Взаимодействие автомобиля с дорогой

На дорогу от колес автомобиля передаются статические на­грузки при остановке автомобилей и кратковременные или ди­намические при движении. При статическомзагружении (ос­тановка автомобиля) колесо передает на покрытие нагрузку Q(рис. 3.1, а). Нормальная реакция дороги R= Qприложена в центре следа колеса. В этом случае взаимодействие автомобиля с дорогой можно характеризовать колесной нагрузкой Q,пло­щадью отпечатка пневматического колеса S,средним контакт­ным давлением р = Q/ S.

Шероховатость поверхности до­рожного покрытия представляет собой совокупность неровностей, не вызывающих низкочастотных колебаний автомобиля на подвеске и не влияющих на работу его двигателя. Шероховатость подразделяют на две группы: макро- и микрошероховатость. К мак­рошероховатости относят неровности длиной более 2 мм и высо­той более 0,2 мм, обычно формируемые частицами (зернами) щеб­ня, используемого при строительстве покрытий дороги или в ре­зультате специальной его обработки. К микрошероховатости от­носят меньшие неровности, как правило, обусловленные собст­венной шероховатостью поверхности зерен щебня (рис. 3.3). Раз­личные каменные материалы обладают различноймикрошерохо­ватостью, поэтому для устройства верхних слоев покрытия пред­почтительнее каменные материалы, имеющие более крупную мик­рошероховатость.

Таблица 3.2. Классификация дорожных покрытий в зависимости от параметров шероховатости поверхности

Макрошероховатость (шероховатость) покрытия характеризу­ют тремя основными параметрами: средней высотой выступов, средней глубиной впадин, коэффициентом шага шероховатости

Тип шероховатых покрытий	Параметры шероховатости, мм
Средняя высота выступов	Средняя глубина впадин
Гладкие	0,1...0,5	0,02...0,25
Мелкошероховатые	0,5...3,0	0,25...2,5
Среднешероховатые	3,0...6,0	1,0...5,0
Крупношероховатые	6,0...9,0	2,0...7,0

Ровность дороги — это харак­теристика поверхности дороги, определенная наличием неровно­стей или отклонений фактической поверхности от проектной, вызывающих при проезде автомобиля колебания его колес и ку­зова. Различают продольную и поперечную ровность.

К основным причинам образования неровностей покрытия относят:

• высокую транспортную нагрузку;

• недостаточную прочность и сдвигоустойчивость дорожных одежд, применение слабопрочных материалов в конструктивных слоях покрытия;

• нарушение требований к ровности покрытий при строитель­стве и низкое качество работ по возведению земляного полотна и дорожной одежды;

• необеспеченный водоотвод и пучинообразование;

• износ, деформации и разрушения покрытия под действием транспорта и климатических факторов и несвоевременные рабо­ты по устранению этих дефектов.

Ровность покрытия эксплуатируемых дорог чаще всего изме­ряют суммой амплитуд колебания подрессоренной массы или мас­сы автомобиля при проезде неровностей на участке дороги и из­меряют в сантиметрах на километр(толчкомер, ПКРС-2У)

Ровность покрытий значительно влияет на скорость движения, межремонтные пробеги автомобилей, расход топлива и износ шин, производительность автомобилей, себестоимость перевозок и без­опасность движения.

По влиянию на колебания автомобиля неровности можно раз­делить на три группы: макронеровности, микронеровности и ше­роховатость.

Макронеровности состоят из длинных плавных неровностей с длиной волны 5 м и более. Макронеровности влияют на работу двигателя автомобиля и режим его движения, но практически не вызывают колебаний автомобиля на подвеске. Фактически это продольный профиль дороги и при анализе ровности его не рас­сматривают.

Микронеровности формируют микропрофиль поверхности, со­стоят из неровностей длиной от 10 см до 50 м, которые вызывают значительные колебания автомобиля на подвеске. Это и есть соб­ственно характеристики ровности.

Шероховатость — это совокупность неровностей с длиной вол­ны до 10 см, которые не вызывают низкочастотных колебаний автомобиля на подвеске, так как их воздействие поглощают шины. Поэтому при анализе ровности шероховатость не учитывают.