Транспортно-эксплуатационные характеристики покрытий

Дорожное покрытие подвергается систематическому воздей­ствию колес автомобилей. От типа и состояния дорожного по­крытия зависят важнейшие показатели работы автомобильного транспорта, скорость движения, расход мощности автомобиля, износ шин, амортизация транспортных средств. Наиболее зна­чительное влияние на стоимость перевозок оказывают скорость движения и расход мощности автомобиля.

Основными эксплуатационными показателями дороги явля­ются прочность и ровность покрытий.

Прочность дорожной одежды характеризуется модулем уп­ругости, определяющим сопротивление материалов дорожной одежды внешним нагрузкам. Требуемый модуль упругости до­рожной одежды должен обеспечивать достаточный запас проч­ности с учетом возможности роста интенсивности движения. Его устанавливают в зависимости от категории дороги.

Сопоставляя фактический модуль упругости, который имеет дорожная одежда, с требуемым (расчетным), можно определить относительную прочность покрытия

К1

где Еф — фактический модуль упругости дорожной одежды, кг/см²;

Е_р — требуемый модуль упругости дорожной одежды, кг/см².

 

Относительную ровность покрытия определяют из отношения

К2

где Sф, — фактическая ровность покрытия; S_p — требуемая ров­ность покрытия для данного типа дороги.

 

Коэффициент относительного сцепления колес с покрытием (коэффициент скользкости) определяется

 

К3 ,

где — фактический коэффициент продольного сцепления коле­са с покрытием, установленный опытным путем; φпр — пре­дельный по условиям безопасности коэффициент продольного сцепления колеса с покрытием.

 

Коэффициенты К1, К2, К3, характеризуют соответствие факти­ческой прочности одежды требуемой по условиям движения в данный момент.

Коэффициент изношенности покрытия определяется

 

К4

где Н - фактический износ покрытия (определяется измере­нием); Но — допустимая величина износа (принимается по табл. 13).

 

Приведенные выше коэффициенты комплексно характеризу­ют эксплуатационные качества дороги и позволяют решить, ка­кие следует провести мероприятия по содержанию и ремонту дорожной одежды, чтобы воспрепятствовать снижению скоро­сти движения.

Для установления технического состояния дорожной одежды в распоряжении дорожной службы имеются различные техниче­ские средства.

Ровность покрытия оценивают различными способами. Про­стейший из них — измерение просвета между поверхностью по­крытия и трехметровой рейкой, приложенной к покрытию. Удоб­ными и простыми средствами комплексной оценки ровности покрытия являются передвижная многоопорная рейка ПКР-4 конструкции Союздорнии и толчкомер.

При перемещении передвижной многоопорной рейки ПКР-4 со скоростью 3—4 км/ч по поверхности покрытия записывающее устройство вычерчивает на меловой ленте неровности в виде графика в масштабе горизонтальном 1:100 и вертикальном 1:1. Полученный график дает объективную оценку ровности по­крытия.

Рис. 39 Схема установки толчкомера: 1-счетный механизм; 2 - храповая муфта; 3 -зубчатое колесо; 4-зубчатая рейка

Толчкомер конструкции ХАДИ позволяет измерить сумму сжатий рессор автомобиля при проезде участка дороги. Толчко­мер устанавливают в кузове автомобиля над задним мос­том (рис. 39). Толчкомер состоит из вертикальной зуб­чатой рейки, снизу соединен­ной через шаровой шарнир с крепежной деталью на кожу­хе дифференциала. Рейки находятся в зацеплении с зубчатым колесом, которое через храповую муфту пере­дает движение счетчику. Счетчик благодаря храповой муфте двигается в одну сто­рону и регистрирует сумму сжатий рессор.

Показания толчкомера зависят от состояния покрытия, ско­рости движения, нагрузки и типа автомобиля, а также типа шин я давления в шинах. С целью стандартизации испытания ведут толчкомером при скорости движения 50 км/ч. Автомобиль загру­жается грузом 130 кг на заднее сиденье.

После строительства дорожной одежды начальная ровность покрытия определяется конструктивными ее особенностями, тех­нологией и качеством работ. Для основных типов покрытий в табл. 15 приведена начальная ровность S₀ и допускаемая ско­рость движения по ним

 

Таблица 15

Начальная ровность дорожных покрытий

и допустимая скорость движения

 

Покрытия	S0 см/км	км\ч
Булыжные мостовые	>200	20—30
Гравийные и щебеночные	150-200	30—50
Щебеночные и гравийные, обработанные вяжу­щими, с поверхностной обработкой	100—150	50—100
Цементобетонные	50-100	>100
Асфальтобетонные на прочном основании	25—50	>100

 

Наиболее совершенными являются цементобетонные и асфальтобетонные покрытия. Несмотря на высокую прочность, цементобетонные покрытия не всегда обеспечивают высокую степень ровности из-за наличия поперечных швов, которые дают ощутимые толчки при большой скорости движения. Устранение этого недостатка возможно в результате совершенствования кон­струкции и технологии работ.

 

Таблица 16

Сравнительные технико-эксплуатационные показатели автомобильного транспорта для различных типов покрытий и состояний их ровности

 

Покрытия	Показатель ровности при удовлетворительном состояний одежды, см\км	Коэффициент сопротивления движению	Техническая скорость	Расход топлива	Межремонтный пробег	Суммарные эксплуатационные расходы
Асфальтобетонные	50—150	0,015
Цементобетонные	75-150	0,020		1,02	1,3
Щебеночные, обработанные вяжущими	100—200	0,030	0,95	1,05	1,25	0,95
Гравийные и грунто­вые, обработанные вя­жущими, с поверхност­ной обработкой	150-300	0,030	0,9	1,1	1,25	0,9
Гравийные	300—400	0,035-0,05	0,75	1,1-1,2	1,4	0,8
Грунтовые профилиро­ванные дороги	100—300	0,03—0,06	0,7—0,8	1,2	1,0	0,7-0,6
Булыжные мостовые	300-500	0,05—0,07	0,6	1,3	1,4	0,6

 

Асфальтобетонные пок­рытия имеют ровную по­верхность, оказывают малое сопротивление движению и вызывают небольшой износ шин. Благодаря этим каче­ствам они находят широкое применение, как на загород­ных дорогах, так и в город­ских условия. Недостатком асфальтобетонных покры­тий является малая шерохо­ватость их.

Конструктивная ровность дорожных одежд покрытий всех остальных типов может быть значительно повышена устройством слоя износа из обработанного битумом щеб­ня, горячей или холодной асфальтобетонной смеси.

Ровность покрытия оказывает влияние на показатели, харак­теризующие условия движения автомобилей (рис. 40). В табл. 16 представлены технико-эксплуатационные показатели работы автомобильного транспорта для различных типов покрытий и состояний их ровности. За единицу приняты показатели для наиболее усовершенствованных типов покрытий.

 

 

Одна из важных проблем повышения производительности ав­томобильного транспорта — повышение скорости движения. Среди многих факторов, от которых зависит увеличение скоро­сти движения, существенными являются ровность покрытия и совершенство подвески автомобиля, которая характеризует его динамические качества.

Исследованиями установлено, что скорости движения авто­мобилей различных моделей изменяются в зависимости от ров­ности покрытия по одному закону. На ровных дорогах скорость автомобиля в основном зависит от его динамических качеств. Автомобили, имеющие более мощные двигатели, развивают бо­лее высокие скорости. На неровных дорогах величина скорости определяется совершенством подвески, вследствие этого разни­ца в скоростях для различных автомобилей незначительна.

Для измерения амплитуд и ускорений колебаний кузова и ко­лес при движении автомобиля по неровной поверхности покры­тия применяют акселерометр. Чем лучше ездовые качества по­крытия, тем меньше будут амплитуды и ускорения колебаний частей автомобиля.

Акселерометр устанавливают на оси колеса или на днище кузова. Он имеет восемь грузиков на упругих пластинах. Если ускорение более заданной величины, грузик отделяется от винта; при этом электрический контакт разрывается. Каждая секция настраивается на определенное ускорение и при испытаниях по­казывает число толчков с ускорением более установленного. По показаниям счетчика акселерометра можно построить кривую динамической характеристики.

При движении по неровной дороге амплитуды и ускорения частей автомобиля могут с увеличением скорости движения воз­растать и достигнуть критической величины. Исследованиями должна быть определена расчетная скорость, допускаемая при данной ровности покрытия. Величину допустимых колебаний автомобиля определяют с учетом удобства движения для води­теля и пассажиров, обеспечения устойчивости грузов, отсутст­вия перегрузки в рессорах, шинах и других частях автомобиля. семь грузиков на упругих пластинках.

Себестоимость перевозок автомобильного транспорта в зна­чительной степени зависит от расхода топлива, а расход топли­ва, в свою очередь, зависит от величины дорожных сопротивле­ний и скорости движения. При движении автомобиля по неров­ному покрытию расход топлива увеличивается, так как для поддержания заданной скорости движения требуется дополни­тельный расход мощности двигателя.

Состояние покрытия оказывает значительное влияние на из­нос шин. На дорогах с большим количеством неровностей износ шин почти в 2 раза больше, чем на дорогах с ровным покрытием.

Таким образом, дорожные условия, в особенности тип покры­тия и степень ровности, существенно влияют на себестоимость перевозок. Полную себестоимость 1 ткм можно определить де­лением транспортных и дорожных затрат на выполненную авто­мобилем работу в тонно-километрах.

Без учета затрат на погрузочно-разгрузочные работы себе­стоимость работы грузового автомобиля за 1 ч работы (тг/ткм) может быть определена по формуле

,

где Rпер — переменные расходы, отнесенные к 1 км пробега;

Rпост — постоянные (накладные) расходы за 1 ч, Р — часо­вая производительность автомобиля, ткм.

 

Лекция 21

ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: