Файл: VOZDEJSTVIE_AVTOMOBILYa_NA_DOROGU.doc

---

3.3. Скользкость и шероховатость покрытия

Скользкость дорожного покрытия — важнейшая характеристика транспортно-эксплуатационного состояния дороги. Критерием скользкости покрытия является коэффициент сцепления. Недостаточное сцепление шины колеса с покрытием является, как правило, первопричиной дорожно-транспортных происшествий с тяжелыми последствиями (рис. 3.7). Статистика показывает, что вследствие низкого значения коэффициента сцепления в весенний и осенний периоды происходит до 70% всех происшествий, в летний период .30%. Вместе с тем коэффициент сцепления оказывает малозаметное влияние на скорости движения. Так, снижение скорости при увлажнении покрытия не превышает 10—12 км/ч. Проведенные в США опыты на участке автомобильной магистрали показали, что после увлажнения покрытия средние скорости движения изменились незначительно и уменьшились всего на 3—5 км/ч. Наиболее резкое снижение скорости (на 20 км/ч) наблюдается при появлении гололеда, когда водители особо осторожны.

Для рекомендации водителям безопасных режимов движения, а также для выявления участков дорог с низкими сцеп-

3*

ными качествами необходимо иметь данные о значении коэффициента сцепления.

Коэффициент сцепления измеряют портативными (малогабаритными) приборами или динамометрическими тележками.

Существуют три конструкции портативных приборов: маятникового и ротационного типов и ударного действия. Маятниковые приборы (рис. 3.8, а) очень широко распространены за рубежом. Они

сравнительно просты в эксплуатации и позволяют достаточно быстро провести измерения. Наибольшее распространение из таких приборов получил прибор Транспортной и дорожной исследовательской лаборатории Великобритании. Недостатком портативного прибора маятникового типа являются малая площадь контакта имитатора шины с покрытием, трение с переменными и малыми скоростями и малый путь трения.

Аналогичным недостатком обладает портативный прибор ротационного типа (рис. 3.8, б), разработанный в МАДИ Р. Ф. Лукашуком. Основным преимуществом этого прибора, по сравнению с прибором маятникового типа, являются большая длина пути контакта образца шины с поверхностью дороги и большая скорость движения образца, а также быстрота измерения (до 5 мин).

---

Прибор ударного действия, предложенный Ю, В. Кузнецовым, основан на использовании энергии падающего груза для перемещения резиновых имитаторов шин (рис. 3.8, в). Прибор состоит из двух резиновых имитаторов 7, шарниров 8, соединяющих толкающие тяги 9 с резиновыми имитаторами, и подвижной муфты 10, опорной штанги 11, в верхней части которой закреплено устройство 12, сбрасывающее подвижной груз 13, регистрирующей пружинной шайбы 14, а также из трех пружин: двух стягивающих 15 и одной центральной 17. При нажатии на кнопку сбрасывающего устройства груз падает вниз и ударяется о подвижную муфту, которая при помоши шарниров и толкающих тяг передвигает имитаторы по дорожному покрытию. Величина конечного перемещения имитаторов характеризует скользкость покрытия. На Всесоюзных корреляционных испытаниях 1981 г. этот прибор показал наиболее ста-

бильные результаты из всех конструкций портативных приборов. Поэтому он начинает все более широко применяться на практике. Отмечена очень хорошая связь показаний этого прибора с значениями коэффициентов сцепления, полученных на мокром покрытии при помощи динамометрической лаборатории МАДИ-8 при скорости 60 км/ч и нагрузке на колесо 3000 Н.

Имеются динамометрические прицепы различной конструкции для измерения коэффициента сцепления, разработанные в МАДИ, Союздорнии и других организациях. Наиболее универсальным является динамометрический прицеп МАДИ-8, созданный Ю. В. Кузнецовым (рис. 3.9), Этот прицеп позволяет измерять коэффициент сцепления при разных углах установки колес, т. с- из-

мерять коэффициент как продольного, так и поперечного сцепления.

Динамометрический прицеп Союздорнии ПКРС-2у представляет собой одноколесный прицеп с пэраллелограммной подвеской с нагрузкой на колесо 3000 Н. Этот прицеп предназначен для измерения только продольного коэффициента сцепления при скоростях до 90 км/ч.

Перспективным является навесное динамометрическое колесо (НКД-МАДИ), монтируемое на поливочно-моечной машине. Такой прибор разработанный в МАДИ Ю. В. Кузнецовым и Н. Куль-мурадовым, показал высокую эффективность и возможность быстро в большом объеме выполнять замеры коэффициента продольного сцепления {рис. 3.10).

Среди зарубежных приборов для оценки коэффициента сцепления следует выделить ходовую лабораторию SCRIM, разработанную Транспортной и дорожной исследовательской лабораторией Be-

---

ликобритании. Ходовая лаборатория представляет собой автомобиль с цистерной, оборудованной пятым динамометрическим колесом, установленным под углом к направлению движения. Такое расположение навесного колеса обеспечивает измерение коэффициента поперечного сцепления в режиме проскальзывания. Важнейшим преимуществом этого прибора является возможность непрерывно измерять коэффициент сцепления, что дает точную картину состояния сцепных качеств покрытия по длине дороги. Все существующие приборы позволяют выполнять измерения только в отдельных точках покрытия.

Появление приборов, позволяющих измерять коэффициент поперечного сцепления, дало возможность нормировать значение этого коэффициента. В ряде стран (Великобритания, Франция и др.) коэффициент поперечного сцепления принят в качестве основного показателя сцепных качеств дорожного покрытия, так как он более точно отражает взаимодействие шины колеса автомобиля с покрытием в момент дорожно-транспортного происшествия.

Исследования показывают, что значение коэффициента сцепления зависит от большого числа факторов, связанных с состоянием покрытия, шины, условиями взаимодействия шины с покрытием. Существенное влияние на коэффициент сцепления оказывают скорость движения, рисунок протектора, давление в шинах, нагрузка на колесо, режим торможения и особенно — тип покрытия, его состояние, температура и шероховатость (рис. З.П).

Шероховатость покрытия определяется высотой и формой элементов микропрофиля поверхности дороги, расстоянием между вершинами выступов.

остротой выступов и собственной шероховатостью , каменного материала [микрошероховато с т ыо). Для оценки шероховатости разработаны специальные приборы, из которых наиболее известны приборы Э. Г. Подли-ха и В. Л. Астрова.

Высота выступов шероховатой поверхности должна быть достаточна

для выжимания воды из зоны контакта шины с покрытием, Этим условиям удовлетворяют покрытия, шероховатость которых образована частицами каменного материала, имеющими размеры 8 — 10 мм со средним шагом выступов 6,4 — 11,0 мм. Однако на практике применяют каменные материалы преимущественно размером 15—25 мм, позволяющие упростить технологию устройства шероховатого слоя.

При движении по мокрому покрытию вода оказывает на колесо подъемное действие. С увеличением скорости движения уменьшается площадь сухого контакта шины колеса с покрытием. При скорости более 80—100 км/ч подъемная сила может достигнуть наибольшего значения, при котором полностью исчезнет сухой контакт с покрытием. Колесо начинает скользить по слою воды. Это явление называют аквапланированием (или глиссированием). Происходит потеря управления автомобилем. С увеличением высоты выступов шероховатости на дорожном покрытии глубина активного (под шиной) слоя жидкости уменьшается, следовательно, уменьшается и гидродинамическая

---

— 1

Таблица 3.3
условия движения	Характеристика участков дороги	=?|
Легкие	Прямые участки или кривые с ради-
	усами 1000 м и более, расположенные
	на уклонах не более 30%о> с элемен-
	тами поперечного профиля, соответст-
	вующими категории дороги, с укреп-
	ленными обочинами , без пересечений
	в одном уровне и при коэффициенте
	загрузки не свыше 0,3 от пропускной
	способности	0,45
Затруд-	Участки на кривых в плане с ради-
ненные	усами 250—1000 м, на спусках и
	подъемах, с уклонами 30— 60%о. уча-
	стки s зонах сужений проезжей части;
	участки, отнесенные к легким усло-
	виям движения при коэффициенте за-
	грузки 0,3—0,5	0,45-0,50
Опасные	Участки с видимостью менее рас-	t
	четной. Подъемы и спуски с уклонами,
	превышающими расчетные. Зоны пе-
	ресечений и примыканий в одном уров-
	не. Участки, отнесенные к легким и
	затрудненным ус ювиям при коэффи-
	циенте загрузки свыше 0,5	0,60

---