Губа В.В. к.т.н., доц. кафедры «СиЭАД» АДИ ГВУЗ „ДонНТУ”, Копачевская И.Г. асс. кафедры «СиЭАД» АДИ ГВУЗ „ДонНТУ”,

Кузнецова Д.Ю. магистр кафедры «СиЭАД» АДИ ГВУЗ „ДонНТУ”.

ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ

После сдачи дороги в эксплуатацию поверхность покрытия подвергается воздействию колес от движущегося транспорта, что приводит к интенсивному износу, особенно в пределах полосы наката. При увеличении интенсивности движения транспорта износ покрытия увеличивается пропорционально интенсивности, на дорогах I категории он составляет от 1,3 до 1,6 мм в год без учета экологических условий [1].

На сцепные качества покрытия влияет тип и качество шин, конструкция автомобиля, погодные условия, условия взаимодействия шин с дорожным покрытием.

Поверхность дорожного покрытия имеет разную форму и размеры неровности, которые можно классифицировать следующим образом:

– макро- и микронеровности дорожного покрытия;

– неровности шероховатости (шероховатость) дорожного покрытия [2].

Непосредственно на коэффициент сцепления влияет шероховатость дорожного покрытия. Существует зависимость, которая связывает величину коэффициента сцепления со средней высотой выступов шероховатостей и может быть определена по формуле

, (1)

где φ – коэффициент сцепления с дорожным покрытием;

h_{с выс} – средняя высота выступов шероховатости, мм.

Также на условия сцепления колес автомобиля с дорожным покрытием влияет срок службы покрытия, интенсивность движения, окружающая среда и другие внешние факторы. На рисунке 1 показано изменение этих факторов, которые проявляются неравномерно, изменяя условия сцепления по всей ширине проезжей части.

Рисунок 1 – Изменение коэффициента сцепления по ширине проезжей части в летний период

φ – коэффициент сцепления; В – ширина проезжей части; в – ширина полосы движения; а – укрепленная обочина.

В летнее время покрытие сухое, коэффициент покрытия максимальный, может составлять от 0,5 до 0,8 на разных участках дороги (рис. 1).

Оценивая степень скользкости покрытия (φ = 0,2 или φ = 0,75) водитель поддерживает скорость движения в соответствии с безопасными условиями сцепления. При интенсивном движении и обгонах водитель не всегда может сосредоточить внимание на состояние дорожного покрытия, поэтому допускает превышение допустимой скорости движения.

При получении сигнала на обгон, движущийся транспорт с меньшей скоростью может спокойно съезжать вправо без боязни бокового заноса, т. к. коэффициент сцепления на данном участке выше. Обгоняющая машина, с точки зрения безопасности движения и коэффициента сцепления имеет такие же условия, как и обгоняемая.

В случае съезда автомобиля с полосы наката, где сцепление колес с покрытием имеют примерно одинаковые условия, резкое торможение может привести к заносу автомобиля и дорожно-транспортному происшествию [3].

Влияние коэффициента сцепления дорожного покрытия на аварийную ситуацию на дороге показано на рисунке 2.

Рисунок 2 – Влияние коэффициента сцепления на аварийность

Неравномерная шероховатость покрытия в поперечном профиле является одной из причин дорожно-транспортных происшествий. Такое явление наблюдают на всех дорогах Украины. При неоднородном условии сцепления в продольном профиле, наибольшая скорость движения автомобиля зависит от расстояния, которое необходимо водителю для полной остановки в случае экстренного торможения [4, 5].

С целью повышения коэффициента сцепления необходимо устраивать поверхностную обработку, которая обеспечит высокую шероховатость покрытия, или устраивать дорожные покрытия, которые будут способствовать быстрому отводу поверхностного стока с дороги.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что шероховатость с ровностью дорожного покрытия обеспечивают необходимое сцепление колеса автомобиля с дорожным покрытием. При строительстве или ремонте автомобильных дорог, асфальтобетонное покрытие необходимо выполнять с достаточно грубой поверхностью (макронеровности), чтобы способствовать качественной сцепляемости колес автомобиля с дорогой, а также хорошему и быстрому отводу воды.

Литература

1. Споруди транспорту. Автомобільні дороги. ДБН В.2.3-4:2007. [Чинний від 2008-03-01]. – К., Мінрегіонбуд України, 2007. – 85 с.

2. Кизима С.С. Основи експлуатації автомобільних доріг: навчальний посібник [Текст] / С.С. Кизима. – К: НТУ, 2002. – 232 с.: іл. – 50.

3. Васильев А.П. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера дорожника [Текст] / А.П. Васильев, В.И Баловнев и др.; Под ред. А.П. Васильева. – М.: Транспорт, 1989. – 287 с.

4. Савенко В.Я. Транспортно-експлуатаційні властивості автомобільних доріг: навчальний посібник [Текст] / В.Я. Савенко, В.В. Губа. – Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ», 2011. – 229 с. – ISBN 978-966-377-105-2.

5. Васильев А.П. Проектирование дорог с учетом влияния климата на условия движения [Текст] / А.П. Васильев. – М.: Транспорт, 1986. – 248 с.