|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
габаритний тунель (див. рис. 4.11) – стояки (стовпці) з поворотними обмежувачами; 8 страницаЯк вже зазначалося, шум і вібрація негативно впливають на людину, зокрема на водія. Дія шуму може викликати збільшення часу реакції, зниження характеристик зору, порушення координації рухів і функції вестибулярного апарату. Вітчизняні і міжнародні документи нормують гранично допустимий рівень шуму в кабіні автомобіля залежно від його типу 75...85 дБ. Вібрація характеризується амплітудою і частотою. Остання комфортно сприймається людиною у діапазоні 0...3 Гц. Загазованість визначається рівнем концентрації відпрацьованих газів і випаровувань пального в кабіні автомобіля. Основними шкідливими компонентами являються окис вуглецю СО, вуглекислий газ СО2, окиси азоту NОХ і випаровування бензину. В зв’язку з негативним впливом на організм людини гранична кількість шкідливих домішок в повітрі кабіни нормується відповідними нормативними документами і складає: СО – до 0,0007мг/л; СО2 – до 0,016мг/л). Захист водія і пасажирів від дії прискорень в салоні автомобіля здійснюється конструкцією сидіння і спинки. Зокрема, сидіння конструктивно відокремлене від спинки, жорсткість подушок дозволяє частково поглинати вібрацію і шум, гасити коливання.
5.3 Пасивна безпека
Як вже зазначалося, під пасивною (зовнішньою і внутрішньою) безпекою транспортного засобу розуміють його властивості, які знижують важкість наслідків під час ДТП. Основною вимогою зовнішньої пасивної безпеки є забезпечення такого конструктивного виконання зовнішніх поверхонь і елементів автомобіля, при якому можливість пошкоджень людини цими елементами у випадку дорожньо-транспортних пригод була б мінімальною. Згідно з цією вимогою фари, дзеркала, ручки дверей й інші елементи автомобіля не повинні утворювати гостро виступаючі поверхні, які могли б нанести людям тілесні пошкодження. Ще однією вимогою до зовнішньої пасивної безпеки є убезпечення безпосередньо автомобіля від пошкоджень за допомогою зовнішніх елементів конструкції. Конструктивно, останнім часом, це виконується у вигляді так званого “безпечного” бампера, мета якого полягає в поглинанні незначної частини енергії удару. Для цього він повинен мати відповідне співвідношення жорсткості і міцності, щоб при зіткненнях на невеликій швидкості (8...12 км/год) бампер захищав від пошкодження елементи кузова, а при зіткненнях на значних швидкостях, як вже було сказано, поглинав частину енергії удару шляхом деформації. Внутрішня пасивна безпека – це сукупність властивостей автомобіля, які забезпечують збереження життя і здоров’я водіїв і пасажирів при дорожньо-транспортних пригодах. Завдання життєзабезпечення водія і пасажирів в салоні автомобіля полягає в створенні умов, за яких людина могла б безпечно витримати швидку зміну кінетичної енергії. Це досягається шляхом деформації частини кузова автомобіля при зіткненні, як показано на рисунку 5.9. Сповільнення (перевантаження), які виникають у момент зіткнення, можна приблизно визначити за формулою В. Коноплянка:
j = V2/2ΔS, де V – швидкість автомобіля в момент удару, м/с; ΔS – деформація кузова, м. Тривалість дії перевантажень t складає 50...100 мілісекунд. Величини сповільнень можуть досягати 500 м/с2 і більше. Крім того, відомо, що при зіткненні і після миттєвої зупинки автомобіля водій і пасажири продовжують рух з певною швидкістю. Саме в цей відрізок часу відбувається найбільша кількість травм в результаті удару головою об вітрове скло, грудьми в рульове колесо, коліньми в нижній край щитка приладів. Це явище називають ще вторинним ударом. Тому до внутрішньої пасивної безпеки автомобіля висувають дві основні вимоги: 1) створення умов, за яких людина могла б безпечно витримати значні перевантаження, що виникають внаслідок сповільнення; 2) усунення травмонебезпечних елементів всередині кабіни (кузова). Зазначені вимоги забезпечуються такими конструкційними рішеннями: – деформація передньої і задньої частини кузова при зіткненні повинна бути достатньою для поглинання значної частини енергії удару і забезпечення допустимого рівня сповільнення; – жорсткість салону повинна бути такою, щоб забезпечити зону життєзабезпечення, тобто зберегти мінімально необхідний простір, в межах якого виключене стискування тіла людини, яка знаходиться в середині кузова (див. рис. 5.10); – рульове колесо і колонка повинні зміщатися вздовж осі (складатися за принципом телескопа) і поглинати енергію удару , а також розподіляти удар по грудях водія без нанесення йому травм; – має бути виключена можливість викидання або випадання водія чи пасажирів (надійність дверних замків); – повинні бути передбачені індивідуальні захисні і утримуючі засоби для водія і всіх пасажирів (паси безпеки, підголівники, повітряні подушки); – перед водієм і пасажирами не повинно бути травмонебезпечних елементів; такими ж безпечними мають бути вікна (лобове, бокове). Окремо слід відзначити паси безпеки, основна роль яких – обмеження переміщення тіла водія або пасажира при зіткненнях. За наявності пасів безпеки водій (пасажир) переміщається на віддаль, яка може досягати одного метра завдяки пружним деформаціям передніх частин автомобіля, а також амортизаційним властивостям самого паса. Ефективність застосування пасів безпеки дуже висока. Так, кількість травм зменшується на 75...80%, різко знижується також і важкість наслідків ДТП.
5.4 Післяаварійна безпека
Під післяаварійною безпекою транспортного засобу розуміють його властивості, які знижують важкість наслідків після ДТП. Найбільш тяжкими наслідками пригод для пасажирів і водія є спалахування і, як наслідок, пожежа автомобіля. Незважаючи на мізерну ймовірність виникнення пожежі (0,3...1,2% від усіх ДТП), результати її дії надзвичайно важкі. Вона викликає майже цілковите руйнування автомобіля, а у випадку неможливості евакуації – загибель людей. У всіх подібних ДТП пальне виливається з бака або з паливної горловини. Пожежі під час дорожньої пригоди сприяють утворення паливно-повітряної суміші і присутність джерела загоряння. Вимоги пожежної безпеки автомобіля визначаються міжнародними і національними нормативними документами. При конструюванні автомобіля керуються такими міркуваннями щодо забезпечення вимог післяаварійної безпеки: – бак розміщають на віддалі від двигуна і переважно в задній частині автомобіля; – передбачають систему автоматичного відключення джерела електроенергії при ДТП; – забезпечують пожежну безпеку баків для пального, заливних горловин і паливопроводів; – дверні замки повинні блокуватися в момент ДТП і без перешкоди відкриватися для швидкої евакуації людей; – встановлюються пристрої автоматичного впорскування в бензобак речовин, що знижують спалахування бензину; – в салоні передбачаються вогнегасники і інструменти для розбивання та видушування вікон; – надійне кріплення електропроводки і протистояння її корозії; – застосування матеріалів для оббивки салону, що не виділяють шкідливих газів при горінні.
5.5 Екологічна безпека
Екологічна безпека – це властивість транспортного засобу знижувати ступінь його негативного впливу на навколишнє середовище. На відміну від активної, пасивної і післяаварійної безпеки, які належать безпосередньо до ДТП, екологічна безпека має більш широке значення і охоплює весь процес використання автомобіля. Можна відзначити такі негативні аспекти, пов’язані з експлуатацією автомобілів. 5.5.1 Втрата корисної площі землі. Земля, необхідна для руху і стоянки автомобілів, виключається з інших галузей народного господарства (будівництва, лісового, сільського господарства тощо). Сумарна протяжність світової сітки автомобільних доріг з твердим покриттям перевищила 10 млн км, що означає втрату площі більше 30 млн гектарів. Розширення вулиць і площ приводить до збільшення території міст, забудови земельних угідь. В Лос-Анджелесі, наприклад, площі, відведені для руху і стоянок автомобілів, складають біля 70% всієї території міста. Навіть після свої “смерті” автомобілі на автомобільних звалищах займають великі площі дорогоцінної приміської землі. 5.5.2 Забруднення атмосфери. Значна маса шкідливих домішок, розсіяних в атмосфері, є результатом роботи автомобілів. Джерела забруднення: двигун, паливний бак, агрегати трансмісії, шини. До основних токсичних речовин, як вже зазначалося, належать вуглеводи (СН), окис вуглецю (СО) і окиси азоту (NОХ). Відпрацьовані гази, змішуючись з туманом, утворюють щільну завісу – смог. В дні смогу різко збільшується число алергічних, сердечних і нервових захворювань. Під дією сонячних променів вуглеводи і окиси, що містяться в атмосфері, вступають у фотохімічну реакцію утворюючи сполуки, які шкідливо впливають на очі. Рівень загазованості можна знизити шляхом оптимального планування вулиць і площ, правильної організації руху, а також заходами конструкційного характеру, до яких відносяться: – застосування пристроїв нейтралізації і очистки викидів від токсичних компонентів; – застосування пристроїв, що оптимізують дозування, сумішоутворення пального, а також робочий процес; – застосування нетрадиційних видів пального (газ, водень, спирти); – створення комбінованих та нових силових установок. 5.5.3 Виснаження природних ресурсів. На виробництво і експлуатацію автомобілів витрачається мільйони тонн високоякісних матеріалів, що призводить до виснаження їх природних запасів. У той же час ККД двигунів не перевищує 0,3...0,35, тобто 65...70% пального пропадає безповоротно. 5.5.4 Шум і вібрації. Негативний вплив шумів і вібрацій на людину, джерела виникнення та заходи їх зменшення описані у темі 2. Разом з тим коливання ґрунту, викликані рухом автомобілів, негативно відбиваються на будинках, спорудах і можуть призвести до їх руйнації. 3.5.5 Знищення флори і фауни. Автомобілі, які працюють поза дорогами, ущільнюють верхній шар ґрунту, руйнуючи рослинне покриття. Бензин і масла, пролиті на землю, прискорюють загибель рослин. Окиси свинцю, що містяться у вихлопних газах автомобілів, заражають дерева й кущі. Під колесами автомобілів щорічно гине тисячі, мільйони птахів, незлічена кількість комах. Все це негативно впливає на розвиток флори і фауни. 5.5.6 Електромагнітні випромінювання. Робота системи запалювання автомобільного двигуна викликає радіо- і телеперешкоди. Чим вища напруга в системі, тим більші зони впливу перешкод. Боротьба з перешкодами ведеться постійно, але повністю їх погасити не вдається.
5.6 Технічний стан автомобіля і безпека руху
Технічний стан транспортних засобів та їх обладнання повинні відповідати вимогам стандартів, що стосуються безпеки дорожнього руху та охорони навколишнього середовища, а також правил технічної експлуатації, інструкцій заводів-виробників та іншої нормативно-технічної документації. Зокрема, вимоги до технічного стану вантажних і легкових автомобілів, автобусів і автопоїздів викладені в ДСТУ 3649-97 “Засоби транспортні дорожні. Експлуатаційні вимоги безпеки до технічного стану та методи контролю”. Окремий 31-й розділ під назвою “Технічний стан транспортних засобів та їх обладнання” містять також ПДР. Правила забороняють експлуатацію транспортних засобів, якщо вони не відповідають певним вимогам. Ось деякі з цих вимог, що стосуються основних систем, вузлів і агрегатів автомобіля. 5.6.1 Гальмівні системи. Забороняється експлуатація транспортних засобів, якщо: – змінено конструкцію гальмівних систем, застосовано гальмівну рідини, вузли або окремі деталі, що не передбачені для даної моделі транспортного засобу або не відповідають вимогам підприємства-виробника; – під час дорожніх випробувань робочої гальмівної системи перевищуються значення, наведені в таблиці 5.2; – порушена герметичність гідравлічного гальмівного привода; – не працює манометр пневматичної системи; – стоянкова гальмівна система при відключеному від трансмісії двигуні не забезпечує нерухомий стан транспортних засобів на зазначених уклонах (див. п. 5.2.3.2). 5.6.2 Рульове керування. Забороняється експлуатація транспортних засобів, якщо: – сумарний люфт у рульовому керуванні перевищує такі граничні значення: 1) легкові та вантажні автомобілі з дозволеною максимальною масою до 3,5т – 100; 2) автобуси з дозволеною максимальною масою понад 5т, вантажні автомобілі з дозволеною максимальною масою понад 3,5т – 200; 3) автомобілі і автобуси зняті з виробництва – 250; – зіпсований або відсутній передбачений конструкцією підсилювач рульового керування; – у рульовому керуванні встановлено деталі з дефектами, а також застосовано деталі і робочі рідини, що не передбачені для даної моделі транспортного засобу або не відповідають вимогам підприємства-виробника. 5.6.3 Зовнішні світлові прилади. Забороняється експлуатація транспортних засобів, якщо: – кількість, тип, розміщення і режим роботи зовнішніх світлових приладів не відповідають вимогам конструкції транспортного засобу; – порушено регулювання фар; – не горить лампа лівої фари в режимі ближнього світла. 5.6.4 Колеса і шини. Забороняється експлуатація транспортних засобів, якщо: – шини легкових автомобілів та вантажних автомобілів з дозволеною максимальною масою до 3,5т мають залишкову висоту малюнка протектора менше 1,6мм, вантажних автомобілів з дозволеною максимальною масою понад 3,5т – 1,0мм, автобусів – 2,0мм, мотоциклів і мопедів – 0,8мм; – шини мають місцеві пошкодження (порізи, розриви тощо), що оголюють корд, а також розшарування каркаса, відшарування протектора; – шини за розміром або допустимим навантаженням не відповідають моделі транспортного засобу. 5.6.5 Двигун. Забороняється експлуатація транспортних засобів, якщо: – вміст шкідливих речовин у відпрацьованих газах або їх димність перевищують установлені стандартами норми; – негерметична паливна система; – несправна система випускання відпрацьованих газів. Також на автомобілях має бути медична аптечка, знак аварійної зупинки, вогнегасник (в автобусі два – в кабіні і в салоні). Автомобілі з дозволеною максимальною масою більше 3,5т і автобуси – більше 5т комплектуються противідкотними упорами. Наводиться у Правилах дорожнього руху і ряд інших обов’язкових вимог.
ТЕМА 6. ДОРОЖНІ УМОВИ І БЕЗПЕКА РУХУ 6.1 Вплив дорожніх умов на безпеку руху
Автомобільна дорога – це інженерна споруда, призначена для руху транспортних засобів. Дорожні умови визначаються кількістю, розміщенням і транспортно-експлуатаційним рівнем автомобільних доріг. Згідно з офіційною статистикою, дорожні умови в Україні є причиною 8...12% всіх ДТП. Однак спеціальні дослідження показали, що несприятливі дорожні фактори насправді спричиняють ДТП у 30...40%. Тому відповідність проектів доріг, рівня і якості їх ремонту, утримання та облаштування сучасними елементами і засобами є важливою умовою забезпечення безаварійної роботи автомобільного транспорту. Основні вимоги до доріг, їх технічного стану, рівня утримання і облаштування регламентовані рядом нормативних документів. Зокрема це державні будівельні норми ДБН В.2.3-4-2000. “Споруди транспорту. Автомобільні дороги”, ДБН В.2.3-5-2001. “Споруди транспорту. Вулиці та дороги населених пунктів” та інші. Статистика виявляє причини ДТП, викликані незадовільними дорожніми умовами. Приблизний щорічний розподіл у відсотках від загальної кількості пригод, пов’язаних з дорожніми факторами, такий (середній для міста і поза містом): – підвищена ковзкість покриття – 64,7; – нерівність покриття – 9,5; – погане утримання дороги в зимовий час – 7,2; – недостатнє освітлення проїжджої частини – 5,6; – незадовільний стан обочин – 5,2; – відсутність тротуарів і доріжок – 3,3; – інші причини – 4,5. З наведених даних видно, що більша частина таких ДТП відбувається при підвищеній ковзкості покриття, критерієм якого є коефіцієнт зчеплення коліс з дорогою. Для різних дорожніх покриттів та/або їх стану коефіцієнт зчеплення j може мати такі значення: а) цементобетон – сухий – 0,9...0,7; – мокрий – 0,6...0,36; б) асфальтобетон – сухий – 0,8; – мокрий – 0,66...0,47; – літом (при t=400С) – 1,0...1,1; в) гравійне покриття – сухе – 0,6...0,7; – мокре – 0,3...0,4; г) ґрунтова дорога – суха – 0,5...0,6; – зволожена – 0,2...0,4; д) цілина (пісок) – сухий – 0,2...0,3; – зволожений – 0,4...0,5; е) сніг – посипаний піском – 0,3...0,38; – збитий – 0,3...0,5; – розпушений – 0,2...0,4; – лід гладкий (t<00С) – 0,06...0,1. У будівельних нормах зазначені мінімальні значення коефіцієнта зчеплення j при здачі доріг в експлуатацію. Його визначають при гальмуванні транспортного засобу в режимі повного блокування коліс без заносу з початковою швидкістю руху 60 км/год на мокрому покритті (товщина плівки води 1мм). Розрахунок виконується за формулою:
j =jКЕ/g.
Коефіцієнт j можна визначити також за допомогою буксирування. При цьому динамометром заміряється сила тяги, що припадає на буксирування автомобіля в загальмованому стані: де Q – сила тяги (по динамометру); rk – радіус кочення колеса; l – віддаль від шарніра динамометра до осі колеса. За відсутності деселерометрів і динамометрів коефіцієнт зчеплення можна визначити шляхом контрольного гальмування автомобіля. Аварійне гальмування виконується не менше трьох разів на швидкості руху не нижче V=30км/год. По заміряних слідах трьох гальмувань знаходиться середнє значення гальмівного шляху Sг, а потім за формулою визначається коефіцієнт зчеплення:
де Sг – середнє значення довжини трьох гальмівних шляхів, м. Мінімальні граничні значення коефіцієнта зчеплення залежать від умов руху і характеристики дільниць доріг: – легкі умови руху – дільниці прямі або на кривих радіусами 1000м і більше, горизонтальні або з поздовжніми нахилами не більше 30‰, без пересічень на одному рівні при коефіцієнті завантаження рухом <0,3 від пропускної здатності, j =0,45;
– утруднені умови руху – дільниці на кривих в плані радіусами 250...1000м на спусках і підйомах з нахилами 30...60‰. Дільниці в зонах звужень проїжджої частини (при реконструкції). Дільниці віднесені до легких умов руху при коефіцієнті завантаження 0,3...0,5, j =0,45...0,5;
– небезпечні умови руху – дільниці з видимістю менше розрахункової. Підйоми і спуски з нахилами, що перевищують розрахункові. Зони пересічень і прилягань на одному рівні. Дільниці віднесені до легких і утруднених умов при коефіцієнті завантаження більше 0,5, j=0,5...0,6.
Оскільки величина коефіцієнта зчеплення j суттєво впливає на безпеку руху, то згідно з нормативами мінімальне його значення для вологого стану доріг, що знаходяться в експлуатації, має бути не менше 0,4. Дорожньо-експлуатаційна служба повинна забезпечити такий показник на всіх покриттях за будь-яких кліматичних і метеорологічних умов. 6.2 Класифікація доріг і дорожніх покриттів
Дорожня мережа країни включає автомобільні дороги загального користування, міські дороги (вулиці) і відомчі дороги. У 2006 році вулично-дорожня мережа України нараховувала 235 тис. кілометрів, з яких 172 тис. – протяжність автомобільних доріг і 63 тис. – вулиць. Через села проходило 193 тис. кілометрів, 70% яких не мали твердого покриття. Автомобільні (позаміські) дороги загального користування України – це автомобільні дороги, які забезпечують внутрішньодержавні та міжнародні перевезення пасажирів і вантажів, враховують адміністративно-територіальний поділ країни, з’єднують населені пункти і є складовою частиною єдиної транспортної системи держави. Класифікація автомобільних доріг загального користування, затверджена постановою КМ України №455 від 06.04.1998р. (із змінами та доповненнями – постановою №185 від 28.02.2001р.), показана схематично на рисунку 6.1.
До магістральних автомобільних доріг (див. рис. 6.1) належать дороги, суміщені з міжнародними транспортними коридорами та міжнародними автомобільними магістралями категорії “Е”, наприклад дорога “Київ-Одеса”, “Сімферополь-Ялта-Севастополь”, “Київ-Ковель-Ягодин”, “Устилуг-Луцьк-Рівне” та інші. До регіональних автомобільних доріг (див. рис. 6.1) належать: – дороги, що з’єднують столицю України – місто Київ з адміністративним центром Автономної республіки Крим, адміністративними центрами областей та містами державного підпорядкування; – дороги, що з’єднують основні міжнародні прикордонні пункти пропуску автомобільного транспорту, морські та авіаційні порти міжнародного значення, найважливіші об’єкти національного культурного надбання, курортні зони та великі промислові і культурні центри країни з магістральними дорогами, наприклад “Київ-Суми”, “Луцьк-Ківерці-Маневичі”, під’їзд до аеропорту м. Дніпропетровськ тощо. До територіальних автомобільних доріг (див. рис. 6.1) належать: – дороги, що з’єднують адміністративні центри Автономної Республіки Крим і областей між собою та з містами обласного підпорядкування, а також міста обласного підпорядкування і адміністративні центри районів між собою; – дороги, що з’єднують з магістральними та регіональними дорогами і дорогами визначені у попередньому абзаці, основні аеропорти, морські та річкові порти, залізничні вузли, курорти, об’єкти національного культурного надбання та природно-заповідного фонду, прикордонні автомобільні пункти пропуску міжнародного та міждержавного значення. До районних автомобільних доріг (див. рис. 6.1) належать: – дороги, що з’єднують адміністративні центри районів з населеними пунктами в межах району та населені пункти району між собою; – дороги, що з’єднують населені пункти в межах району з залізничними станціями, аеропортами, річковими портами, об’єктами національного культурного надбання та природно-заповідного фонду з мережею інших доріг загального користування; – під’їзди до прикордонних пунктів пропуску автомобільного транспорту. Залежно від інтенсивності руху (кількості транспортних засобів, що проходять через січення дороги за одиницю часу в обох напрямках) і їх значення в загальній дорожній мережі країни, автомобільні дороги відповідно до ДБН В 2.3-4-2000 діляться на категорії, як це показано в таблиці 6.1. Головним показником для визначення параметрів дороги, яка проектується, є розрахункова швидкість (див. табл. 6.2). Класифікація міських вулиць і доріг за функціональними ознаками наведена в таблиці 6.3. Основні нормативи на проектування міських вулиць і доріг встановлені державними будівельними нормами ДБН В.2.3-5-2001.
Таблиця 6.1 – Категорії автомобільних доріг
Таблиця 6.2 – Розрахункова швидкість при проектуванні доріг
Таблиця 6.3 – Класифікація міських вулиць і доріг
Залежно від категорії доріг вибирають конструкцію дорожнього одягу, верхнім шаром якого є покриття. Тип і стан дорожнього покриття суттєво впливають на показники ефективності роботи автомобільного транспорту – швидкість і БДР, зношування вузлів і агрегатів рухомого складу, витрати пального і т.д. В таблиці 6.4 наведені типи дорожнього покриття, використані матеріали і категорії доріг, де вони застосовуються. Виходячи з міцнісних характеристик дорожнього покриття, на дорогах різних категорій існують обмеження на застосування рухомого складу з різним осьовим навантаженням. Так, на дорогах І і ІІ категорій дозволяється експлуатувати транспортні засоби з осьовним навантаженням до 11,5т, на дорогах ІІІ і ІV– до 10т і до 6т – на дорогах V категорії. В міських умовах в години “пік” в порядку виключення дозволяється експлуатація автобусів з основним навантаженням до 11,5т і повною масою до 17,5т.
Таблиця 6.4 – Типи дорожнього покриття
|
|
© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.
|
|