4 Система измерения ровности дорожного покрытия.
Измерение ровности — процесс определения как самих неровностей, так и характера воздействия неровностей на измерительную установку. В мировой практике известно множество конструкций приборов для измерения ровности покрытий. По принципу действия различают приборы:
регистрирующие геометрические параметры неровностей — рейки, профилографы, виаграфы, уклономеры, профилометры, нивелиры и др.;
импульсного действия, измеряющие колебания или перемещения отдельных элементов автомобиля — различные толчкомеры (приборы с обратной реакцией), акселерометры;
инерционного действия, динамически преобразующие продольный профиль дороги.
Методы измерения ровности делятся на контактные и бесконтактные, дискретные и непрерывные, простые и с анализирующим устройством. Их можно условно объединить в две группы (рис. 2.2).
При использовании данных методов применяют толчкомеры, измеряющие при движении автомобиля сумму прогибов рессор; акселерометры, регистрирующие вертикальные ускорения; динамометрические прицепы. Приборы для измерения неровностей дорог начали применяться с 1920-х гг. Предназначались они для определения эксплуатационных качеств и устанавливались в транспортном средстве для преобразования и накопления прогиба подвески, возникающего под воздействием неровностей покрытия при перемещении транспортного средства по дороге.
При установке толчкомера на микроавтобусе (легковом автомобиле, легком грузовике) или на буксируемом прицепе с одним или двумя колесами измеряется обратная реакция дороги, а не сами ее неровности. Принципиальная схема измерительной установки на базе легкового автомобиля представлена на рис. 2.3 .
Рис. 2.3. Измерительная система, оборудованная толчкомером:
1 — толчкомер; 2 — ведущий мост; 3 — записывающее устройство
Результаты измерений в наиболее старых моделях толчкомеров фиксировались электромеханическим способом.
При этом для регистрации использовались счетчики на бумажной ленте и оптоэлектронные устройства с записью в бортовой компьютер .
Измерительная система, оборудованная толчкомером, зависит от динамики транспортного средства и имеет два нежелательных эффекта:
□ методы измерения ровности не являются стабильными во времени, т.е. измерения, выполненные в данный момент, по надежности не могут сравниться с теми, которые были получены несколько лет назад;
□ измерения ровности несопоставимы, т.е. измерения, сделанные одним типом прибора, не репродуцируются на другой тип прибора при отсутствии ранее выполненной корреляции между ними.
Эти проблемы частично обусловлены тем, что дорожные измерители — изобретения, которые должны быть недорогими, простыми и легкими в обращении.
Другая трудность при использовании толчкомеров — отсутствие стандартной шкалы неровности, преодоление которой возможно путем приведения всех приборов к единому стандарту.
Если удается сделать так, что толчкомеры дают результаты, сопоставимые для различных транспортных средств на протяжении некоторого промежутка времени, то интерес к ним отмечается и сегодня.