要加强理论研究，开发合适的再生剂和机械设备，为再生旧料在实际工程中的大量应用奠定基础。旧沥青混合料的再生利用技术在国外已经比较成熟，再生设备比较先进，已经在公路维修养护工程中得到了广泛的应用，取得了良好的社会效益。但我国的应用研究起步较晚，作为较为经济的、有效的路面维修养护技术，在我国研究推广十分必要。二试验目的 本试验主要是对烘干再生筒滚进行了试验和再生料质量和温度进行分析，从而研究其影响因素，并为沥青再生设备的改进提供一定的依据。三试验技术要求3.1技术性能要求技术性能指标及允许偏差应符合表1的规定。表1技术性能指标项目指标生产能力设计t/h热回收料温度稳定精度9.0热回收料静态计量精度0.5%温度计量精度3.0%再生剂静态计量精度0.5%燃油消耗率kg/t3.2烘干再生筒技术要求1. 滚筒内的混合料与火焰不能直接明火接触。2. 烘干再生滚筒的生产能力应满足设备在标准公开下最大生产能力的要求。3. 筒体不应有明显的变形，传动系统平稳，运转过程中筒体轴向窜动应小于3mm。4. 支撑滚轮、止推滚轮的使用寿命小于5000 h，滚圈的使用寿命不小于10000 h。5. 应使用具有耐磨性好和抗热变形能力强的耐磨耐热铜片，且筒体外部应增加保温层。6. 滚筒内的导料叶片应设计合理，分区布置，易于更换。7. 进料和出料两端不应漏料。8. 安装倾角和转速应满足生产能力要求。9. 滚筒出料口应安装有测温装置，其精度应符合表1的要求四试验方法4.1试验场地根据本试验测试项目和目的，试验场地及原材料应选择符合GB 25641-2010的规定：a) 所需场地应为平整坚实的地面，场地面积应满足安装要求，并保证运输的畅通和料场的堆放。b) 试验用热回收料等原材料应符合JTG F40的有关规定，回收料的堆放应尽量避免混合、离析现象。回收料的平均含水量为5%，并无结团现象。4.2试验条件a) 天气无雨；b) 样机在标准工况下连续稳定工作生产；c) 生产的再生料技术指标应符合JTG F40规范要求。4.3测量精度各直接测量参数，若无特殊说明，均取两次测量的算术平均值，测量精度应符合表2的要求。表2被量参数精度要求被量参数精度要求长度尺寸0.5%温度0.5%质量0.1%燃油消耗量2%转速0.5%容积1.5%操纵力5%取大值大气压力0.13kPa0.5N液体压力2%牵引力2%声压级1dB(A)时间0.1%角度0.5%4.4试验仪器地秤、秒表、温度计、红外点温仪、天平（准确度0.1g），烘箱、取样盒等。4.5试验方法如下a) 回收料含水量试验：在生产能力试验时间内，在回收料出料口采样约8kg，拌匀后用四分法约2kg作为一个样品，料样在120下烘干不少于8 h，并称量烘干前后的料样质量，试验共进行五次，结果取均值；b) 回收料加热温度及稳定性试验：样机连续作业生产，取样后1min内完成温度检测，每2 min取样检测一次，在同等条件下连续测20次热回收料温度，检测期间，样机须保持稳定状态；c) 烘干再生滚筒生产能力试验：记录试验期间内的热回收料温度、烟气温度、再生料产量、燃油消耗量以及试验时间，试验进行三次，结果取均值；其中再生料产量和燃油消耗量用下列方法测定；1) 再生料产量；用标定回收料输送机的供料生产量计算再生料产量。2) 燃油消耗量；用流量计或称重仪测出试验阶段燃油用量。4.6计算公式a) 再生料及烟气温度特征计算按公式（1）公式（6）：式中：1标准差，单位为摄氏度（）；n温度测量总次数；ti第i次测取得温度值，单位为摄氏度（）；温度平均值，单位为摄氏度（）。式中：1系统偏差，单位为摄氏度（）；tc温度设定值，单位为摄氏度（）。式中：W1稳定度。%。式中：S1测试值极限偏差，单位为摄氏度（）；tmax（min）所测温度最大值或最小值，单位为摄氏度（）。式中：Y稳定度，单位为摄氏度（）。b) 再生滚筒生产能力及燃油消耗率计算公式：1) 再生料生产能力及燃油消耗率计算公式公式（7）如下：式中：Q热再生料生产能力，单位问吨每小时（t/h）；M再生料产量，单位为千克（kg）；t试验时间，单位为秒（s）。2) 修正再生料生产能力计算公式（8）、公式（9）如下：式中：K修正系数；Q0修正生产能力，单位为吨每小时（t/h）；t1回收料实际温度，单位为摄氏度（）；t2烟气温度，单位为摄氏度（）；t3热回收料温度，单位为摄氏度（）；W回收料含水率，%。3) 燃料消耗量计算公式（10）如下：式中：m单位时间燃油消耗量，单位为千克每小时（kg/h）；m1燃油质量。单位为千克（kg）。4) 燃油消耗率计算公式（11）如下：式中：m0燃油消耗率，单位为千克每小时（kg/h）4.7试验结果a) 冷回收料含水量试验结果按表A.1填写；b) 热回收料及烟气温度及稳定性试验按A.2、A.3填写。4.8试验记录表表A.1回收料含水量试验记录样机型号 试验地点 出厂编号 试验日期 天气气温 试验人员 序号回收料质量/g干质量/g含水率/%平均含水率/g备注12345表A.2热回收料及烟气温度试验记录样机型号 试验地点 出厂编号 试验日期 天气气温 试验人员 风速 序号1234567891011121314151617181920热回收料温度/烟气温度/表A.3热回收料及烟气温度稳定性记录样机型号 测试地点 测试人员 试验日期 风向风速 天气气温 参数名称温度设定值/平均温度/系统偏差/标准差/稳定度极限偏差/稳定性/热回收料烟气五.沥青混合料的温度的不确定度评定 前后不对应，按试验方法重写，不要抄红外加热车5.1测量对象热拌沥青再生装置的料箱里面混合料的温度T。5.2测量仪器pt100温度传感器（准确度要求），秒表（准确度要求s）。5.3测量方法 料箱转满沥青混合料，加热器全功率加热，沥青混合料加热160度，测量24小时后混合料温度的变化。沥青混合料的温度取内部和边缘的温度的平均值。料箱里面混合料温度试验记录表/（）序号12345678910平均值第一次132.9133.1131.2131.3128.3129.0127.8128.6131.7131.4130.53第二次132.5133.2131.4131.2128.4128.9127.9128.5131.6131.5130.51第三次132.7133.4131.6131.5128.6128.8128.0128.7131.8131.3130.64总平均值130.565.4建立测量过程数学模型热骨料温度T与温度计显示值t之间的函数关系可简单的表示为：5.5测量不确定度影响因素的分析测量不确定度来源有以下几点：(1) 由于各种随机因素影响引起的读数不重复，主要是人为因素，如测量点的布置，读数准确性，测量重复等。(2) 传感器不准确。主要是仪器因素。因素分析鱼刺图如下：仪器重复t 温度重复布点人员5.6评定标准不确定度（1）读数重复性引入的标准不确定度 按A类方法评定，由测量数据求得样本标准偏差 式中： 标准差； 温度测量总次数； 第次测取的温度值；故由读数重复性引入的标准不确定度：（2）温度计不准确引入的标准不确定度 按B类方法评定。温度计的准确度为，故确定最大允许误差的区间半宽度为0.1。设测量值在区间为均匀分布，取=1.73，则由于温度计不准确引入的标准不确定度为：（3）计算合成标准不确定度 由于上述两项标准不确定分量之间不相关，且数学模型为：T=t,所以合成标准不确定度为： （4）确定扩展不确定度 扩展不确定度U的评定可由乘包含因子k得到，即U=k。包含因子k的取值是以区间（T-U，T+U）有关的理想置信水