Контент-платформа Pandia.ru:     2 872 000 материалов , 128 197 пользователей.     Регистрация


Факторы, влияющие на степень сцепления колеса с дорогой

 просмотров


факторы, влияющие на степень сцепления колеса с дороГОЙ

Д. А. Козырева

Ш. Р. Мелконян, научный руководитель, старший преподаватель

Вологодский государственный технический университет

г. Вологда

В 2012 году на территории Вологодской области недостатки состояния дорог (неровности, низкие сцепные качества) стали сопутствующими причинами 22,4 % всех ДТП. По данным ГИБДД 63 человека погибли, 573 травмированы.

Цель исследования: установить факторы, влияющие на сцепные качества покрытий автомобильных дорог.

Для обеспечения безопасного движения транспорта важное значение имеет степень сцепления колеса автомобиля с покрытием. Этот показатель характеризуется коэффициентом сцепления φ, который определяется отношением силы тяги (сцепления) к весу машины.

(1)

где Fсц - сила сцепления между шинами транспортного средства и поверхностью дороги; N- вес автомобиля. Коэф­фициент сцепления φ носит переменный характер. Причины: разное давление в шине, разная гладкость покрытия, разная температура и т. д. Предельно допустимое значение коэффициента продольного сцепления ус­тановлено в ГОСТ Р 50[1] и со­ставляет 0,3 при измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 при измерении шиной, имеющей рисунок протектора.

Коэффициент сцепления изме­няется в зависимости от погоды, от самого покрытия, от его состояния. Так, на том же пыльном асфальтобетоне, смо­ченном первыми каплями дождя, он резко (в два-три раза) падает. Когда же дождь основательно отмоет дорогу, то он возрастает до 0,45-0,55, что по­зволяет сравнительно уверенно вести машину. Грунтовым (плотным, сухим) дорогам соответствует коэффициент сцепления до 0,5-0,6, смоченным дождем - 0,15- 0,3, то есть они становятся почти та­кими же скользкими, как лед. Песчаные дороги интересны тем, что в большин­стве случаев создают лучшее сцепление, будучи смочены, - до 0,4-0,5 (у сухих 0,2-0,4). Снежная целина может обе­спечить коэффициент сцепления 0,2- 0,4, а укатанная дорога - уже 0,2-0,25.

На коэффициент сцепления также оказывает влияние скорость движения транспортного средства (рис.1). С увеличением скорости движения φ снижается.

При увеличении давления воздуха в шинах φ первоначально повышается, затем начинает убывать. С увеличением температуры шины сцепление на бетонных поверхностях несколько ухудшается, а на асфальтобетонных - улучшается. Коэффициент сцепления также зависит от вида материала (шины из высокогистерезисных резин обеспечивают больший φ).

Существуют мифы: чем шире шина, тем больше площадь пятна контакта шины с дорогой и тем лучше сцепление; если машина тормозит не прямо, а боком, то тормозной путь будет короче, потому что шире пятно контакта. Это не так. Тормозной путь находится по формуле:

(2)

Как видно, тормозной путь не зависит от ширины профиля шины и площади пятна контакта шины с дорогой. В этой формуле есть единственный «представитель» от шины – это коэффициент трения, который зависит от природы соприкасающихся тел. Сила трения сцепления в отсутствии адгезии определяется формулой:

(3)

Из формулы видно, что площадь пятна контакта в силу трения покоя вклада не вносит, как и в длину тормозного пути. Формулу (3) можно переписать иначе, с учетом площади пятна контакта и отразить влияние пятна на давление. Давление тела на опору равно весу тела, деленному на площадь контакта:

(4)

где P – давление машины на дорогу, N = mg – вес машины.

Тогда отсюда можно выразить вес через давление:

(5)

Теперь, если подставить «N» в (3), получим:

(6)

Подставляем в формулу (6) выражение (4), получим:

(7)

Тогда площадь мы успешно сокращаем и приходим к формуле (3) и силе сцепления, не зависящей от площади пятна контакта.

Таким образом, выявлены факторы, существенно влияющие на сцепные качества покрытий автомобильных дорог: скорость движения транспортных средств, состав резиновой смеси протектора, давление в шинах. Сцепление шины с дорогой не зависит от ширины шины, площади пятна контакта. Сцепление шины с дорогой — основа безопасного вождения, чем оно выше, тем безопаснее вести машину.

1. ГОСТ Р 50597 – 93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. – Введ. .- М.: изд-во Госстандарта России. -№ 000

Мы в соцсетях:


Подпишитесь на рассылку:
Посмотрите по Вашей теме:

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалоги
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьер

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказЭкономикаРегионы РоссииПрограммы регионов
История: СССРИстория РоссииРоссийская ИмперияВремя2016 год
Окружающий мир: Животные • (Домашние животные) • НасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШкола
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовМуниципалитетыМуниципальные районыМуниципальные образованияМуниципальные программыБюджетные организацииОтчетыПоложенияПостановленияРегламентыТермины(Научная терминология)

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства