1748

11

3 ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИБОРАМИ ППК-МАДИ-ВНИИБД И ПКРС. ОЦЕНКА СКОЛЬЗКОСТИ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИБОРОМ-ИНДИКАТОРОМ

Сцепные качества (скользкость) дорожного покрытия в значительной степени определяют длину тормозного пути и тяговые возможности автомобиля, оказывают большое влияние на его устойчивость и управляемость, в связи с чем являются важнейшим параметром, влияющим на безопасность движения.

Ровные дорожные покрытия в сухом и чистом состоянии независимо от их шероховатости и типа имеют достаточно высокие сцепные качества. Во время дождя слой воды на проезжей части дороги уменьшает площадь непосредственного контакта шины с поверхностью покрытия, что приводит к снижению его сцепных качеств. Сцепные качества покрытия в мокром состоянии зависят от шероховатости его поверхности. Визуально отличить гладкие покрытия, опасные для движения автомобилей, от относительно безопасных мелкошероховатых невозможно. В связи с этим для выявления потенциально опасных участков сцепные качества покрытий следует регулярно оценивать в мокром состоянии специально разработанными для этой цели приборами.

За показатель сцепных качеств дорожных покрытий принят коэффициент продольного сцепления автомобильной шины с дорожным покрытием (коэффициент сцепления дорожного покрытия), который представляет собой отношение продольной реакции дороги, возникающей при продольном скольжении заблокированного колеса и действующей в плоскости его контакта с покрытием, к нормальной реакции дороги в зоне контакта.

Различают коэффициенты продольного и бокового сцеплений. В Российской Федерации коэффициент бокового сцепления не является нормируемым параметром автомобильной дороги и не применяется при оценке соответствия (несоответствия) данного участка дороги требованиям нормативнотехнической документации.

Предельно допустимые в процессе эксплуатации дорожных покрытий значения коэффициентов сцепления регламентированы рядом действующих нормативных документов. Согласно требованиям нормативных документов минимально допустимые значения коэффициентов сцепления в зависимости от условий движения должны соответствовать значениям, указанным в табл. 1.

В СНиП 2.05.02-85* включены предельно допустимые значения коэффициента сцепления, установленные при использовании шины только с рисунком протектора. В нормативных документах наряду с нормами, установленными для гладкой шины, указаны значения коэффициента сцепления при использовании шины с рисунком протектора. Коэффициент сцепления покрытия должен обеспечивать безопасные условия движения с разрешенной «Правилами дорожного движения» скоростью и быть не менее 0,3 при его измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 – шиной, имеющей рисунок протек-

13

использование специальной шины без рисунка (гладкая шина) размером 6,45– 13 с внутренним давлением воздуха 0,17 МПа при скорости скольжения заблокированного колеса 17±1 м/с и вертикальной нагрузке на колесо 2,943±0,1 кН. При отсутствии специальной гладкой шины на измерительном колесе прибора допускается использование изношенной шины с глубиной канавок рисунка протектора не более 1 мм. Дорожное покрытие должно быть искусственно увлажнено, при этом воду подают в количестве, обеспечивающем пленку толщиной 1 мм.

Когда полученное при измерениях значение коэффициента сцепления превышает минимально допустимое или равно ему, контролируемый участок дороги может быть отнесен к удовлетворительным по сцепным качествам. В противном случае участок считается опасным для движения автомобилей в мокром состоянии проезжей части. Если величина коэффициента сцепления на месте ДТП менее допустимого, то участок дороги признают скользким и считают, что состояние его поверхности могло прямо или косвенно служить причиной происшествия.

Оценка скользкости дорожных покрытий

Для измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий должны применяться: прибор ПКРС (ТУ 78.1.003-83, номер по Государственному реестру 10913-87) и портативный прибор ППК-МАДИ-ВНИИБД (ТУ 78.1.004-83, номер по Государственному реестру 10912-87). Прибор ПКРС является основным средством измерения коэффициента сцепления, так как его конструкция обеспечивает соблюдение нормированных условий. Измерительная шкала портативного прибора ППК-МАДИ-ВНИИБД получена при его совместных испытаниях с прибором ПКРС. Госстандарт после проведения государственных приемочных испытаний утвердил эти приборы в качестве средств измерения коэффициента сцепления, принял решение об их внесении в Государственный реестр средств измерений и выдаче разрешения на их выпуск.

В НИИ специальной техники МВД России разработан прибор-индикатор для контроля скользкости дорожных покрытий. Госстандартом России определено, что прибор-индикатор является средством экспресс-контроля скользкости дорожных покрытий.

Прибор ППК-МАДИ-ВНИИБД и прибор-индикатор просты в эксплуатации, позволяют оперативно оценить сцепные качества дорожных покрытий и не требуют для проведения измерений опытных специалистов. Принцип работы этих приборов основан на имитации процесса скольжения заблокированного колеса автомобиля по мокрому дорожному покрытию.

Участки контроля состояния дорожного покрытия должны быть выбраны во время их предварительного обследования с учетом мест концентрации ДТП на мокром покрытии.

При обследовании дорог необходимо регистрировать тип покрытия, год его укладки, а также границы участков с однородными типами покрытий. В

14

пределах каждого участка визуально выбирают и отмечают в рабочем журнале ряд мест контроля с примерно одинаковой степенью шероховатости поверхности дорожного покрытия.

При приемке автомобильных дорог в эксплуатацию сцепные качества оценивают после укладки и уплотнения материала покрытия. На асфальтобетонных покрытиях из горячих смесей контроль скользкости проводят после остывания покрытий, а на цементобетонных покрытиях – не ранее чем через 7 суток после их укладки. При оценке сцепных качеств дорожных покрытий на автомобильной дороге выбирают не менее трех участков контроля на 1 километр дороги по каждой полосе движения. Выборочный контроль скользкости дорожных покрытий проводят на левой полосе наката колес транспортных средств при отсутствии на поверхности участков контроля следов песка и грязи.

Портативный прибор ППК-МАДИ-ВНИИБД

Портативный прибор для измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий ППК-МАДИ-ВНИИБД (см. рис. 2) предназначен для оперативной оценки состояния покрытий при проведении инспекционного контроля за дорогами, а также при обследовании мест дорожно-транспортных происшествий. Тип прибора – переносной, ударного действия, механический.

Рис. 2 Прибор портативный ППК-МАДИ-ВНИИБД для измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий

1 – имитатор; 2 – механизм сброса груза; 3 – груз; 4 – направляющая штанга; 5 – муфта скольжения; 6 – измерительная шайба; 7 – шкала

эксплуатацию осуществляют в соответствии с требованиями эксплуатационной документации, прилагаемой к изделию при его поставке с заводаизготовителя.

Прибор устанавливают на дорожном покрытии в месте проведения измерения так, чтобы продольная ось имитаторов располагалась параллельно левой полосе наката и так, чтобы расстояние между их нижней плоскостью и поверхностью дорожного покрытия было равным 15±3 мм.

После увлажнения водой поверхности дорожного покрытия под каждым имитатором в количестве не менее 0,2 л и при нажатии на рычаги механизма сброса 2 груз 3 из крайнего верхнего положения падает вниз по направляющей штанге 4, и муфта скольжения 5 вместе с измерительной шайбой 6 под воздействием ударного импульса груза перемещается вниз. При этом имитаторы 1 прижимаются к увлажненному дорожному покрытию и скользят в противоположные стороны. Момент остановки имитаторов фиксируется измерительной шайбой 6. Значение коэффициента сцепления дорожного покрытия определяется по верхней стороне измерительной шайбы на шкале прибора 7.

При измерениях коэффициента сцепления дорожного покрытия на участках дорог с продольным и поперечным уклонами, не превышающими 30 ‰, проводят пять измерений с интервалами 5…10 с. В журнал измерений заносят последние три замера и определяют среднее арифметическое значение измеренной величины.

При оценке сцепных качеств дорожного покрытия на участках дорог с продольным и поперечным уклонами, превышающими 30 ‰, для определения действительной величины коэффициента сцепления вводят поправку (см. табл. 2) в среднее арифметическое значение коэффициента сцепления на уклоне. Величину уклона определяют по формуле

где iпд, iпч – соответственно величины продольного и поперечного уклонов поверхности дороги на участке измерения коэффициента сцепления.

16

Для анализа изменения коэффициента сцепления по протяженности дороги строят линейный график по примеру, приведенному на рис. 3.

Рис. 3 Линейный график коэффициента сцепления дорожного покрытия

Прибор-индикатор для контроля скользкости дорожных покрытий

Прибор-индикатор (см. рис. 4) предназначен для оперативного контроля скользкости дорожных покрытий при проведении инспекционного осмотра дорог. Тип прибора – механический, переносной.

Рис. 4 Прибор-индикатор для контроля скользкости дорожных покрытий 1 – имитатор; 2 – механизм сброса груза; 3 – груз; 4 – опорная штанга; 5 – передвижная муфта скольжения; 6 – регистрирующая шайба;

7 – направляющие; 8 – шкала

Подготовку прибора-индикатора к работе и его эксплуатацию осуществляют в соответствии с требованиями эксплуатационной документации, прилагаемой к изделию при его поставке с завода-изготовителя. Прибор-индикатор устанавливают на дорожном покрытии в месте контроля скользкости, чтобы имитатор 1 (см. рис. 4) находился над левой полосой наката и так, чтобы расстояние между его нижней плоскостью и поверхностью дорожного покрытия было равным 7…10 мм. После увлажнения водой поверхности дорожного покрытия под имитатором 1 в количестве не менее 0,1 л и при нажатии на рычаги механизма сброса 2 груз 3 из крайнего верхнего положения падает вниз по опорной штанге 4 и ударяется о передвижную муфту 5, которая под воздействием ударного импульса груза устремляется вместе с регистрирующей шайбой 6 вниз по направляющим 7. Штырь передвижной муфты 5, совершая с ней вместе прямолинейное движение, поворачивает поворотную трубу, находящуюся внутри опорной штанги 4 и связанную с имитатором 1. Величина конечного перемещения имитатора 1 по увлажненной поверхности дороги, характеризующая скользкость покрытия, фиксируется верхней плоскостью регистрирующей шайбы 6 на шкале прибора 8.

При контроле скользкости дорожного покрытия прибором-имитатором ее оценку проводят четыре раза с интервалом 5…10 с, и три последних результата с указанием цветовой зоны заносят в журнал контроля. Результат контроля скользкости дорожных покрытий считают положительным, если из трех последних показаний не будет показания, зафиксированного регистрирующей шайбой 6 в "красной зоне" шкалы 8.

Прибор ПКРС

ПКРС предназначен для измерения коэффициента сцепления шины с дорожным покрытием в нормированных условиях их взаимодействия при нагрузке на колесо (3±0,05) кН, скорости (60±5) км/ч на мокром дорожном покрытии с использованием шины с гладким протектором в составе передвижной дорожной лаборатории КП-514МП (см. рис. 5).

Рис. 5 Прибор контроля ровности и скользкости (ПКРС) дорожных покрытий в составе передвижной дорожной лаборатории КП-514МП

Рис. 6 Узел ПКРС (вид сбоку)

Рис. 7 Узел ПКРС (вид сверху)