|
В большинстве случаев считается, что поверхность качения имеет геометрически правильную форму. Однако известно, что современные технологические процессы строительства и ремонта дорожных покрытий не могут обеспечить геометрически правильной формы поверхности качения. При качении по неровной поверхности теряется часть энергии на сжатие шин и рессор, на колебание автомобиля, деформацию дорожной одежды. В процессе эксплуатации ровность дороги снижается, уменьшается скорость движения (таблица 2.1., рисунок 2.1). Исследованиями А.К. Бируля [15, 16, 17] и Н.Л. Говорущенко [23] установлено существенное влияние ровности покрытия на величину сопротивления качению. Общепринято определять ровность с помощью прибора контроля ровности и скользкости (ПКРС) [18, 19, 33], хотя известны и другие методы [35, 38, 45]. Статистические данные, позволяющие судить о влиянии различных факторов на ровность, в основном получены с помощью ПКРС. Сопротивление качению при движении по поверхности различной ровности определяется величиной коэффициента (формула проф. А.К. Бируля [15]) { = + а8рУ 21 0 '6, (2.6) где а коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей ходовых частей автомобилей, равен 0,7 для грузовых; V скорость, км/ч; показатель толчкомера, зависящий от качества и типа покрытия, см/км. В виде, показанном в формуле (2.6), коэффициент сопротивления качению использован в дифференциальных уравнениях (2.1)-(2.5) при моделировании движения автомобилей в различных дорожных условиях. 50 |
34 недостаточно изучен выбор режима движения в различной дорожной обстановке. Во-вторых, недостаточно разработаны алгоритмы моделирования и детальных расчетов на ЭВМ показателей движения при различных режимах, необходимых для детального анализа при вариантном проектировании дорог. В-трегьих, в уравнениях (2.1) (2.4) практически не учитываются эксплуатационные качества покрытия. В некоторой степени эти трудности разрешены в настоящей главе. Дорожные сопротивления, входящие в уравнения (2.1) (2.4) представлены величиной уклона i и коэффициентом сопротивления качению / . При проектировании и, особенно, при реконструкции дорог необходимо учитывать, что коэффициент / в составе дорожных сопротивлений может иногда существенно превышать сопротивление подъема I На величину / существенное влияние оказывает боковой увод при действии на автомобиль поперечной силы. Особенно велико это воздействие на кривых малых радиусов. Снижение ровности покрытия в процессе эксплуатации ведет к существенному увеличению сопротивления качению. Это требует введения в уравнение (2.1) (2.4) зависимости, учитывающей влияние эксплуатационного состояния покрытия на величину сопротивления движению. 2.2. Учет ровности и шероховатости покрытия в тяговых расчетах В теории автомобиля величина коэффициента сопротивления качению определяется по различным формулам в зависимости от скорости. Так Г.В. Зимелев /44/, Я. Таборок, Д.Г. Гапоян, Р. Бюссиен, В.И. Кнороз /68, 95/ полагают постоянство / , Г.А. Крестовников учитывает линейный рост / с увеличением скорости. А.К. Бируля, А. Янте /23, 24, 25/ предложили зависимость / от V в виде квадратной параболы. В большинстве случаев считается, что поверхность качения имеет геометрически правильную форму. Однако, известно, что современные техноло 35 гические процессы строительства и ремонта дорожных покрытий не могут обеспечить геометрически правильной формы поверхности качения. При качении по неровной поверхности теряется часть энергии на сжатие шин и рессор, на колебание автомобиля, на деформацию дорожной одежды. В процессе эксплуатации ровность дороги снижается, уменьшается скорость движения (см. табл. 2.1, рис. 2.1). Исследованиями А.К. Бируля /23, 29, 30/ и Н.Л. Говорущенко /29, 83/ установлено существенное влияние ровности покрытия на величину сопротивления качению. Общепринято определять ровность с помощью толчкомера /29, 83/, хотя известны и другие методы /58, 83, 121/. Статистические данные, позволяющие судить о влиянии различных факторов на ровность, в основном получены с помощью толчкомера. Ровность, см/км Рис. 2.1. Влияние ровности покрытия на скорость грузовых автомобилей по данным: 1Е.И. Попова; 2 А.К. Бируля; 3 Ю.В. Слободчикова; 4 Н.Я. Говорущенко Сопротивление качению при движении по поверхности различной ровности определяется величиной коэффициента (формула проф. А.К. Бируля /25/): 36 / = / о+ ^ у 1 0 6, (2.6) где а коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей ходовых частей автомобилей, равен 0,7 для грузовых; о скорость, м/с; Брпоказатель толчкомера, зависящий от качества и типа покрытия, см/км. Таблица 2.1 Показатели толчкомера 5 в зависимости от качества и типа покрытия (по материалам, изложенным в /100/) Тип покрытия Показатели толчкомера при состоянии покрытия, см/км отличном хорошем удовлетворительном неудовлетворит-ом Асфальтобетонное (цементобетонное) дороги I II категории менее 50 50-100 100-200 более 200 Асфальтобетонное (цементобетонное) дороги III категории менее 50 50-100 150-300 более 300 Щебеночные, обработанные вяжущим материалом менее 100 100-250 250 400 более 400 Грунтовые, укрепленные битумом, с поверхностной обработкой менее 150 150-300 300 400 более 400 Щебеночные без поверхностной обработки менее 200 200-350 350-500 более 400 Гравийные без поверхностной обработки менее 200 200-350 350 500 более 400 Грунтовые, улучшенные в сухой период менее 100 100-300 300 500 — Булыжные мостовые менее 250 250-400 400 600 более 600 В формуле (2.6) коэффициент сопротивления качению использован в дифференциальных уравнениях (2.1) (2.5) при моделировании движения автомобилей в различных дорожных условиях. |