Принцип действия прибора ППК-МАДИ
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Восточно-Казахстанский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
технический университет им.Д.М.СЕРИКБАЕВА
О.А. Пшеничная
ДОРОЖНЫЕ УСЛОВИЯ И
БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
Методические указания к практическим занятиям
для студентов специальности 5В090100 «Организация перевозок,
движения и эксплуатация транспорта»
Усть-Каменогорск
2011
УДК 625.7/8.004
Пшеничная О.А. Дорожные условия и безопасность движения: Методические указания к практическим занятиям для студентов специальности 5В090100 «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта» / ВКГТУ. - Усть-Каменогорск, 2011. - 36 с.
Методические указания содержат основные методические положения по решению практических задач по дисциплине «Дорожные условия и безопасность движения» с целью формирования навыков выполнения расчетов.
Утверждено методической комиссией факультета машиностроения и транспорта
Протокол № 6 от 24.03.2011 г.
©Восточно-Казахстанский
государственный
технический университет
им. Д.М.Серикбаева, 2011
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
Введение..................................................................................................... 4
1 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Методы определения коэффициента сцепления и оценка
скользкости дорожного покрытия».......................................................... 5
2 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Определение и оценка шероховатости дорожного покрытия»............. 12
3 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Определение и оценка ровности дорожного покрытия»....................... 16
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Определение и оценка прочности дорожной одежды
Автомобильной дороги»........................................................................... 20
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«расчет скорости движения одиночных автомобилей на трассе и построение линейного графика скорости движения»………….…………..28
Список литературы.................................................................................... 33
Приложение А Требования к оформлению отчета............................... 30
Приложение Б Форма титульного листа.................................................. 35
Приложение В Вид линейного графика исследуемого участка дороги 36
ВВЕДЕНИЕ
Целью практических работ является закрепление теоретических основ лекционного курса «Дорожные условия и безопасность движения», изучение методик расчета транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог, от которых зависит эффективность работы как автомобильной дороги, так и автомобильного транспорта.
|
|
|
Перед выполнением практических работ студенты обязаны самостоятельно изучить необходимые разделы лекций, учебников и методических указаний. Для более глубокого усвоения темы приведен список рекомендуемой литературы.
В приложении А приведены единые требования в оформлению отчетов и защите студентами выполненных работ. Каждый студент представляет отчет о всех работах в отдельной тетради с обязательным наличием титульного листа (приложение Б).
1 ПРАКТИЧЕСКАЯРАБОТА
«МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ
И ОЦЕНКА СКОЛЬЗКОСТИ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ»
Цель работы: ознакомление с методами определения коэффициента сцепления дорожного покрытия и оценка скользкости дорожного покрытия при помощи портативного прибора ППК-МАДИ.
Краткие теоретические сведения
Критерием скользкости дорожного покрытия является коэффициент сцепления. Недостаточное сцепление шины колеса с покрытием является, как правило, первопричиной дорожно-транспортных происшествий с тяжелыми последствиями.
|
|
|
Коэффициент сцепления 
φ – это отношение максимального значения силы тяги на ободе колеса к сцепному весу автомобиля.
В зависимости от режима движения различают следующие виды коэффициентов сцепления: φ – при движении в плоскости качения без скольжения и буксования; φ1 – при движении в плоскости качения при скольжении и буксовании (коэффициент продольного сцепления); φ2 – при боковом заносе (коэффициент поперечного сцепления).
Все три коэффициента относятся к различным режимам движения автомобиля, поэтому они существенно отличаются по абсолютной величине и по характеру. Значение φ зависит от скорости движения, типа, состояния и шероховатости покрытия (таблица 1.1), температуры, рисунка протектора, давления в шинах, нагрузки на колесо, режима торможения.
Таблица 1.1 – Значения коэффициента сцепления
| Состояние покрытия | Условия движения | φ (при скорости 60 км\ч) |
| Сухое, чистое То же Влажное, грязное Обледенелое | Особо благоприятные Нормальные Неблагоприятные Особо неблагоприятные | 0,7 0,5 0,3 0,1 – 0,2 |
Для рекомендации водителям безопасных режимов движения, а также для выявления участков дорог с низкими сцепными 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 (рис. 1.1).
1 – стрелка, фиксирующая отклонение маятника; 2 – рычаг, перемещающий указательную стрелку; 3, 5, 13 – имитаторы шин; 4 – маятник; 6 – записывающее устройство; 7, 11 – пружина; 8 – сбрасывающее устройство; 9 – подвижной груз; 10 – опорная штанга; 12 – толкающие тяги; 14 – пружинная шайба; 15 – стягивающие пружины; 16 – шкала; 17 – шарниры; 18 – подвижная муфта.
Рисунок 1.1 – Портативные приборы для оценки сцепных качеств дорожного покрытия: а – маятникового типа; б – ротационного типа; в – ударного действия (ППК-МАДИ);
Маятниковые приборы 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, разработанный в МАДИ. Основным преимуществом этого прибора, по сравнению с прибором маятникового типа, является большая длина пути контакта образца шины с поверхностью дороги и большая скорость движения образца, а также быстрота измерения (до 5 мин).
Прибор ударного действия основан на использовании энергии падающего груза для перемещения резиновых имитаторов шин. Прибор состоит из двух резиновых имитаторов, шарниров, соединяющих толкающие тяги с резиновыми имитаторами и подвижной муфты, опорной штанги, в верхней части которой закреплено устройство, сбрасывающее груз, регистрирующей пружинной шайбы, а также из трех пружин: двух стягивающих и одной центральной. При нажатии на кнопку сбрасывающего устройства груз падает вниз и ударяется о подвижную муфту, которая при помощи шарниров и толкающих тяг передвигает имитаторы по дорожному покрытию. Величина конечного перемещения имитаторов характеризует скользкость покрытия.
Имеются динамометрические прицепы различной конструкции для измерения коэффициента сцепления. Наиболее универсальным является динамометрический прицеп МАДИ-8. Этот прицеп позволяет измерять коэффициент сцепления при разных углах установки колес, т.е. измерять коэффициент как продольного, так и поперечного сцепления. На динамометрических прицепах используются шины с гладким протектором размером 6,45 – 13 на скорости движения 60 км\ч при нагрузке на колесо 3000 Н и при толщине пленки воды 1 мм.
При отсутствии динамометрических прицепов степень скользкости дорожных покрытий оценивают методом торможения автомобиля (обычно ГАЗ-24 «Волга») на мокрых покрытиях. В этом случае коэффициент сцепления вычисляют по длине тормозного пути:
1= 
, (1.1)
где V - начальная скорость торможения, км\ч;
ST – длина тормозного пути, м.
Измерения тормозного пути выполняют на прямых горизонтальных участках дороги при отсутствии сильного ветра и закрытии движения на участке измерений. Автомобиль должен иметь шины с неизношенным рисунком протектора и отрегулированную тормозную систему, обеспечивающую одновременное и полное затормаживание всех колес. Спидометр должен быть оттарирован и обеспечивать определение скорости движения с точностью до 5,0 км\ч. Автомобиль на участке торможения разгоняют до скорости 40 км\ч и резко тормозят. Длину тормозного пути измеряют рулеткой по следу на поверхности покрытия. Большую точность измерений обеспечивает автомобиль, оборудованный пистолетом-ракетницей, который заряжается краской или порошком (сухой краской). Пистолет-ракетница связан с педалью тормоза, нажатие на педаль вызывает выстрел и отметку на проезжей части, положение которой фиксирует начало тормозного пути.
Также коэффициент сцепления можно определить с помощью децелерометра по замеренному отрицательному ускорению (замедлению) автомобиля при резком торможении в течение 1 с.:
, (1.2)
где а – замедление автомобиля, м\с2;
g – ускорение свободного падения, м\с2.
Измерения проводят на мокром покрытии. Значение замедления принимают средним из 4-5 торможений.
Итоговым документом оценки скользкости дорожного покрытии является линейный график коэффициентов сцепления.
На стадии эксплуатации дорог допускается минимальное значение коэффициента продольного сцепления 0,35. При строительстве дорог нужно обеспечивать коэффициент сцепления 0,6.
С целью повышения коэффициента сцепления устраивают поверхностную обработку, обеспечивающую высокую шероховатость, или устраивают покрытия, способствующие быстрому отводу воды с поверхности дороги.
Принцип действия прибора ППК-МАДИ
Известно, что в контакте колеса, скользящего по мокрому дорожному покрытию, можно выделить три зоны: влажного, полусухого и сухого взаимодействия. Обычно деление контакта на три зоны наблюдается при значительных скоростях движения, однако при скольжении шины с гладким протектором образование трех зон уже происходит при скорости движения до 60 км\ч. При этом суммарный коэффициент сцепления колеса с дорожным покрытием определяется соотношением размеров площадей зон и величиной коэффициента, реализуемого в зоне сухого взаимодействия. Соотношение размеров зон определяется дренажными свойствами поверхности покрытия, которые в основном зависят от его макрошероховатости. На шероховатых дорожных покрытиях происходит быстрый отвод воды и зона влажного взаимодействия имеет небольшую площадь, на гладких же поверхностях площадь влажного взаимодействия существенно больше. В зоне сухого взаимодействия величина коэффициента сцепления определяется фрикционными свойствами дорожного покрытия, которые в основном зависят от микрошероховатости дорожной поверхности.
В портативном приборе ППК-МАДИ имитаторы под действием ударного импульса прижимаются к дорожному покрытию и одновременно скользят по его поверхности. При этом в первый момент скольжения имитаторы взаимодействуют с пленкой воды, затем после ее отжатия в зоне контакта наблюдается полусухое и сухое взаимодействие. Общий путь скольжения под действием постоянного по величине импульса силы определяет фрикционные и дренажные свойства покрытия.
Падающий груз при работе прибора перемещается по наружной поверхности штанги на подшипниках скольжения. Груз удерживается в исходном положении механизмом сброса, который смонтирован в верхней части штанги. При проведении измерения нажатием на кнопку механизма сброса груз освобождается и скользит по штанге.
На нижней трубе штанги нанесена шкала коэффициентов продольного сцепления. На шкале перемещается измерительная шайба, положение которой после удара падающего груза определяет коэффициент сцепления.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1200; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!