Влияние дорожного покрытия на безопасную скорость

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кокшетауский университет имени Абая Мырзахметова

ВЛИЯНИЕ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ НА БЕЗОПАСНУЮ СКОРОСТЬ

Филатов М.И. -к.т.н., доцент

Жумагалиев А.А. - студент 4 курса

специальность 5В090100 - «Организация перевозок,

движения и эксплуатация транспорта»

Аннотация

В статье определены основные факторы, определяющие оптимальную скорость автотранспортного средства во время гололеда.

Annotation

This article discusses the main factors for a safe speed during ice.

Основная часть

Современный автомобиль по своей природе представляет собой устройство повышенной опасности. Помимо количества автомобилей и интенсивности движения на безопасность движения влияет еще ряд факторов, в том числе состояние дорожной сети и скорость движения транспорта. Статистика дорожных происшествий свидетельствует о том, что пока еще около 40% их связано с нарушением скоростного режима.

Доказано, что превышение скорости в городе и особенно на аварийно опасных участках автомобильной дороги (спуски, подъемы, повороты, обгоны на них и привлечет за собой немедленное увеличение числа дорожно-транспортных происшествий. Последствия этих происшествий тем тяжелее, чем выше скорость.

Однако неправильно думать, что верхняя граница скоростей определяется зависимостью числа происшествий от скорости. На самом деле эта граница обусловлена экономическими и социально-организационными факторами, лежащими в основе автотранспортного процесса. Подтверждением этого положения служит наличие нижней границы скорости, обладающей аналогичны и свойствами.

Анализ дорожно-транспортных происшествий, происходящих с легковыми автомобилями, выявил, что 49,6% из них произошли на мокрой, грязной или скользкой дороге летом.

Таблица 1

Относительный риск происшествий с травматизмом, связанных с различными внешними условиями

В процессе эксплуатации дорожного покрытия из-за разных причин (износ, замасливание, загрязнение, излишнее количество битума, полировка каменных частиц под влиянием трения) сцепные качества его ухудшаются. Если такое покрытие увлажнить (дождь, поливка), то скользкость его настолько возрастает, что движение становиться опасным. Большое значение в изменении сцепных качеств дорожных покрытий имеет интенсивность движения. Например, где интенсивность движения весьма велика, коэффициент сцепления асфальтобетонного покрытия во влажном состоянии равен 0,23 (т.е. немного выше, чем при гололеде). Такой же коэффициент сцепления наблюдается на цементобетонном покрытии в туман и дождь.

В отдельных случаях повышенной скользкостью обладают и новые покрытия, главным образом построенные недоброкачественно, с нарушением норм дозировки вяжущего вещества, на вновь построенном асфальтобетонном покрытии в результате избытка вяжущего вещества коэффициент сцепления может составить всего 0,24.

Исследования показали также, что минимально преемлемым с точки зрения безопасности движения коэффициентом сцепления влажного дорожного покрытия, находящегося в эксплуатации, является 0,4 (при скорости движения транспортного средства 40 км/ч). Участки со значением коэффициента сцепления 0,4...0,3 потенциально опасны и требуют улучшения их сцепных качеств. Участки со значением коэффициента сцепления 0,3 и ниже следует считать особо опасными, требующими немедленного восстановления шероховатости дорожного покрытия.

Для того чтобы неподвижный автомобиль привести в движение, одной силы тяги недостаточно. Необходимо еще трение между колесами и дорогой. Иначе говоря, автомобиль может двигаться лишь при условии сцепления ведущих колес с поверхностью дороги. В свою очередь, сила сцепления зависит от сцепного веса автомобиля Gv, т.е. вертикальной нагрузки на ведущие колеса. Чем больше вертикальная нагрузка, тем больше сила сцепления:

Pсц = ФGk, (3)

где Pсц - сила сцепления колес с дорогой, кгс; Ф - коэффициент сцепления; GK - сцепной вес, кгс. Условие движения без буксования колес.

Рk< Рсц,

т.е. если тяговая сила меньше силы сцепления, то ведущее колесо катится без буксования. Если же к ведущим колесам приложена тяговая сила, большая, чем сила сцепления, то автомобиль может двигаться только с пробуксовкой ведущих колес.

Таблица 2

Коэффициенты сцепления на асфальте

Коэффициент сцепления зависит от типа и состояния покрытия. На дорогах с твердым покрытием величина коэффициента сцепления обусловлена главным образом трением скольжения между шиной и дорогой и взаимодействием частиц протектора и микронеровностей покрытия. При смачивании твердого покрытия коэффициент сцепления уменьшается весьма заметно, что объясняется образованием пленки из слоя частиц грунта и воды. Пленка разделяет трущиеся поверхности, ослабляя взаимодействие шины и покрытия и уменьшая коэффициент сцепления. При скольжении шины по дороге в зоне контакта возможно образование элементарных гидродинамических клиньев, вызывающих приподнимание элементов шины над микровыступами покрытия. Непосредственный контакт шины и дороги в этих местах заменяется жидкостным трением, при котором коэффициент сцепления минимален.

Примечание - составлено автором [3]

Рисунок 1 Опасные ситуации на скольких дорогах

гололед дорога автотранспортный скорость

На деформируемых дорогах коэффициент сцепления зависит от сопротивления грунта срезу и величины внутреннего трения в грунте. Выступы протектора ведущего колеса, погружаясь в грунт, деформируют и уплотняют его, что вызывает увеличение сопротивления срезу. Однако после некоторого предела начинается разрушение грунта, и коэффициент сцепления уменьшается.

На величину коэффициента сцепления влияет также рисунок протектора шины. Шины легковых автомобилей имеют протектор с мелким рисунком, обеспечивающим хорошее сцепление на твердых покрытиях. Шины грузовых автомобилей имеют крупный рисунок протектора с широкими и высокими выступами-грунтозацепами. Во время движения грунтозацепы врезаются в грунт, улучшая проходимость автомобиля. Истирание выступов в процессе эксплуатации ухудшает сцепление шины с дорогой.

При увеличении внутреннего давления в шине коэффициент сцепления вначале увеличивается, а затем уменьшается. Максимальное значение коэффициента сцепления соответствует примерно величине давления, рекомендуемого для данной шины.

При полном скольжении шины по дороге (буксование ведущих колес или юз тормозящих колес) величина ф может быть на 10 - 25% меньше максимальной. Коэффициент поперечного сцепления зависит от тех же факторов, и его обычно принимают равным 0,7Ф. Средние значения коэффициента сцепления колеблются в широких пределах от 0,1 (обледенелое покрытие) до 0,8 (сухое асфальте- и цементобетонное покрытие).

Сцепление шин с дорогой имеет первостепенное значение для безопасности движения, так как оно ограничивает возможность интенсивного торможения и устойчивого движения автомобиля без поперечного скольжения.

Недостаточная величина коэффициента сцепления является причиной в среднем 16%, а в неблагоприятные периоды года - до 70% дорожно-транспортных происшествий от общего их числа. Международной комиссией по борьбе со скользкостью дорожных покрытий установлено, что величина коэффициента сцепления по условиям безопасности движения не должна быть меньше 0,4.

Литература

1. Организация технического обслуживания и ремонта автомобилей/ под ред. В.И. Похабова - М.: Логос, 2002. 624 с.

2. Клинковштейн Г.И. Организация дорожного движения: учебник для вузов. М.: Транспорт, 2001. 231 с.

3. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. М.: Транспорт, 1993. 271 с.

4. КоноплянкоВ.И.Организация и безопасность движения - М.: Транспорт, 1991. 183 с.

5. Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения. М.: Академкнига, 2005. 279 с.

Размещено на Allbest.ru