Взаимодействие автомобиля с дорогой

На дорогу от колес автомобиля передаются статические на­грузки при остановке автомобилей и кратковременные или ди­намические при движении. При статическомзагружении (ос­тановка автомобиля) колесо передает на покрытие нагрузку Q(рис. 3.1, а). Нормальная реакция дороги R= Qприложена в центре следа колеса. В этом случае взаимодействие автомобиля с дорогой можно характеризовать колесной нагрузкой Q,пло­щадью отпечатка пневматического колеса S,средним контакт­ным давлением р = Q/ S.

Шероховатость поверхности до­рожного покрытия представляет собой совокупность неровностей, не вызывающих низкочастотных колебаний автомобиля на подвеске и не влияющих на работу его двигателя. Шероховатость подразделяют на две группы: макро- и микрошероховатость. К мак­рошероховатости относят неровности длиной более 2 мм и высо­той более 0,2 мм, обычно формируемые частицами (зернами) щеб­ня, используемого при строительстве покрытий дороги или в ре­зультате специальной его обработки. К микрошероховатости от­носят меньшие неровности, как правило, обусловленные собст­венной шероховатостью поверхности зерен щебня (рис. 3.3). Раз­личные каменные материалы обладают различноймикрошерохо­ватостью, поэтому для устройства верхних слоев покрытия пред­почтительнее каменные материалы, имеющие более крупную мик­рошероховатость.

Макрошероховатость (шероховатость) покрытия характеризу­ют тремя основными параметрами: средней высотой выступов, средней глубиной впадин, коэффициентом шага шероховатости

Ровность дороги — это харак­теристика поверхности дороги, определенная наличием неровно­стей или отклонений фактической поверхности от проектной, вызывающих при проезде автомобиля колебания его колес и ку­зова. Различают продольную и поперечную ровность.

К основным причинам образования неровностей покрытия относят:

• высокую транспортную нагрузку;

• недостаточную прочность и сдвигоустойчивость дорожных одежд, применение слабопрочных материалов в конструктивных слоях покрытия;

• нарушение требований к ровности покрытий при строитель­стве и низкое качество работ по возведению земляного полотна и дорожной одежды;

• необеспеченный водоотвод и пучинообразование;

• износ, деформации и разрушения покрытия под действием транспорта и климатических факторов и несвоевременные рабо­ты по устранению этих дефектов.

Ровность покрытия эксплуатируемых дорог чаще всего изме­ряют суммой амплитуд колебания подрессоренной массы или мас­сы автомобиля при проезде неровностей на участке дороги и из­меряют в сантиметрах на километр(толчкомер, ПКРС-2У)

Ровность покрытий значительно влияет на скорость движения, межремонтные пробеги автомобилей, расход топлива и износ шин, производительность автомобилей, себестоимость перевозок и без­опасность движения.

По влиянию на колебания автомобиля неровности можно раз­делить на три группы: макронеровности, микронеровности и ше­роховатость.

Макронеровности состоят из длинных плавных неровностей с длиной волны 5 м и более. Макронеровности влияют на работу двигателя автомобиля и режим его движения, но практически не вызывают колебаний автомобиля на подвеске. Фактически это продольный профиль дороги и при анализе ровности его не рас­сматривают.

Микронеровности формируют микропрофиль поверхности, со­стоят из неровностей длиной от 10 см до 50 м, которые вызывают значительные колебания автомобиля на подвеске. Это и есть соб­ственно характеристики ровности.

Шероховатость — это совокупность неровностей с длиной вол­ны до 10 см, которые не вызывают низкочастотных колебаний автомобиля на подвеске, так как их воздействие поглощают шины. Поэтому при анализе ровности шероховатость не учитывают.