6.Виды зимней скользкости и методы борьбы

Виды: накат( уплотненный снег)

стекловидный лед

рыхлый снег

Мероприятия по борьбе с зимней скользкостью делят на 3 вида :

1. Профилактическая обработка покрытия химическими материалами.

2. Плавление снежноледяных отложений с помощью твердых или жидких химических материалов.

3. Россыпь по обледенелому покрытию фрикционных материалов.

Борьбу с зимней скользкостью начинают с участков где наибольшая вероятность возникновения аварийных ситуаций. К ним относят :

1. Подъёмы, спуски с большими уклонами

2. Участки в пределах населенных пунктов.

3. Места возможного скопления людей

4. Участки с кривыми малых радиусов

5. Участки с необеспеченной видимостью

6. ИССО

При химическом способе борьбы применяются твёрдые и жидкие хлориды, наиболее эффективно применение хлоридов в чистом виде без смешения с фрикционными материалами. и местных жидких хлоридов в виде рассолов высокой концентрации солей.

Для борьбы с зимней скользкостью используют следующие виды хлоридов :

1. Хлористый натрий в виде поваренной соли.

2. Соли сильвинитовых отвалов.

3. Хлористый кальций в виде чешуированного продукта содовых заводов ( наибольший эффект )

4. Жидкие хлориды делят на одно и много ..... используют в виде промышленных рассолов и природных рассолов.

Нормы распределения :

Нормы распределения противогололёдных материалов определяются по количеству активного вещества гр/м2, при 1 мм осадков в пересчете на воду 1 кг отложений на 1 м2. Нормы распределения зависят от вида снежно-ледяных отложений от температуры воздуха, и от содержания от содержания основного вещества в реагенте

По виду снежно-ледовых отложений при определении нормы расхода хлоридов различают отложения в виде снега и в виде льда. Норма расхода для льда в 2-2.5 раза выше, чем для снега. По виду основного реагента различают противогололедный материал на основе хлористого натрия, и хлористого кальция. Норма расхода для мат-ов на основе хлористого кальция на 30-50% больше чем хлористого натрия.

Норма расхода определяется в ВСН 20-87 И ВСН 24-88. В каждом конкретном случае перед началом обработки АД противогололёдными материалами ответственный за данный вид работ должен определить норму расхода мат-ла и установить её в качестве задания водитель. соответствующего механизма.

Норма расхода опр-ся на основе измерения толщины снежных отложений и определения плотности.

Противогололёдный материал распределяется дисковым распределителем. Норма распределения регулируется путем выбора данной частоты вала. Материал должен равномерно распределятся по площади проезжей части и не попадать за её пределы.

Нельзя проводить работы по борьбе с зимней скользкостью при температуре воздуха ниже температуры замерзания применяемого хим. реагента. это -20-25 градусов.

Общее количество противогололёдных материалов распределяемого в течении зимы не должно превышать кол-во безопасного с экологической точки зрения. Безопасное количество химического реагента установлено для 2 ДКЗ - 2 кг/м2 для 3 ДКЗ - 1.5 кг/м2. При фрикционном способе борьбы с зимней скользкостью в качестве противогололёдного материала применяют песко-соляную смесь - ПСС, в соотношений 10 к 90 или 20 к 80 в %. Могут применяться песок, шлак и другие местные материалы при соблюдении следующих условий :

1. Каменные материалы не должны содержать пылеватых и глинистых частиц.

2. Мах размер не более 5 см

Технологический процесс удаления снежно-ледяного наката складывается из следующих операций:

• Распределение химических веществ по поверхности наката;

• Выжидание, в течение которого происходит нарушение связей и перемешивание реагентов со снежно-ледяными отложениями под колесами движущихся автомобилей

• Удаление плужно-щеточными снегоочистителями увлажненной кашицеобразной снежной массы («дорожная шуга»), образующейся на проезжей части дороги.

Время необходимое для устранения зимней скользкости:

1. Для дорог I и II категории – с момента обнаружения не более 3 часов

2. Для дорог III - не более 5 часов

3. 4,5 категории не более 6 часов

7. Взаимодействие автомобиля с дорогой

Автомобиль контактирует с проезжей частью через свои шины, изменение параметров этого взаимодействия ведет к увеличению или к уменьшению силового воздействия на дорогу.

Например: если давление в шинах увеличивается, то площадь отпечатка в контакте с проезжей частью уменьшается, а величина удельного давления повышается. Если удельная вертикальная сила, передающая через колесо, возрастает, то при малом контакте колеса с проезжей частью будет сильнее разрушаться дорожная одежда. От состояния поверхности проезжей части зависит величина тормозного пути автомобиля, чем длиннее тормозной путь, тем быстрее будет изнашиваться верхний слой покрытия. Чтобы более эффективно содержать и ремонтировать дорогу нужно знать как силы, действующие на контакте колеса с покрытием, направлены и какова их величина. Данные силы влияют на срок службы дороги в целом.

Ведущим колесом автомобиляназывается колесо, к которому подведен от двигателя крутящий момент. От действия крутящего момента на ведущем колесе в месте контакта возникает со стороны дороги горизонтальная реакция, которая направлена вдоль дороги по касательной к колесу в сторону движения автомобиля. При определении касательной силы тяги учитывается радиус колеса по паспорту на транспортное средство, радиус качения колеса:

R_k=0,9*r_ст

КПД (коэффициент полезного действия) трансмиссии, передаточное число раздаточной коробки, крутящий момент на коленчатом валу, число главных передач и передаточное число коробки передач.

Взаимодействие колеса с дорогой характеризуется следующими показателями:

• величиной нагрузки;

• средним давлением на площади контакта;

• прогибом дорожной конструкции;

• сцеплением колеса.

В результате воздействия нагрузки от веса транспортного средства и груза, который распределяется по площади контакта колеса с покрытием, возникают деформации, которые складываются из 3 составляющих:

• упругая деформация, восстанавливается мгновенно после снятия нагрузки

• вязкая деформация, восстанавливается по истечении определенного времени, продолжительность которого зависит от свойств материалов, из которых устроена дорожная конструкция и вида нагрузки

• остаточная, деформация, которая не восстанавливается после снятия нагрузки, данная деформация имеет свойства накапливаться при каждом последующем нагружении.

Движение ведущего колеса.

При движении ведущего колеса, на него, кроме нагрузки Q, и нормальной реакции R, действуют крутящий момент, вызывающий в плоскости следа силу тяги Pк, направленную в сторону обратную движению:

P_k=M_k/r_k.

Коэффициент сцепления.

Силой сцепления шин с дорогой называют максимальное значение горизонтальной реакции, пропорциональное вертикальной нагрузке на колесо. Один из основных параметров данной системы — коэффициент сцепления. В зависимости от направления скольжения колеса различают коэффициенты продольного (x) и поперечного (бокового) (y) сцепления.

Влияние на коэффициент сцепления различных факторов

При смачивании твердого покрытия коэффициент сцепления резко падает из-за образования пленки из частиц грунта и воды, уменьшающих трение между шиной и дорогой. Коэффициент сцепления понижается особенно значительно, если покрытии имеется пленка глины. Сильным дождем она может быть смыта, тогда величина сцепления приближается к значениям, характерным для сухого покрытия. На рисунке 1 – сухое покрытие, 2 – начало дождя, 3 – конец дождя. Если сила тяги меньше силы сцепления, то ведущее колесо катится без пробуксовывания. Если сила тяги больше силы сцепления, ведущие колеса пробуксовывают и для движения используется лишь часть силы тяги. увеличением проскальзывания (или буксования) шины по дороге коэффициент сцепления возрастает, достигая максимума при 20—25% проскальзывания. При полном буксовании ведущих колес может быть на 10—25% меньше максимального. С увеличением скорости движения автомобиля коэффициент сцепления обычно уменьшается. При скорости 40 м/с он может быть в несколько раз меньше, чем при скорости 10—15 м/с.

На дорогах с твердыми покрытиями коэффициент сцепления зависит главным образом от трения скольжения между шиной и покрытием. На деформируемых дорогах коэффициент сцепления зависит прежде всего от сопротивления грунта срезу и от внутреннего трения в грунте. Выступы протектора ведущего колеса, погружаясь в грунт, деформируют и уплотняют его, увеличивая до некоторого предела сопротивление срезу. Однако затем начинается разрушение грунта, вследствие чего коэффициент сцепления уменьшается.

Большое влияние на коэффициент сцепления оказывает рисунок протектора. При истирании выступов протектора во время эксплуатации ухудшается сцепление шины с дорогой. Наименьший коэффициент сцепления имеют шины, у которых полностью изношен рисунок протектора.

В любых условиях движение колеса с изношенным протектором шин приводит к снижению коэффициента продольного и поперечного сцепления. Так, блокировка колес с изношенным протектором шин в большинстве случаев возникает при нажатии на педаль тормоза с усилием, равным 2/3 нормального усилия, необходимого для блокировки колес с хорошими шинами.

Примерные значения коэффициента сцепление колес с дорогой в зависимости от состояние дороги.

Дорога	Поверхность
	Сухая	Мокрая
С асфальтобетонным или цементнобетонным покрытием	0,7 - 0,8	0,35 - 0,45
С щебеночным покрытием	0,6 - 0,7	0,3 - 0,4
Грунтовая	0,5 - 0,6	0,2 - 0,4
Обледенелая	0,1 - 0,2
Покрытая снегом	0,2 - 0,3

Сцепление колес с дорогой зависит и от ряда других факторов, например от качества подвески, давления в шинах. Однако из всех факторов следует выделить три главных: качество и состояние дорожного покрытия, состояние протектора шин и скорость движения автомобиля.

Сцепные качества покрытия

Эти качества определяются его шероховатостью, т.е высотой выступов отдельных частиц на поверхности покрытия, шероховатость обуславливает отличие фактической площади контакта шины с покрытием от контурной, которая больше фактической. Разница возрастает с увеличением высоты выступов.

Различают макрошераховатости и микрошераховатости. На сегодняшний день нормируются только макрошераховатости. Макрошероховатость - это высота выступов от 0.3 до 10 мм, длина волны шероховатости 2-100 мм. Микрошероховатость соответственно - высота выступов <0.3 мм, и длина волны 2-3 мм. На сцепные качества покрытия влияет температура воздуха, ровность покрытия, состояние протектора колеса, и.т.д. Ровность в значительной мере влияет на сцепные качества покрытия, так как на неровностях деформация шины происходит не полностью, что приводит к уменьшению площади отпечатка. В соответствии с действующим законодательством коэффициент сцепления должен обеспечивать безопасные условия движения с разрешенной скоростью. Требования к сцепным качествам покрытия установлены в ГОСТ Р 50597-93. Предельно допустимы значения коэффициента сцепления должны быть не ниже 0.3 - при измерении колесом с гладким протектором и не ниже 0.4 при измерении колеса с протектором. Требования установлены для прибора ПКРС2 (прибора контроля ровности и сцепления). Предельные значения впадин шероховатости, допустимые в процессе эксплуатации дорожных покрытий не меньше 0.3 для дорог проходящих в 1 и 5 ДКЗ и не меньше 0.35 для дорог во 2,3,4 ДКЗ. Разница между коэффициентами сцепления по ширине ПЧ не должна превышать 0.1, а разница между ПЧ и укрепленной обочине не более 0.15

Влияние состояния покрытия на его сцепные качества.

Наличие шероховатости поверхности ПЧ должно позволять разорвать пленку воды и обеспечить непосредственный контакт протектора с покрытием. С увеличением толщины слоя воды на поверхности ПЧ резко возрастает опасность езды. Риск увеличивается с возрастанием скорости. При определённом сочетании образуется эффект аквапланирования.

Аквапланирование — полная потеря сцепления, вызванная присутствием непрерывного водяного слоя, отделяющего шины движущегося транспортного средства от дорожной поверхности. При этом транспортное средство практически неуправляемо. Возникает, когда скорость достигает критического значения, при котором колесо не успевает выдавливать из-под себя воду, и между ним и опорной поверхностью образуется водяная прослойка. Чем больше водная пленка на поверхности дороги, тем выше риск аквапланирования. Аквапланирование невозможно при толщине плёнки более 10 мм, скорость аквапланирования 60-100 км/час. Уменьшение коэф-та сцепления вызывает выпотевание битума и загрязнение ПЧ.

В зимний период года на поверхности ПЧ формируется снежно-ледяные отложения, в результате происходит увеличение коэф-та сопротивления качению и снижение коэф-та сцепления. Наличие слоя снега на поверхности ПЧ приводит к увеличению сопротивления качению, в зависимости от толщины снега. Наличие даже сухого снега приводит к увеличению сопр. качению в 10-15 раз, по сравнению с чистым покрытием. Поэтому нормируются максимальные допустимые толщины снежных отложений на поверхности ПЧ - 5 см. Ледяные отложения влияют на коэф-т сцепления, степень влияния зависит от толщины слоя, плотности данных отложений, влажности и температуры воздуха

.