7.3.3. Приборы импульсного действия
Из приборов импульсного действия наиболее широкое распространение получил прибор для косвенного измерения ровности покрытия толчкомер ХАДИ, предложенный проф. А.К. Бируля еще в пятидесятых годах XX века. Впоследствии этот прибор многократно совершенствовался.
Рисунок 7.7 – Толчкомер ТХК-2:
1 - кузов автомобиля; 2 - шкала замера неровностей; 3 - трос; 4 - задний мост автомобиля
Толчкомер ТХК-2 устанавливают в кузове автомобиля над его задним местом. Толчкомер состоит из трех основных узлов: счётного механизма, системы крепления к кузову автомобиля и соединения с задним мостом автомобиля.
Колебания рессор через гибкий трос передаются на барабан счётного механизма. Ровность дорожных покрытий оценивают суммарным сжатием рессор автомобиля в см/км на участке дороги длиной 1 км при постоянной скорости движения. Производительность толчкомера составляет около 170 км/сут. По этому же принципу работают толчкомеры ТЭД-2М, ИВП-1М идр.
Следует иметь в виду, что толчкомером определяют не истинную, а условную ровность поверхности дороги, так как сумма прогибов (сжатия) рессоры при проезде автомобилем данного участка зависит не только от состояния покрытия, но и от свойств подвески автомобиля, нагрузки и др. Толчкомер, установленный на автомобилях разных марок, даёт разные показатели.
7.3.4. Приборы инерционного действия
Более совершенными являются приборы инерционного действия - прицепные ровномеры, или динамометрические тележки. Эти приборы имеют измерительное колесо, пригруженное сравнительно тяжёлой массой, совершающей совместно с ним колебания относительно общего центра. Перемещения системы «колесо-масса» служат характеристикой ровности.
В России для сплошного контроля ровности за эталонный прибор принят динамометрический прицеп ПКРС-2У, разработанный Союздорнии. Эта установка выпускается серийно под маркой КП-511 и предназначена для измерения ровности и коэффициента сцепления. Установка состоит из специально оборудованного автомобиля типа УАЗ, Газель и др. и одноколёсного прицепа с мягкой подвеской, на котором установлены датчики для измерения ровности и тормозной силы. В кузове автомобиля смонтированы устройства управления, измерительная и регистрирующая аппаратура, а также бак с водой для поливки дороги при измерении коэффициента сцепления покрытия.
Рисунок 7.8 – Автомобильная установка ПКРС-2У для контроля ровности:
1 - прицеп с измерительным колесом; 2 - измерительный преобразователь ровности;
3 - регистрирующий прибор
Ровность измеряют во время проезда с постоянной скоростью движения в 60 км/ч с допустимым отклонением ±2 км/ч. По результатам измерения вычисляют средние отклонения и соответствующие им значения показателя ровности в см/км.
7.3.5. Приборы для измерения ровности в поперечном направлении (колейности)
В мировой практике отказались от ручных методов измерения ровности проезжей части в поперечном направлении с применением реек. Измерение параметров поперечной ровности и колеи выполняют с использованием ультразвуковых и лазерных датчиков, которые размещаются на несущей балке, прикрепленной к передней части автомобиля. Такие установки называются профилографы или колеемеры.
Выпускается широкий спектр таких установок. Ультразвуковые профилографы измеряют просветы на ширине 2-2,5 м и более, при помощи ультразвуковых датчиков, количество которых в поперечном направлении колеблется от 12 до 30. Измерения производятся через каждые 3 м вдоль дороги с точностью 0,1 мм. Скорость движения профилографов может изменяться от 20 км/ч до 80 км/ч.
Рисунок 7.9 – Профилограф для измерения поперечной ровности
Лазерные профилографы измеряют просветы на ширине 2,7 м и более с помощью 15 датчиков через каждые 5 м вдоль дороги с точностью 0,1 мм. Имеются модификации профилографов, которые снимают отсчёты через каждые 20 см вдоль дороги. Скорость движения лазерных профилографов в процессе измерений может изменяться от 20 до 80 км/ч. В России разработка аналогичных приборов находится в начальной стадии.