Влияние состояния проезжей части на условия движения транспортных средств.

Взаимодействие автомобиля с дорогой.

Автомобиль контактирует с проезжей частью через свои шины. Изменение параметров этого взаимодействия ведёт к увеличению или уменьшению силового воздействия на дорогу. Если давление в шинах увеличить, то площадь отпечатка в контакте с дорогой уменьшиться, а величина удельного давления возрастёт. Если удельная вертикальная сила, передающая через колесо возрастает, то при малом контакте колеса с проезжей частью будет сильнее разрушаться дорожная одежда. От состояния поверхности проезжей части зависит величина тормозного пути автомобиля. Чем длиннее тормозной путь, тем больше изнашивается верхний слой покрытия. Чтобы более эффективно содержать и ремонтировать дорогу, нужно знать, как направлены силы, действующие на контакт колеса с покрытием, и какова их величина. Они влияют на срок службы дороги. Ведущее колесом машины – колесо, к которому подведён от двигателя крутящий момент. От действия крутящего момента на ведущем колесе в момент контакта возникает со стороны дороги горизонтальная реакция, которая направлена вдоль дороги по касательной к колесу в сторону движения автомобиля. При определении касательной силы тяги учитывается радиус колеса по паспорту, радиус качения колеса, КПД трансмиссии, передаточное число раздаточной коробки, крутящий момент на коленчатом валу, число главных передач и передаточное число коробки передач.

Движение колеса автомобиля на твёрдой поверхности. От действия крутящего момента в набегающей части происходит деформация сжатия колеса. Чем она больше, тем больше сила тяги. При движении автомобиля по твёрдому покрытию деформируется шина и наступает преждевременный износ. На рыхлом грунте значительно деформируется грунт. Взаимодействие колеса с дорогой характеризуется следующими показателями: величиной нагрузки, средним давлением по площади контакта, прогибом дорожной конструкции, сцеплением колеса с покрытием. 3 схемы: автомобиль неподвижен, колесо ведомое, ведущее колесо.

S=2 D/п^о,5

В результате воздействия нагрузки от веса транспортного средства и груза, который распределяется по площади контакта колеса с покрытием, возникают деформации, которые складываются из упругой, вязкой и остаточной деформации. Упругая деформация: восстанавливается дорожная конструкция мгновенно после снятия нагрузки. Вязкая – восстанавливается по истечению определённого времени, продолжительность которой зависит от свойств материалов, из которых устроена дорожная конструкция и вида нагрузки. Остаточная – деформация, которая не восстанавливается после снятия нагрузки. Эта деформация имеет свойство накапливаться при каждом последующем нагружении. Аквапланирование наступает при наличии воды на покрытии. Чем больше толщина плёнки и выше скорость транспортного средства, тем вероятнее всего наступление опасной ситуации для водителя.

V_кр=90 Р^0,5

Kкоэффициент сцепления. Характеризует силу трения при взаимодействии шероховатых поверхностей. Зависит от скорости. На коэффициент сцепления влияет рисунок протектора, степень изношенности, площадь контакта и давление в колесе. Коэффициент сцепления является основным показателем при определении возможности избежания конфликта на дороге, поэтому при рассмотрении каждого конкретного ДТП определяют тип покрытия, вес транспортного средства, состояние покрытия, давление в колёсах, рисунок протектора и степень его изношенности. Коэффициент сцепления для гололёда 0,05-0,1, цементобетонного покрытия – 0,85, для асфальтобетонного покрытия – 0,6 получены при скорости 60 км/ч.

СЦЕПНЫЕ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ.

Влияние на сцепные качества покрытия слоя воды. Виды зимней скользкости.

Эти качества определяются его шероховатостью, т.е высотой выступов отдельных частиц на поверхности покрытия, шероховатость обуславливает отличие фактической площади контакта шины с покрытием от контурной, которая больше фактической. Разница возрастает с увеличением высоты выступов. Фактическая площадь контакта определяется по формуле:

Различают макрошераховатости и микрошераховатости. На сегодняшний день нормируются только макрошераховатости. Макрошероховатость - это высота выступов от 0.3 до 10 мм, длина волны шероховатости 2-100 мм. Микрошероховатость соответственно - высота выступов <0.3 мм, и длина волны 2-3 мм. На сцепные качества покрытия влияет температура воздуха, ровность покрытия, состояние протектора колеса, и.т.д. Ровность в значительной мере влияет на сцепные качества покрытия, так как на неровностях деформация шины происходит не полностью, что приводит к уменьшению площади отпечатка. В соответствии с действующим законодательством jсцепления должен обеспечивать безопасные условия движения с разрешенной скоростью. Требования к сцепным качествам покрытия установлены в ГОСТЕ Р 50597-93 " АД И УЛИЦЫ. ТРЕБОВАНИЯ К ЭКСПЛУАТАЦИОННОМУ СОСТОЯНИЮ, ДОПУСТИМОГО ПО УСЛОВИЯМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ." Предельно допустимы значения jсцепления д/быть не ниже 0.3 - при измерении колесом с гладким протектором и не ниже 0.4 при измерении колеса с протектором. Требования установлены для прибора ПКРС2 (ПРИБОРА КОНТРОЛЯ РОВНОСТИ И СЦЕПЛЕНИЯ). Предельные значения впадин шероховатости, допустимые в процессе эксплуатации дорожных покрытий не <0.3 для дорог проходящих в 1 и 5 ДКЗ и не <0.35 для дорог во 2,3,4 ДКЗ. Разница м/у jсцепления по ширине проезж. части не должна превышать 0.1, а разница между проезж. частью и укрепленной обочине не >0.15

ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ЕГО СЦЕПНЫЕ КАЧЕСТВА.

Наличие шероховатости поверхности проезж. части должно позволять разорвать пленку воды и обеспечить непосредственный контакт протектора с покрытием. С увеличением толщины слоя воды на поверхности проезж. части резко возрастает опасность езды. Риск увеличивается с возрастанием скорости. При определённом сочетании эффект аквапланирования. Его физическая сущность состоит в том, что при наличии на покрытии сплошного слоя жидкости критической толщины под колесом автомобиля в зоне расположения головной волны создается жидкостный клин, оказывающий гидродинамическое воздействие на колесо автомобиля, с увеличением скорости авто это давление возрастает и при определенной критич. скорости может по величине сравняться с вертикальной нагрузкой на покрытие, с этого момента происходит потеря контакта колеса с поверхностью покрытия и начинается скольжения авто по жидкости. аквапланирование невозможно при толщине плёнки >10 мм, скорость аквапланирования 60-100 км/час. Уменьшение коэф-та сцепления вызывает выпотевание битума и загрязнение проезж. части. В зимний период года на поверхности проезж. части формируется снежно-ледяные отложения в рез-те происходит увеличение коэф-та сопротивления качению и снижение коэф-та сцепления. Наличие слоя снега на пов-ти проезж. части приводит к увеличению сопротивления качению, в зависимости от толщины снега. Наличие даже сухого снега приводит к увеличению сопр. качению в 10-15 раз, по сравнению с чистым покрытием. Поэтому нормируются мах допустимые толщины снежных отложений на пов. проезж. части - 5 см. Ледяные отложения влияют на коэф-т сцепления, степень влияния зависит от толщины слоя, плотности данных отложений, влажности и температуры воздуха.

ВИДЫ ЗИМНЕЙ СКОЛЬЗКОСТИ

1. Рыхлый снег - формирование ровного по толщине слоя снега на поверхности проезж. части происходит при снегопадах в безветренную погоду. Плотность таких отложений, в зависимости от влажности может составлять от 0.6-0.2 г/см3, коэф-т сцепления снижается до 0.2. 2. Накат - слой спрессованного снега, формируется из рыхлого путём уплотнения колесами авто. Плотность зависит от влажности и сост. 0.3-0.6 г/см3, коэф-т сцепления 0.25-01. Наибольшая интенсивность уплотнения снега происходит при температуре воздуха от -3 до -6. При температуре ниже - 10 уплотнение незначительно. 3. Стекловидный лёд (в зависимости от условий формирования могут быть две разновидности): а. гладкая стекловидная пленка, формируется при замерзании жидких осадков на холодном покрытии. Плотность составляет 0.7 - 0.9 г/см3. Толщина плёнки 1-3 мм, коэф-т сцепления может снижаться 0.08-0.15. Формирование при температуре от 0 до - 3. в. матовая белая корка - формируется при высокой влажности воздуха, когда температура воздуха колеблется около 0. Плотность 0.3-0.7, коэф-т сцепления 0.1-0.15, толщина до 10 мм.

Предотвращение этих явлений - это профилактическая обработка покрытий. Наиболее опасна стекловидная пленка.

ГОСТ Р 50597-93 определяет время, необходимое для устранения причин снижающих сцепные качества покрытия. Отсчёт времени начинается с момента обнаружения этих причин мах допустимое время выполнения работ:

1. Устранение скользкости, вызванное выпотеванием битума - не >4 суток, период удовлетворяющий технологическим требованиям

2. Очистка покрытия от грязи не >5 суток. 3.Повышение шероховатости покрытия не >15 суток. 4. Ликвидация зимней скользкости для дорог 1,2 кат. не >4 часов, 3 кат не >5 часов, 4,5 кат не >6 часов

РОВНОСТЬ ПОКРЫТИЯ И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА УСЛОВИЯ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ. ТРЕБОВАНИЯ К РОВНОСТИ ПОКРЫТИЯ

Ровность покрытия - это один из основных показателей характеризующих удобство движения по дороге, а также без-ть и эф-ность тр-го процесса. Наличие неровностей приводит к возникновению колебаний авто. Колебания оказывают отрицательное воздействие как на состояние водителя, так и на срок службы тр-х ср-в. Кроме того, наличие неровностей приводит к преждевременному разрушению ДО. Наличие больших неровностей на покрытии приводит к изменению траектории движения тр-го ср-ва — и к ДТП. Колебания авто на дороге можно разделить на установившиеся и не установившиеся. Неустановившиеся это колебания возникающие при наезде авто на единичную неровность либо повторяющиеся неровности различных размеров и очертаний. Установившиеся колебания возникают при наезде на регулярно повторяющиеся неровности. Допустимость колебаний оценивают с учетом удобства езды, комфортности водителя, устойчивости груза в кузове, надежности, долговечности работы элементов авто и дор. констр-ии. По влиянию на колебания авто различают три группы неровностей:

1. Макронеровности - формируются микропрофилем АД, представляя собой длинные плавные неровности, с длиной волны >100 м. Этот вид неровности влияет на режимы движения по дороге, не взывает колебаний авто на подвеске.

2. Микронеровности - неровности с длиной волны от 10-100 м, они вызывают значительные колебания на подвеске, формируются на стадии строительства АД, и развиваются в процессе эксп-ии АД

3. Шероховатость - с длиной волны 0.2-10 см.

Существует зависимость между количеством ДТП и ровностью, в начальный период, с ухудшением ровности количество ДТП резко возрастает т.к. водитель изменяет траекторию движения из-за больших неровностей, после преодоления некоторого предела количество ДТП снижается и стабилизируется - это вызвано снижением скорости транспортного потока при увеличении неровностей (деваться то больше некуда! не объехать!). Требования к предельному допустимому состоянию ровности определяются исходя из мин. суммарных затрат, с одной стороны авто на перевозку грузов, с другой стороны дорожного хоз-ва на ремонт дорожных покрытий.

На сегодняшний день согласно ГОСТу 50597-93 установлены следующие предельно допустимые значения состояния покрытия по ровности:

категория	толчкомер см/км	3м рейка %
1-2
4-5

% - это число просветов под рейкой превышающее значения,больше установленного в СНиП 3.06.03-85

ИЗМЕНЕНИЯ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ ПО ПЕРИОДАМ ГОДА.

В результате возд-я природно-климатических факторов происходит изменение эксплуатационного состояния АД. Наиболее значительные изменения связаны с характерными периодами года. Для средней полосы России выделены три характерных периода: зимний, перех-ый, летний.

Наиболее сильно влияют осадки, температура и влажность воздуха, солнечная радиация. Метеорологические явления - это иней, гололёд, туман возникают при совместном воздействии нескольких факторов. Каждый метеофактор хар-ся вероятностью появления, длит-тью действия, и последействия. Вероятность появления - это статистический параметр, определяемые по данным многолетних наблюдений, хар-ет среднегодовое кол-во случаев появления данного метеофактора. Интенсивность - это количественная хар-ка метеофактора. Длит-ть действия - это время на протяжении которого действует тот или иной метеофактор. Длит-ть последействия - это время на протяжении которого сказывалось отрицательное влияние данного метеофактора после его окончания.

Продолжительность характерного состояния покрытия дороги опр-ся по формуле:

В зимний период на условия движения оказывают снежные заносы, гололёд, туманы, температура и влажность воздуха, продолжительность светового дня. Примерно близки по влиянию на тр-е качества дорог осенний и весенний период. Для осеннего периода хар-но состояние переувлажнение ЗП, неожиданного гололёда, большое кол-во осадков и туманы. Весенний период хар-ся резкими колебаниями температуры в течении суток, резкими переходами от сухой погоды к дождливой. Характерно значительное загрязнение проезж. части, что уменьшает её эф-ную ширину и резкое снижение коэ-та сцепления. В перех-ый период резко возрастает длит-ть последействия метеофакторов.

Дата добавления: 2015-07-20