Меню

Метод измерения коэффициента сцепления шин с дорогой



Определение коэффициента сцепления шин автомобиля с дорогой

Для определения коэффициента сцепления шин автомобиля с дорогой согласно ГОСТ 50597-93 следует применять приборы ПКРС, ПЛК-МАДИ-ВНИИБД, либо согласно СНиП 3.06.03-85 по результатам замеров и оценки тормозного пути автомобиля [II].

Для систематического контроля состояния поверхности покрытия при обследовании мест ДТП удобней применять портативные приборы. Одним из таких приборов является ППК-МАД- ВНИИБД. Измерения проводятся на полосе наката левых колес без подготовки поверхности. Желательно чтобы участки покрытия имели небольшой продольный уклон и поперечный уклон не более 25%. Перед началом работ необходимо проверить установку измерительной шайбы на нулевое деление шкалы после сбрасывания груза. Для этого с прибора снимают резиновые пластины и на их место устанавливают шарикоподшипники, затем пол подшипники подкладывают гладкие металлические пластины и производят сбрасывание груза. Если измерительная шайба останавливается выше или ниже нулевого деления шкалы, то следует отпустить или натянуть буферную пружинку. Другой причиной остановки измерительной шайбы ниже нулевой отметки может быть ее перемещение по инерции. В этом случае надо увеличить силу трения шайбы по направляющей штанге.

Для проведения измерения дорожное покрытие увлажняется непосредственно под резиновыми имитаторами и в направлении их скольжения. Увлажнение покрытия производится при каждом замере. Расход воды составляет 100-150 см*. После увлажнения покрытия необходимо быстро нажать на кнопку сброса груза и произвести измерение коэффициента сцепления по положению измерительной шайбы на шкале. Обычно значение коэффициента сцепления на одном и том же месте не остается постоянным. Поэтому для получения устойчивых значений коэффициента производят 5 замеров на одном месте. Затем определяется среднее значение.

При отсутствии приборов значение коэффициента сцепления может быть установлено методом замера тормозного пути автомобиля (расстояния, проходимого автомобилем с момента начала нажатия водителем на педаль тормоза до полной остановки). Торможение следует проводить на легковых автомобилях любой марки, техническое состояние которых соответствует требованиям Правил дорожного движения. Па прямых участках дороги автомобиль разгоняется до скорости 40 км/ч и резко затормаживается (до блокировки колес). Длина тормозного пути измеряется рулеткой. Коэффициент сцепления вычисляется по формуле,

(3.1)

где V — скорость автомобиля в начале торможения, км/ч;

Sт — тормозной путь по данным замера, м;

i — продольный уклон %о (знак плюс берется под уклон, знак минус — при движении на польем);

Кэ — коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия торможения (коэффициент эффективности торможения).

По данным НИАТ, в расчетах следует принимать следующие значения Кэ для: легковых автомобилей — 1,2; грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 4,5 т и автобусов длиной более 7.5 м — 2.0.

Искомая величина коэффициента сцепления равна среднему арифметическому из результатов вычислений по данным не менее трех замеров тормозного пути на одном и том же участке.

Для определения коэффициента сцепления шин использован метод замера тормозного пути автомобиля.

Автомобиль – Лада Приора, V = 40 км/ч; i =0 %о; Кэ =1,2; Sт = 11 м. (таблица 3.1)

Таблица 3.1-Тормозной путь автомобиля

Скорость перед началом торможеня, Км/ч Тормозной путь в зависимости от состояния дороги,м
Сухая Мокрая Обледеневшая
6,0 9,0 17,0
11,0 15,0 31,0
16,0 24,0 48,0
23,0 35,0 69,0
31,0 47,0 94,0
41,0 62,0 123,0
52,0 18,0 156,0
64,0 96,0 192,0

Тогда коэффициент сцепления;

(3.1)

Вывод: коэффициент сцепления ниже рекомендуемого значения (таблица 3.2.

Таблица 3.2-Коэффициенты сцепления шин с дорогой

Тип покрытия Коэффицент сцепления
Сухая поверхность Мокрая поверхность
Асфальтобетонное, цементо – бетонное покрытие 0,7 – 0,8 0,35 – 0,45
Щебеночное покрытие 0,6 – 0,7 0,3 – 0,4
Грентовая дорога 0,5 – 0,6 0,2 – 0,4
Дорога, покрытая укатанным снегом 0,2 – 0,3 0,2 – 0,3
Обледенелая дорога 0,1 – 0,2 0,1 – 0,2

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Читайте также:  Как измерить размер голеностопа для бандажа

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Методы определения коэффициента сцепления шин с покрытием дороги

Коэффициент сцепления с ними шин авто­мобилей является показателем, зависящим от погодных усло­вий и меняющимися в процессе службы дороги. Для достаточно точного представления о нем должны регулярно проводиться обследования дорог. Для измерений коэф­фициентов сцепления в разных странах было предложено много различных приборов и методов.

Коэффициент сцепления определяют преимущественно прицепными динамометрическими тележками. Прибор Союздорнии ПКРС-2У измеряет реактивный тормозной момент, возникающий при заблокировании колеса тележки. Для увлажнения покрытия под колесом прицепа установка снабжена баком для воды и устройством для разбрызгивания ее по покрытию, создающими перед скользящим колесом слой воды толщиной 1 мм. В связи с влиянием на коэффициент сцепления рисунка протектора и степени его износа испытания проводят с гладкой беспротекторной шиной размером 6,45 – 13 с внутренним давлением воздуха 0,17 МПа и вертикальной нагрузкой 2,94 кН. При отсутствии специальной шины допускается использовать изношенную шину с глубиной канавок протектора не более 1 мм.

Коэффициент сцепления определяют, периодически тормозя колесо тележки. Обычно на одном километре удается выполнить три-четыре торможения, в результате чего получается выборочная характеристика участка, не гарантирующая от наличия невыявленных отдельных мест с отличающимися от полученных значениями коэффициентов сцепления. Поэтому для получения объективной характеристики участка необходимо провести несколько измерений, меняя места торможения.

Для определения коэффициента сцепления динамометрическими тележками требуется длинный участок дороги, на котором автомобиль мог бы разогнаться до обычной скорости испытаний 60 км/ч. Не во всех случаях это возможно. Кроме того при расследовании ДТП бывает необходимо оценить коэффициент сцепления точно на месте происшествия. Для этой цели удобен серийно выпускаемый портативный прибор ударного действия МАДИ-НИИ БД конструкции Кузнецова Ю. В.

За рубежом для практических целей широкое распространение имеют портативные маятниковые приборы. В них маятник с резиновым наконечником, отпущенный с определенной высоты, тормозится трением о покрытие. Наибольшее распространение имеет прибор Транспортной и дорожной исследовательской лаборатории Великобритании. Значение коэффициента трения характеризуется углом отклонения маятника после прохождения зоны контакта. Маятниковые приборы просты в употреблении, дают достаточно хорошее соответствие с результатами измерения при помощи динамометрических тележек на покрытиях с мелкозернистой структурой. Недостаток маятниковых приборов заключается в том, что из-за малой массы маятника скорость проскальзывания резиновой пластины по покрытию зависит от шероховатости покрытия и не соответствует реальным скоростям движения заторможенного колеса автомобиля по дорожному покрытию.

Автомобильные организации и органы ГАИ в практике расследования ДТП иногда определяют коэффициент сцепления по тормозному пути автомобиля, рассчитывая его по формуле: , где V – скорость начала блокировки колес, м/с; g – ускорение свободного падения; L – тормозной путь, м.

Получаемое значение коэффициента зависит от начальной скорости торможения и меняется в процессе. Оно является средним и не может сопоставляться с результатами измерений динамометрическими тележками, которые определяют при постоянной скорости.

Значение коэффициента сцепления зависит от шероховатости дорожных покрытий, наличия на их поверхности мелких выступов, которые вдавливаются в беговую дорожку шины при качении колеса, а при проскальзывании ведущих колес или скольжения заблокированной шины, упруго деформируя или прорезая резину, создают сопротивление смещению шины.

Источник

Всё о коэффициенте сцепления шин с дорогой

Как шины влияют на безопасность, когда вы ведете машину по шоссе? Какие факторы помогают предотвратить занос и позволяют контролировать ваш автомобиль при повороте и остановке?

Вопросы безопасности на дорогах включают не только выбор правильной резины, но и учитывают фактор дорожного покрытия, технические характеристики транспортного средства ТС, другие факторы о которых узнаете ниже.

Измерение коэффициента сцепления дорожного покрытия по ГОСТ 50597-93

Исследования проводились динамометрическим приборомПКРС-2, результаты сведены в таблицу, где указаны виды дорожного покрытия и их состояние в зависимости от погодных и климатических условий. С момента ввода этих коэффициентов прошло много лет. Изменились технологии строительства дорог, в частности контактная поверхность дорожного покрытия. Данные таблицы надо рассматривать, как ориентировочные.

Читайте также:  Расчет погрешности измерения электрического сопротивления

Сцепление шин с дорогой

Совершенно ясно, что эти коэффициенты не есть величина постоянная, а зависят от многих факторов:

  • тип дорожного полотна, качество состояния;
  • состояние шин транспортного средства их скоростные, нагрузочные и другие характеристики, входящие в маркировку;
  • скорость движения ТС;
  • наличие веществ, снижающих сцепление в зоне контакта поверхности колеса и покрытия (грязь, пролитые ГСМ);
  • уклоны и опасные закругления автомобильной дороги.

Коэффициент сцепления между шиной и дорогой является одним из важных факторов, влияющих на безопасность дорожного движения. Состояние деформации шины различается в зависимости от силы торможения, вертикальной нагрузки на колесо.

Силы воздействия на участок поверхности шины во время торможения

Есть классическая формула в физике F =µN =µmg, которая связывает прямо пропорциональную зависимость силы трения от коэффициента сцепления контактирующих областей и прижимной силы. N равна произведению массы нагруженного колеса на ускорение свободного падения. Конечно распределение веса на переднюю ось будет больше при торможении, но эта классическая формула дает возможность понять какие факторы рассматриваются производителями шин, чтобы обеспечить безопасность автомобиля.

Зависимость тормозного пути от коэффициента сцепления шин с дорогой

Рисунок протектора колеса играет важную роль в определении трения или сопротивления скольжению. В сухих условиях на дорогах с твердым покрытием гладкая шина дает лучшую тягу, чем рифленый или узорчатый протектор, потому что имеется большая площадь контакта для создания сил трения. По этой причине резина, используемая для автогонок, имеет гладкую поверхность без рисунка протектора. К сожалению, гладкая шина развивает очень мало сцепления при влажных условиях, потому что фрикционный механизм уменьшается благодаря смазочной пленке воды между протектором и дорогой.

Рисунок канавки или каналы, по которым идет водоотвод, обеспечивает область прямого контакта между шиной и дорогой. Типовая шина дает коэффициенты сухого и влажного сцепления около 0,7 и 0,4 соответственно. Эти значения представляют собой компромисс между экстремальными значениями около 0,9 (сухих) и 0,1 (влажных), полученными с гладкой шиной.

Торможение на мокрой дороге

Когда автомобиль заторможен до жесткой остановки на сухой дороге, максимальная сила трения может быть больше, чем прочность протектора. В результате, вместо того, чтобы шина просто скользила по дороге, резина отрывается от протектора в области контакта шины и дороги. Несомненно, сопротивление протектора этому разрыву представляет собой сочетание прочности резины, канавок и щелей, составляющих дизайн протектора. Это тоже учитывают производители шин.

Сцепление шин таблица

Кроме того, размер контактной зоны очень важен в автомобильных шинах, потому что тяга является динамической, а не статической; то есть она изменяется по мере того, как колесо катится вперед. Максимальный коэффициент трения может происходить где угодно в области контакта, и чем больше площадь, тем больше вероятность максимальной тяги.

Таким образом, при одинаковой нагрузке и на одной и той же сухой поверхности более широкий профиль имеет большую площадь контакта и развивает более высокую тягу, что приводит к большей тормозной способности. Хотя некоторые специалисты считают, что большая площадь снижает давление на единицу поверхности и таким образом прижимная сила становится меньше, а потому выигрыш в тормозной способности остается под вопросом.

Источник

Определение коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием

Устойчивость и управляемость автомобиля, его тяговые свойства и тормозные характеристики в значительной степени определяются сцеплением шины с дорогой.

Коэффициент сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием – это показатель, характеризующий сцепные свойства дорожного покрытия, определяющийся как отношение максимального касательного усилия, действующего вдоль дорожного покрытия на площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием к нормальной реакции в площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием.

Читайте также:  Как измерить оптическим тестером

Испытания коэффициента сцепления проводятся по ГОСТ 33078-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Методы измерения сцепления колеса автомобиля с покрытием».

Существует два основных метода определения коэффициента сцепления дорожного покрытия.

  1. С помощью испытательной автомобильной установки, включающей в себя прибор контроля коэффициента сцепления дорожных покрытий типа ПКРС.
  2. С использованием портативного прибора ППК-МАДИ-ВНИИБД или его аналогов. (В основном на участках автомобильных дорог, где невозможно обеспечить скорость движения испытательной установки равную (60±2) км/ч)

Рассмотрим каждый из них.

  1. Определение коэффициента сцепления с использованием автомобильной испытательной установки типа ПКРС.

Сцепление колеса автомобиля с покрытием характеризуется значением показателя коэффициента сцепления, определяемого при полной блокировке испытательного колеса (ИКС) на предварительно смоченной поверхности покрытия автомобильной дороги при стандартных условиях, с последующим вычислением отношения полученного значения касательного усилия к значению нормальной реакции дорожного покрытия.

Измерения проводят при температуре окружающего воздуха в диапазоне от 5°С до 40°С. Поверхность автомобильной дороги перед измерением должна быть сухой. При наличии на дорожном покрытии каких-либо загрязнений (песок, мелкий гравий, грунт и т.д.) необходимо сделать соответствующую отметку в протоколе измерений.

Проведение измерений во время дождя или тумана не допускается.

При проведении измерений на каждом измерительном участке выполняются следующие операции:

а) определяется температура окружающего воздуха и дорожного покрытия;

б) испытательная установка разгоняется до скорости равной (60±2) км/ч и скорость поддерживается на протяжении всего интервала измерения;

в) включается подача воды на дорожное покрытие перед испытательным колесом;

г) производится блокировка колеса с шагом не менее 0,2 с в интервале времени не менее чем 3,0 с, имитируя торможение автомобиля;

д) после проведения измерений блокировка колеса прекращается и отключается подача воды.

На автомобильных дорогах, находящихся в эксплуатации, измерения проводят при движении испытательного колеса по полосе наката левых колес транспортных средств, использующих данную полосу движения, а на дорогах с вновь устроенным покрытием — в пределах всей ширины полосы движения.

Минимальная длина участка автомобильной дороги, на котором возможно применение прибора типа ПКРС из условий безопасности с учетом разгона и полной остановки должна составлять 300 м.

Силу сцепления на измерительном участке рассчитывают, как среднеарифметическое сил сцепления, полученных по результатам измерения на данном участке.

  1. Определение коэффициента сцепления с использованием портативного прибора ППК-МАДИ-ВНИИБД.

Места проведения измерений и схема организации движения на время проведения измерений согласовываются с органами, ответственными за организацию безопасности дорожного движения.

Перед началом проведения измерений проводится подготовка испытательной установки в соответствии с рекомендациями компании-изготовителя.

При выполнении измерений выполняют следующие операции:

а) измеряют температуру окружающего воздуха;

б) устанавливают прибор в точке измерения коэффициента сцепления;

в) фиксируют груз прибора в верхнем положении;

г) увлажняют дорожное покрытие водой по траектории движения имитаторов, из расчета от 0,15 до 0,25 л под каждый имитатор;

д) сбрасывают груз на тяги прибора;

е) по измерительному кольцу на шкале прибора фиксируют значение коэффициента сцепления;

ж) выполняют действия по перечислениям в)-е) не менее четырех раз.

При наличии на автомобильной дороге двух или более полос в одном направлении движения, измерения поводят по каждой из них.

Результат первого измерения в точке исключается из расчетов, а нагружения считается пробным. Коэффициент сцепления в точке измерения вычисляют как среднее арифметическое значение результатов не менее чем трех измерений.

Результаты измерений оформляют в виде протокола, который содержит:

— наименование организации, проводившей измерения;

— название автомобильной дороги;

— привязку к километражу;

— номер полосы движения;

— дату и время проведения измерений;

— температуру воздуха и дорожного покрытия в период проведения измерений;

— скорость транспортного средства при проведении измерений;

— значение коэффициента сцепления;

— состояние дорожного покрытия;

— ссылку на ГОСТ 33078-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Методы измерения сцепления колеса автомобиля с покрытием».

Источник