Повышение прочности и долговечности шероховатых слоёв износа покрытий дорожных одежд

• Автор: Актанов, Серик Касымбекович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сцепление автомобильных шин и шероховатость поверхности дорожных покрытий

1.2 Роль макро и микрошероховатости в обеспечении сцепных качеств дорожных покрытий

1.3 Условия и характер работы дорожных покрытий с шероховатой поверхностью

1.4 Исследование силового воздействия колеса на поверхность качения

1.5 Требования к шероховатым слоям износа

1.6 Цели и задачи исследования

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО

КОЛЕСА С ШЕРОХОВАТЫМ ДОРОЖНЫМ ПОКРЫТИЕМ
2.1 Передача сил и моментов от двигателя к ведущим колесам
2.2 Анализ нормальных сил, действующих в контакте автомобильного колеса с покрытием дороги
2.3 Выводы по главе
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФРИКЦИОННЫХ КАЧЕСТВ КАМЕННЫХ
МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
ШЕРОХОВАТЫХ СЛОЕВ ИЗНОСА
3.1 Теоретическое обоснование необходимости изучения фрикционных качеств каменных материалов
3.2 Методика и оборудование для оценки фрикционных свойств каменных материалов
3.3 Оценка горных пород по фрикционным качествам
3.4 Результаты экспериментальной оценки фрикционных качеств каменных материалов
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЕС ПА ШЕРОХОВАТЫЕ ПОКРЫТИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
4Л Методическое обеспечение экспериментального исследования..
4.1.1 Выбор типов автомобилей для исследований
4.1.2 Методика оценки динамического воздействия автомобиля на поверхность покрытия дороги
4.1.3 Методика оценки влияния текстуры поверхности дорожного
• покрытия на давление в контакте автомобильных шин
4.1.4 Методика оценки работы шероховатых слоев износа на автомобильных дорогах
4.2 Результаты исследований
4.2.1 Оценка динамического воздействия автомобиля на поверхность покрытия
4.2.1.1 Оценка нормальных усилий в контакте шин
4.2.1.2 Исследование тангенциальных усилий в контакте шин
с покрытием дороги
4.2.2 Оценка влияния текстуры поверхности дорожных покрытий
на давление в контакте автомобильных шин
4.2.3 Оценка работы слоев износа на автомобильных дорогах
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТРЕБОВАНИЙ К СТРОИТЕЛЬСТВУ ШЕРОХОВАТЫХ СЛОЕВ ИЗНОСА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Одной из важнейших мировых транспортных проблем является высокий уровень транспортных происшествий на автомобильных дорогах. В Российской Федерации, в Республике Казахстан количество ДТП ежегодно исчисляется сотнями тысяч, в которых погибает несколько десятков тысяч человек, а сотни тысяч получают ранения. В подавляющей части ДТП важной сопутствующей причиной их возникновения является достаточно значительный путь торможения автомобилей вследствие повышенной скользкости дорожных покрытий. Чтобы повысить фрикционные качества дорожных покрытий и тем уменьшить длину тормозного пути, снизить тяжесть последствий ДТП дорожно-эксплуатационные службы строят на покрытиях проезжей части автомобильных дорог шероховатые слои износа. Эти же слои строятся и для ремонта дорожных покрытий - для повышения ровности поверхности проезжей части и, тем самым, комфорта движения. В этих условиях обеспечение высокого уровня сцепных качеств и повышение долговечности слоев износа - по показателям прочности и сохранения требуемой величины коэффициента сцепления - являются важными, принципиальными факторами обеспечения безопасности и комфорта дорожного движения, а также экономики содержания и ремонта автомобильных дорог.
Степень разработанности темы. Тема разрабатывается в России и в мире уже несколько десятилетий. Накоплен огромный фактический материал, в том числе разработаны теоретические и практически методы создания текстуры поверхности дорожных покрытий в интересах обеспечения высокого уровня сцепления автомобильных шин с поверхностью движения. Все эти исследования выполнены в реальных условиях движения автомобилей. Однако целый круг вопросов не исследован: нет информации об адгезионных качествах каменных материалов, используемых для строительства шероховатых слоев износа; не известны величины сил и давления, действующих в зоне контакта шин с шероховатым покрытием дороги - в целом по площади контакта и на отдельные выступы макро-

а) ведущее колесо; б) ведомое колесо; в) тормозящее колесо Рисунок 2.1- Схема сил, моментов и реакций, действующих на автомобильное колесо [112]
Из уравнения (2.1) и (2.2) следует, что окружная сила Рк равна:
Рк = (Ме4к-10'Г])1гк = (Ме-1к-'1п)!(пе-гк) -ц. (2.5)
Подставив сюда значение пе из уравнения (2.3) получаем:
Рк = (2п*Ие)1{60^Ут1. (2.6)
Для легковых автомобилей КПД считается равным 0,92. Следовательно, для этого случая можно записать:
Рк = 0,963-(К/и). (2.7)
Уравнение (2.7) показывает зависимость силы от скорости движения. Характер этой зависимости можно установить на примере какого-либо автомобиля.