Рис. 3. Путь торможения и дистанция безопасности автомобиля

Рис. 3. Путь торможения и дистанция безопасности автомобиля

В среднем для исправного гидравлического привода можно принять tпp = 0,2 с, а для пневматического - 0,6 с, У автопоездов с пневматическим приводом тормозов время tпр может достигать 2 с. Отрезок tу характеризует время постепенного увеличения замедления от нуля (начало действия тормозов) до максимального значения. Это время составляет в среднем 0,5 с.

В течение времени tp+tпp автомобиль движется равномерно с начальной скоростью Vа. За время tу скорость несколько уменьшается. В течение временя tт замедление сохраняется примерно постоянным. В момент остановки автомобиля замедление уменьшается до нуля практически мгновенно.

Остановочный путь автомобиля без учета силы сопротивления дороги можно определить по формуле

S = (t*V0/3.6) + kэ(Va2/254Фх)

где S0 - остановочный путь, м;

VA - скорость движения автомобиля в начальный момент торможения, км/ч;

kэ - коэффициент эффективности торможения, который показывает, во сколько раз действительное замедление автомобиля меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Для легковых автомобилей kэ~1,2, для грузовых автомобилей и автобусов kэ~1,3 - 1,4;

Фх - коэффициент сцепления шин с дорогой,

t=tр + tпр + 0,5tу.

Выражение kэ= V2 /(254 ух) - представляет тормозной путь, величина которого, как это видно из формулы, пропорциональна квадрату скорости, с которой двигался автомобиль перед началом торможения. Поэтому при увеличении скорости движения вдвое, например, с 20 до 40 км/ч, тормозной путь увеличится в 4 раза.

Нормативы эффективности действия ножного тормоза автомобилей в условиях эксплуатации приведены в табл. 1 (начальная скорость торможения 30 км/ч).

При торможении на снежных и скользких дорогах тормозные силы всех колес автомобиля достигают значения силы сцепления практически одновременно. Поэтому при Фх<0,4 следует принимать кэ= 1 для всех автомобилей.

Известно, что для обеспечения движения тяговое усилие должно быть большим, чем суммарное сопротивление движению автомобиля.

Горизонтальная сила Рк (тяговое усилие), возникающая вследствие действия на колесо вращательного момента Мвр в зоне его контакта с покрытием, направлена в сторону, обратную движению (см. рис.5.1).

Сила Рк вызывает горизонтальную силу реакции Т, представляющую собой силу трения (сцепления) колеса с покрытием в зоне их взаимодействия, при этом Т=Рк.

Рис.5.1. Условие возможного движения автомобиля

Но колесу приходится преодолевать еще сопротивление качению. Сила сопротивления качению Pf определяется по известной зависимости: ,

где Gk - усилие, передаваемое на ведущее колесо, Gk = (0,65: 0,7) G - для грузовых автомобилей и (0,5:0,55) G - для легковых, где G - вес автомобиля; - коэффициент сопротивления качению.

где а - расстояние от вертикальной оси колеса до места расположения реакции R от веса Gк, передаваемого на колесо; - радиус качения пневматического колеса; = λ * r, где r - радиус недеформированного колеса, λ - коэффициент уменьшения радиуса колеса в зависимости от жестокости шин (λ = 0,93 - 0,96).

Установлено, что практически значение остается постоянным до скорости V= 50 км/час и находится в зависимости от типа покрытия в пределах = (0,01-0,06). При увеличении скорости возрастает, т.к. при наезде колеса на неровности кинетическая энергия, прямо пропорциональная V², затрачивается в значительно большей стпени на преодоление этих препятствий.

При V>50 км/час f определяется по зависимости

V- ,

где - коэффициент сопротивления качению при V до 50 км/час.

Используя положения теоретической механики и рис. 5.1, можно записать: Т = Рк –

Т = Рк – Т = Рк – (5.4)

Очевидно, что движение автомобиля возможно при Т >Рк.

Наибольшее значение силы трения, а значит, и тягового усилия, определяется по зависимости Тmах = φ ∙ Gсц, где φ - коэффициент сцепления; Gсц сцепной вес автомобиля, передаваемый на ведущее колесо.

Естественно, сила трения (сцепления) достигает наибольшей величины (при одном и том же сцепном весе, передаваемом на колесо) при максимальном значении коэффициента сцепления φ.

Коэффициент сцепления является переменной величиной и зависит от многих факторов (состояния покрытия проезжей части, режима торможения, наличия боковых сил, давления в шине, рисунка протектора, скорости и пр.). φ изменяется в широких пределах (φ=0,1-0,7) и поэтому его лишь условно можно рассматривать как параметр, однозначно характеризующий покрытие.

Максимально возможное значение φmax ведущих колес с покрытием в данных условиях соответствует моменту, предшествующему началу их буксования, а тормозящих колес - переходу от торможения трения тормозных колодок о барабан к скольжению по покрытию заблокированных колес юзом.

Различают коэффициент продольного сцепления φ1, соответствующий началу проскальзывания или буксования колеса при качении или торможении без боковой силы Yk; и коэффициент поперечного сцепления φ2 – поперечная составляющая коэффициента сцепления , возникающая при смещении катящегося ведущего колеса под углом к плоскости движения под воздействием бокового усилия Yk, когда колесо, вращаясь, скользит вбок.

Коэффициент поперечного сцепления φ2 используется для оценки устойчивости автомобилей против заноса при движении по горизонтальным кривым, когда на автомобиль действует поперечная центробежная сила; φ2≈ (0,85-0,9) φ1.

Коэффициент сцепления является важнейшей характеристикой транспортно-эксплуатационных качеств автомобильной дороги. От φ зависит не только возможность реализации тяговой силы автомобиля, но и устойчивость автомобиля против заноса на кривых, возможность своевременной остановки автомобиля перед препятствием или пешеходом. Недостаточное сцепление шины с колесом с покрытием часто является первопричиной дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Установлено, что повышение коэффициента сцепления в 2 раза позволяет уменьшить число ДТП в 1,5 раза.

На значения коэффициентов сцепления оказывают влияние многие факторы. Установлено, что на значение коэффициента сцепления большее влияние оказывает состояние дорожного покрытия, чем его тип. Это связано

с тем, что в идеальных условиях при любых покрытиях твердые выступы минеральных частиц вдавливаются в шину и поэтому колесо может проскользнуть преимущественно в результате деформации резины протектора.

По мере износа покрытий их шероховатость уменьшается, а следовательно, уменьшается и их сцепление с колесом. Коэффициент сцепления наиболее устойчив у цементобетонных покрытий в сухом состоянии при продолжительности их службы до 10-12 лет, у асфальтобетонных - 5-8 лет. При износе (стирании) покрытий на 50-60% коэффициент сцепления уменьшается на 30-40%. Иначе говоря, с течением времени коэффициент сцепления снижается.

Коэффициент сцепления зависит: от материала, из которого изготовлена шина (наибольший коэффициент сцепления обеспечивают шины, изготовленные из высокогистерезисных резин); типа рисунка протектора шин (на влажном покрытии шины с рисунком протектора, имеющим большую расчлененность, обеспечивают более высокий коэффициент сцепления); степени износа протектора шины (при полном истирании рисунка протектора коэффициент сцепления снижается на 35-45%, а на влажных и грязных покрытиях примерно еще на 20-25%).

Коэффициент сцепления снижается вследствие наличия на покрытии грязи, пыли, продуктов износа шин и т.п., ибо ими заполняются впадины поверхностей покрытия протекторов шин, что уменьшает их шероховатость.

Исследования показали, что коэффициент сцепления уменьшается с увеличением скорости. Это обусловлено тем, что при высоких скоростях движения шина не успевает полностью деформироваться, так как продолжительность контакта с покрытием для этого недостаточна, а следовательно, неровности покрытия вдавливаются в шину на меньшую глубину. На сухих покрытиях снижение коэффициента сцепления с увеличением скорости менее ощутимо.

Влага, смачивая зону контакта между шиной и покрытием, действует как смазка, разделяющая шероховатые поверхности (покрытия и колеса), снижая коэффициент сцепления. При слое воды на покрытии толщиной в несколько миллиметров и сильном износе шин и скорости, близкой к 100 км/час, может возникнуть явление аквапланирования, когда образующийся между шиной и покрытием водяной клин, создающий гидродинамическую подъемную силу, резко снижает давление колеса на дорогу, вследствие этого контакт передних колес с покрытием может полностью прекратиться с потерей управляемости автомобиля.

При наличии на покрытии грязи и т.д. φ сильно меняется во время дождя. В первый период дождя образуется сравнительно густая пленка грязи, которая играет роль смазки, уменьшающей коэффициент сцепления. Постепенно смазка разжижается, частично смывается дождем и коэффициент сцепления начинает возрастать, тем не менее не достигая значения φ на сухом покрытии.

В целом коэффициент сцепления изменяется в широких пределах в течение года в связи с изменением климатических условий. Естественно, что φ наиболее высок летом и снижается зимой. Поэтому в зимний период проводят различные мероприятия, повышающие коэффициент сцепления (очистка дорожных покрытий от снега, льда, устранение гололеда и скользкости покрытий путем посыпки песком, шлаками, противогололедными смесями и пр.).

Изменение направления движения любого тела можно достичь только приложением к нему внешних сил. При движении транспортного средства на него действует множество сил, при этом шины выполняют важные функции: каждое изменение направления или скорости движения транспортного средства вызывает появление в шине действующих сил.

Шина – это элемент связи между транспортным средством и проезжей частью. Именно в месте контакта шины с дорогой решается главный вопрос безопасности движения транспортного средства. Через шину передаются все силы и моменты, возникающие при разгоне и торможении автомобиля, при изменении направления его движения.

Шина воспринимает действия боковых сил, удерживая автомобиль на выбранной водителем траектории движения. Поэтому физические условия сцепления шины с поверхностью дороги определяют границы динамических нагрузок, действующих на транспортное средство.

Рис. 01: Посадка бескамерной шины на ободе;
1. Обод; 2. Подкат (Хамп) на поверхности посадки борта шины; 3. Борт обода; 4. Каркас шины; 5. воздухонепроницаемый внутренний слой; 6. Брекерный пояс; 7. Протектор; 8. Боковина шины; 9. Борт шины; 10. Сердечник борта; 11. Вентиль

Решающие критерии оценки:
-Обеспечение устойчивого прямолинейного движения при действии на автомобиль боковых сил
-Обеспечение устойчивого движения на поворотах Обеспечение сцепления на различных поверхностях проезжей части Обеспечение сцепления с дорогой при различных погодных условиях
-Обеспечение хорошей управляемости автомобиля Обеспечение комфортных условий движения (гашение колебаний, обеспечение плавности хода, минимальная шумность качения)
-Прочность, износостойкость, высокий срок службы
-Невысокая цена
-Минимальный риск повреждения шины при её пробуксовке

Проскальзывание шины

Проскальзывание шины или её буксование происходит из разницы между теоретической скоростью движения, обусловленной вращением колеса, и действительной скоростью движения, обеспечиваемой силами сцепления колеса с дорогой

Посредством приведенного примера можно пояснить это утверждение: пусть длина окружности по внешней беговой поверхности шины легкового автомобиля составляет около 1,5 м. Если при движении автомобиля колесо поворачивается вокруг оси вращения 10 раз, то пройденный автомобилем путь должен составить 15 м. Если же происходит проскальзывание шины, то пройденный автомобилем путь становится короче Закон инерции Каждое физическое тело стремится либо сохранять состояние покоя, либо сохранять состояние прямолинейного движения.

Чтобы вывести физическое тело из состояния покоя или отклонить его от прямолинейного движения к телу должна быть приложена внешняя сила. Изменение скорости движения, как во время разгона автомобиля, так и при торможении потребует соответствующего приложения внешних сил. Если водитель пытается тормозить на повороте на покрытой льдом поверхности дороги, автомобиль будет стремиться двигаться прямо без явно выраженного стремления изменить скорость движения, при этом реакция на поворот рулевого колеса будет слишком вялой.

На обледенелой поверхности через колеса автомобиля может передаваться только маленькие силы торможения и боковые усилия, поэтому вождение автомобиля на скользкой дороге является непростой задачей. Моменты сил При вращательном движении на тело действуют или оказывают влияние моменты сил.

В режиме движения колеса вращаются вокруг своих осей, преодолевая моменты инерции покоя. Момент инерции колес возрастает с увеличением скорости его вращения и вместе с тем, скоростью движения автомобиля. Если транспортное средство находится одной стороной на скользкой проезжей части (например, обледенелой поверхности дороги), а другая сторона на дороге с нормальным коэффициентом сцепления (неоднородный коэффициент сцепления μ), то при торможении автомобиль получает вращательное движение вокруг вертикальной оси. Это вращательное движение называют моментом рысканья

Распределение сил наряду с весом тела (силой тяжести) на автомобиль действуют различные внешние силы, величина и направление которых зависит от режима и направления движения транспортно-го средства. При этом речь идет о следующих параметрах:

§ Силах, действующих в продольном направлении, (например, силе тяги, силе сопротивления воздуха или силе трения качения)

§ Силах, действующих в поперечном направлении, (например, усилие, прилагаемое к управляемым колесам автомобиля, центробежной силе при движении на повороте, или силе действия бокового ветре или силе, возникающей при движении на косо-горе).

Эти силы принято обозначать, как силы бокового увода автомобиля. Силы, действующие в продольном или поперечном направлении, передаются на шины, и через них на проезжую часть дороги в вертикальном или горизонтальном направлении, вызывая деформацию шины в про-дольном или поперечном направлении.

Рис. 04: Горизонтальная проекция угла бокового увода α и влияние бокового усилия Fs; vn = Скорость в направлении бокового увода vx = Скорость в продольном направлении Fs, Fy = Боковые усилия α = Угол бокового увода

Эти силы передаются на корпус авто-мобиля через:
§ шасси автомобиля (так называемые ветровые силы)
§ органы управления (рулевая сила)
§ двигатель и агрегаты трансмиссии (движущая сила)
§ тормозные механизмы (тормозные силы)
В противоположном направлении эти силы действуют со стороны дорожной поверхности на шины, передаваясь затем на транспортное средство. Это связано с тем, что: любая сила вызывает противодействие

Рис. 05: Скорость колеса vx в продоль-ном направлении, тормозная сила FB и тормозной момент MB; vx = Скорость колеса в продольном направлении FN = Вертикальная сила (нормальная реакция опоры) FB = Тормозная сила
MB = Тормозной момент

Для обеспечения движения тяговая сила, передаваемая на колесо посредством крутящего момента, создаваемого двигателем, должна превосходить все внешние силы сопротивления (продольные и поперечные силы), которые возникают, например, при движении автомобиля по дороге с поперечным уклоном.

Для оценки динамики движения, а также устойчивости движения транс-портного средства должны быть известны силы, действующие между шиной и дорожным полотном в так называемом пятне контакта шины с дорогой. Внешние силы, действующие в площадке соприкосновения шины с дорогой, передаются через колесо на транспортное средство. С увеличением практики вождения водитель все лучше и лучше учится реагировать на эти силы.

По мере приобретения опыта вождения, у водителя все отчетливее возникают ощущения сил действующих в пятне контакта шины с дорогой. Величина и направление внешних сил зависит от интенсивности разгона и торможения автомобиля, при действии боковых сил от ветра, или при движении по дороге с поперечным уклоном. Особняком стоит опыт вождения по скользким дорогам, когда чрезмерное воздействие на органы управления могут сорвать шины автомобиля в скольжение.

Но самое главное это то, что водитель обучается правильным и дозированным действиям органами управления, которые препятствуют возникновению неуправляемого движения. Неумелые действия водителя при высокой мощности двигателя особенно опасны, так как силы, действующие в пятне контакта, могут превысить допустимый предел по сцеплению, что может вызвать занос автомобиля или полную потерю управляемости, и повышает износ шин.

Силы в пятне контакта шины с дорогой Только строго дозированные силы в пятне контакта колеса с дорогой способны обеспечить соответствующие желанию водителя скорость и изменение направления движения. Суммарная сила в пятне контакта шины с дорогой складывается из следующих составляющих её сил:

Касательная сила, направленная по окружности шины Касательная сила Fμ возникает в результате передачи крутящего момента приводным механизмом или при торможении автомобиля. Она действует в продольном направлении на поверхность дороги (продольная сила) и дает возможность водителю произвести разгон при воздействии на педаль газа или обеспечить замедление движения при его воздействии на педаль тормоза.

Вертикальная сила (нормальная реакция опоры) Вертикальная сила между шиной и поверхностью дороги обозначается как радиально направленная сила, или как нормальная реакция опоры FN. Вертикальная сила между шиной и поверхностью дороги присутствует всегда, как при движении транспортного средства, так и при его неподвижности. Вертикальная сила, действующая на опорную поверхность, определяется частью веса автомобиля, приходящегося на это колесо, плюс дополнительная вертикальная сила, возникающая в результате перераспределения веса при разгоне, торможении или движении в повороте.

Вертикальная сила увеличивается или уменьшается при движении автомобиля на подъем или под уклон, при этом увеличение или уменьшение вертикальной силы зависит от направления движения автомобиля. Нормальная реакция опоры определяется при неподвижном положении транспортного средства, установленного на горизонтальной поверхности.

Дополнительные силы могут увеличить или уменьшить значение вертикальной силы между колесом и поверхностью дороги (нормальной реакции опоры). Так при движении не повороте дополнительная сила уменьшает вертикальную составляющую на внутренних к центру поворота колесах и увеличивает вертикальную составляющую на колесах внешней стороны транспортного средства.

Площадка контакта шины с поверхностью дороги деформируется прилагаемой к колесу вертикальной силой. Так как боковины шины подвергаются соответствующей деформации, вертикальная сила не может распределяться равномерно по всей площади пятна контакта, а возникает трапецевидное распределение давления шины на опорную поверхность. Боковины шины принимают на себя внешние силы, и шина деформируется в зависимости от величины и направления внешней нагрузки.

Боковая сила

Боковые силы оказывают действие на колесо, например, при действии бокового ветра, или при движении автомобиля на повороте. Управляемые колеса движущегося автомобиля при их отклонении от прямолинейного положения также подвергаются действию боковой силы. Боковые силы вызывает измерение направления движения транспортного средства.

Движение без буксования возможно при соблюдении условия:

D с = a ∙ φ х ∙ cos α max /(L-Hд ∙ (φ х+ f к)) ≥ D max .

D с - динамический фактор по сцеплению;

а- расстояние от центра масс до задней оси автомобиля;

α max - предельный угол преодолеваемого подъема;

L- колесная база автомобиля;

Hд- высота центра тяжести;

f к – коэффициент сопротивления качению;

Hд =1/3* hд, где hд- габаритная высота;

а= (m 2/ m a)*L , где m 2 - вес автомобиля, приходящийся на ведущую ось, m a - полный вес автомобиля.

φ х - коэффициент сцепления колес с дорогой (Согласно заданию коэффициент сцепления колес с дорогой φ х = 0,45.)

Для автомобиля ГАЗ:

a =1800/2800*2.76=1,77м;

Hд=1/3*2.2=0.73м;

D с = 1,77*0,45*cos 27.45°/(2.76-0.73*(0,45+0,075)) = 0,31> D max = 0,38.

Обратившись к динамическому паспорту автомобиля, увидим, что, поскольку , движение будет осуществляться с возможной пробуксовкой.

34. Виды разрушения дорожного покрытия.

Дорожное покрытие дороги подвергается постоянным механическим нагрузкам и воздействиям природно-климатических факторов. При проектировании участка дорожной одежды учитывают гидрогеологические условия, выбирают структуру покрытия, просчитывают влияние внешних факторов на прочность покрытия. Однако неправильный учет природно-климатических условий, нецелесообразный материал для дорожной геосетки, применение сырья низкого качества, несвоевременный ремонт приводит к появлению деформаций и значительным разрушениям покрытия дороги.

Основными видами разрушений дорожного покрытия являются: износ (истирание), представляющий собой уменьшение толщины дорожного покрытия за счет потери им материала в процессе эксплуатации под воздействием колес и природно-климатических факторов.

Износ происходит по всей поверхности дорожного покрытия, но больше всего на полосах наката, где проходят колеса автомобилей. Для усовершенствованных дорожных покрытий износ измеряют в миллиметрах, на которые уменьшилась толщина верхнего слоя покрытия, а для дорожных покрытий переходного и простейшего типа определяют также объем потери материалов, м3/км:

шелушение обнажение поверхности дорожного покрытия за счет отделения поверхностных тонких пленок и чешуек материала покрытия, разрушенного воздействием воды и мороза. Такой вид дефекта наиболее характерен для жестких дорожных одежд, где происходит отслоение цементного раствора с поверхности дорожного покрытия с последующим оголением крупного заполнителя. Такие разрушения в основном происходят при частом замораживании и оттаивании дорожного покрытия, особенно при использовании хлоридов для предупреждения гололеда;

выкрашивание разрушение дорожного покрытия за счет потери им отдельных зерен гравийного и щебеночного материала. Такое разрушение происходит на дорожных покрытиях всех типов в результате потери связи между зернами материала. Причиной выкрашивания могут быть плохое перемешивание материала и его укладка в дождливую или холодную погоду;

обламывание кромок разрушение дорожных покрытий (особенно нежестких) в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку. Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной дорожно-транспортных происшествий;

волны деформация асфальтобетонных покрытий, обладающих пластичностью. Волны появляются под действием касательных сил в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием;

гребёнка разрушение гравийных и щебеночных покрытий под действием движения тяжелых грузовых автомобилей. Гребенка представляет собой частое повторение выступов и впадин;

сдвиги деформации, которые происходят при действии касательных сил от колеса автомобиля. Сдвиги являются причиной отсутствия связи верхнего слоя дорожного покрытия с нижним;

вмятины углубления в пластических дорожных покрытиях, появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду;

трещины деформации, обычно вызываемые резкими температурными изменениями. Сетка трещин появляется на дорожном покрытии как результат недостаточной прочности основания или покрытия;

колеи, которые образуются на щебеночных или гравийных покрытиях при узкой проезжей части в результате многократного прохода автомобиля по одной полосе, а также на асфальтобетонных покрытиях в результате выдавливания колесами автомобиля из-за недостаточной сдвигоустойчивости асфальтобетона;

выбоины углубления со сравнительно крутыми краями, образовавшиеся в результате местного разрушения материала дорожного покрытия. Причиной появления выбоин является, как правило, плохое качество строительных работ;

повреждение кромок швов разрушение кромок швов в виде сколов и выкрашивание бетона в зоне до 15... 20 см от шва. http://inf-remont.ru/road/roa71/ https://base.garant.ru/70192702/de40175ab12d04d68f792b5b742a18fc/

44. Влияние ровности покрытия на аварийность.

Неровность покрытия, по данным ГИБДД, является причиной 13-18% ДТП, связанных с неблагоприятными дорожными условиями. Характер возникновения ДТП заключается в необходимости неожиданного изменения скоростного режима (экстренное торможение), маневра в плане или одновременного совершения этих двух действий. При наличии попутного и встречного транспортных потоков вероятность столкновения в этих случаях резко возрастает. Кроме того, неровности вызывают колебания подвески, что может привести к потере управляемости. Колебания прицепов и полуприцепов автопоездов приводят к увеличению динамического коридора движения, что также увеличивает вероятность столкновения и возможность потери боковой устойчивости. Наличие неровностей на дорогах повышает утомляемость водителей, отвлекает их внимание от восприятия других объектов на дороге, снижает пропускную способность дороги и в конечном итоге снижает производительность подвижного состава. Методы организации движения в этих случаях носят характер предупреждения участников движения. Единственным эффективным методом борьбы с неровностями покрытия является, кроме качественного строительства, своевременный ремонт. Однако хочется отметить, что ремонтные работы проезжей части улиц и дорог также создают зоны повышенной опасности и значительно снижают эффективность транспортного процесса в результате образования предзаторных и заторных условий движения.

Влияние неровности дороги на безопасность движения мы подробно рассмотрим далее.

Ровность дороги и безопасность движения на ней

Плавность хода и минимальные затраты мощности на сопротивление качению автомобиля, особенно при движении с высокими скоростями, достигаются на идеально ровной и гладкой дороге. Сила удара колес о неровности дороги возрастает пропорционально квадрату скорости. Поэтому, например, при движении со скоростью 50 км/ч отдельные неровности высотой до 10 мм практически не сказываются на плавности хода автомобиля, при скорости же 90 км/ч они вызывают ощутимое подбрасывание колес. Конечно, покрытие дороги не может быть идеальным, оно всегда имеет неровности. Но с точки зрения водителей эти неровности должны быть такими, чтобы толчки от них полностью поглощались благодаря деформации шин. С другой стороны, идеально гладкое покрытие - серьезный недостаток дороги, так как при этом резко снижается коэффициент сцепления колес с дорогой. Поэтому покрытие автомобильных дорог должно иметь шероховатость с выступами и углублениями в 3 - 5 мм. С такой шероховатостью покрытия дорога зрительно воспринимается как совершенно ровная, и ее можно считать в наибольшей степени отвечающей требованиям безопасности и достаточно высокой комфортабельности движения.

Дорожное покрытие приобретает иногда излишнюю гладкость вследствие износа. В результате длительной эксплуатации шероховатости срезаются трением шин о поверхность дороги, и коэффициент сцепления шин с дорогой на таком покрытии резко уменьшается. Для восстановления прежнего качества покрытие посыпают мелкораздробленным каменным материалом - клинцом, поливают гудроном и слегка укатывают дорожными катками.

Сразу же после такого восстановительного ремонта покрытие доставляет немало неприятностей: плохо укатанный клинец вырывается из-под колес и часто наносит удары по лобовым стеклам и фарам обгоняемых и встречных автомобилей. Поэтому на подобных участках необходимо уменьшать скорость, выдерживать большую безопасную дистанцию и воздерживаться от обгона. После достаточной укатки клинца такая поверхность покрытия обеспечивает наилучшее сцепление колес с дорогой.

Снижение коэффициента сцепления ведет к опасному скольжению на дорогах с новым покрытием из-за выделения масляной пленки из асфальта.

Участки с изношенным и отремонтированным покрытием меняются довольно часто, и водитель должен постоянно наблюдать за изменением дороги. Отличить их издали нетрудно по цвету: более темные отремонтированные участки летом хорошо выделяются на общем фоне, а старые гладкие участки выглядят более светлыми и дают при ярком солнечном освещении резкие отблески.

54. Особенности транспортно- эксплуатационных качеств дорог летом.

В летний период наиболее часто наблюдается сухое чистое покрытие, сухие обочины и в целом благоприятные условия движения. В переходные периоды года наиболее часто наблюдается влажное и мокрое покрытие и грязные, разрушенные обочины.

При выпадении осадков в виде дождя на поверхности покрытия образуется слой воды, который начинает заметно влиять на сцепные свойства уже при толщине пленки более 0,2 мм, снижая адгезионную составляющую силы трения. Коэффициент сцепления резко снижается в начальный период дождя, когда образуется густая смазка на поверхности. После того как грязь с поверхности покрытия смыта дождем, коэффициент сцепления несколько увеличивается.

Летом в сухую погоду во всех климатических зонах в основном сохраняются проектные параметры поперечного профиля дорог и движение происходит по всей ширине проезжей части. Обочины в этот период находятся в сухом плотном состоянии.

Инсоляция и нагрев поверхности дороги весной создают поток тепла, проникающий в дорожную конструкцию, который приводит к постепенному просыханию самых верхних слоев земляного полотна. Однако до полного оттаивания влажность талого грунта резко возрастает, плотность его уменьшается, снижаются деформационные (модуль упругости) и прочностные характеристики (угол внутреннего трения и сцепление). Наименьшие значения деформационных и прочностных характеристик наблюдаются в апреле-мае, когда дорожная конструкция обладает наименьшей прочностью.

Летом (июль-август) земляное полотно интенсивно просыхает. Влажность грунта уменьшается примерно до 0,5WT; летом грунт находится в наиболее уплотненном состоянии и обладает наибольшей прочностью.

К деформации дорожного покрытия относятся волны, представляющие собой чередование впадин и возвышений в продольном направлении

по отношению к оси дороги. Просадки, образующиеся при искажении

профиля покрытия в виде впадин с пологими краями, обычно сопровождаются сеткой трещин.

Колейность – это искажение поперечного профиля покрытия вдоль

полос наката, нередко сопровождающееся продольными трещинами и сеткой трещин.

Сдвиги образуются при смещении покрытия от действия тормозных

сил, особенно на крутых спусках.

К разрушению проезжей части относятся выбоины, возникающие от

разрушения дорожного покрытия в виде углублений разной формы с резко

выраженными краями глубиной более 3 см и площадью больше 200 см2

Выкрашивание образуется в результате разрушения проезжей части за

счет потери зерен минерального материала (менее 3 см глубиной и 200 см2

по площади).

Шелушение возникает при разрушении поверхности покрытия за счет

отслаивания тонких пленок и чешуек материала от действия воды и мороза.

Проломы – это полное разрушение дорожной одежды на всю ее толщину с резким искажением поперечного профиля.

Скол кромок происходит в результате разрушения кромок швов и углов плит цементобетонных покрытий нежесткого типа в местах сопряжения их с обочинами.

Гребенка появляется от разрушения покрытий из щебня, гравия и

грунта в виде поперченных выступов и углублений.

Выпотевание битума наблюдается при наличии на поверхности покрытия излишка вяжущего с изменением текстуры и цвета покрытия площадью более 1 м2

Загрязнение представляет собой наличие посторонних предметов, пыли и грязи на конструктивных элементах дороги и в полосе отвода.

Застой воды – это скопление воды на проезжей части, на обочине, в

системе водоотвода, вызванное недостаточным поперечным уклоном дорожного полотна, наличием деформаций и разрушений системы водоотвода (дренажа, труб, водоотводных канав).

64. Уровень удобства Б.

Уровень удобства Б

1.33. При уровне удобства Б проявляется взаимодействие между автомобилями, возникают отдельные группы автомобилей, увеличивается число обгонов. При верхней границе уровня Б число обгонов наибольшее. Максимальная скорость на горизонтальном участке составляет примерно 80% от скорости в свободных условиях, максимальная интенсивность - 50% от пропускной способности.

1.34. Скорости движения быстро снижаются по мере роста интенсивности (рис. 1.6).

1.35. Число дорожно-транспортных происшествий увеличивается с ростом интенсивности движения (

74. Влияние на скорость плотности потока.

Чем лучше дорожные и метеорологические условия, тем больше амплитуды колебаний скоростей различных типов автомобилей, обусловленные их скоростными и тормозными качествами. Скорость сообщения определяется также частотой остановок, которые приходится совершать для пропуска пересекающих потоков транспортных средств, а также посадки — высадки пассажиров.

Рассмотренное выше влияние различных факторов на скорость движения относится к условиям свободного движения транспортных средств, т. е., когда интенсивность и плотность движения относительно невелики и не ощущается взаимное стеснение движения. При повышении интенсивности и плотности движения возникает стеснение движения, и скорость потока падает. Влияние интенсивности движения транспортного потока на скорость автомобилей Va исследовалось многими зарубежными и отечественными учеными. Выведены различные корреляционные уравнения этой зависимости, которые имеют общий вид:

Vа == Va.c (1 — kNa)

где - Vaс — скорость свободного движения автомобиля, км/ч;

k - корреляционный коэффициент снижения скорости движения в зависимости от интенсивности транспортного потока.

Плотность транспортного потока qa является пространственной

характеристикой, определяющей степень стесненности движения на полосе дороги.

Ее измеряют числом транспортных средств, приходящихся на 1 км протяженности

дороги.

Численные значения qa в физических единицах (автомобилях),

соответствующих этим состояниям потока, существенно зависят от параметров

дороги и в первую очередь от ее плана и профиля, коэффициента сцепления, а также

состава потока по типам транспортных средств, что, в свою очередь, влияет на

выбираемую водителями скорость.

Скорость движения va является важнейшим показателем, так как

представляет целевую функцию дорожного движения. В практике организации

движения принято оценивать скорость движения транспортных средств

мгновенными ее значениями va, зафиксированными в отдельных типичных сечениях

(точках) дороги.

Скорость сообщения vc является измерителем быстроты доставки пассажиров

и грузов и определяется как отношение расстояния между пунктами сообщения ко

времени нахождения транспортного средства в пути (времени сообщения). Этот же

показатель применяется для характеристики скорости движения автомоби

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56