Роль равномерного распределения шероховатости по ширине покрытия.

При наличии слоя воды или снежных отложений на поверхности дороги на безопасность движения существенно влияет равномерность распределения коэффициента сцепления по ширине проезжей части и сцепления по ширине проезжей части и обочин. Необходимо, чтобы под левым и правым колесами автомобиля значение коэффициента сцепления было одинаковым. В противном случае при резком торможении произойдет разворот автомобиля. Из теории автомобиля известно, что первым блокируется то колесо, которое катилось по более скользкой полосе, а поворот автомобиля происходит в сторону переднего блокируемого колеса, движущегося по покрытию с более высоким коэффициентом сцепления. Угол поворота увеличивается с ростом скорости движения перед торможением и разности коэффициента оцепления под правыми и левыми колесами.

Так, при угол поворота возрастает от 5^о град при км/ч до 30^о, при км/ч. При торможении со скоростью 120 км/ч уже при = 0,1 угол поворота может составить 100^о и более, а при = 0,3 автомобиль разворачивает на 360^о и более (рис. 3.6). В связи с этим очень важно иметь однородную по шероховатости проезжую часть и укрепленную обочину.

Занос автомобиля на высокой скорости может произойти из-за резкого перехода с одной полосы движения на другую при обгоне, повороте, порыве ветра или неровности покрытия. Лужи на покрытии также являются частой причиной заносов.

Опасным является чередование участков покрытия с различными коэффициентами сцепления.

Рис. 3.6. Углы поворота автомобиля при развороте:

1 – экспериментальные данные, полученные В.В. Алексеевым ( = 0,3, = 0,55); 2, 3, - экспериментальные данные при торможении только задних колес автомобиля, полученные в США (2 - = 0,2, = 0,4; 3 - = 0,2; = 0,6); 4 - то же, при применении антиблокировочных устройств; , - коэффициентами сцепления под правыми и левыми колесами в момент начала торможения.

48

Таблица 3.3. Углы разворота автомобиля при резком торможении

Обоснование требований к допускаемой разнице коэффициентов сцепления по ширине покрытия и обочин. Плавное изменение сцепных качеств по ширине покрытия и обочин предотвратит многие случаи ДТП, связанные с заносом автомобилей при резком торможении. За критерий при определении допускаемого соотношения коэффициентов сцепления по ширине предлагается принять угол разворота автомобиля на проезжей части, при котором он не выходит за пределы полосы движения. Для двухполосных дорог необходимо рассматривать также случай заезда правого колеса автомобиля на обочину.

Результаты расчетов, выполненных по предлагаемой методике для различных типов машин, ширины проезжей части при движении только по проезжей части и с выездом на обочину, приведены в табл. 3.3.

Для обеспечения безопасности движения встречных автомобилей, а также автомобилей, движущихся по смежным полосам на многополосных дорогах, должны быть предъявлены весьма жесткие требования к изменению коэффициента сцепления по ширине покрытия.

Расчеты показывают, что допустимый угол разворота для автобусов составляет всего 6…11°, для грузовых типа ЗИЛ-130 - 9…16°, для легковых - от 23…33°.

При возможности безопасного выезда на обочину эти углы для автобусов и грузовых автомобилей несколько возрастают. Чем длиннее автомобиль, тем меньше можно допустить угол разворота. Легковые автомобили при смещении траектории движения к кромке покрытия могут вращаться вокруг центра тяжести, не выходя на полосу встречного движения. Однако при большом угле разворота автомобиль может легко опрокинуться. Поэтому, исходя из обеспечения устойчивости, допускаемый угол разворота легковых автомобилей целесообразно ограничить углом 60° [6].

49

Таблица 3.4. Требования к допускаемым изменениям коэффициентов сцепления по ширине покрытия, определенным на скорости 60 км/ч

Обеспечение требуемых соотношений коэффициентов сцепления по ширине покрытия позволит существенно сократить количество ДТП из-за заноса автомобилей при резком торможении (табл. 3.4). Аналогичные, но еще более жесткие требования, предъявляются и к тормозным системам автомобилей. Неравенство тормозных моментов по колесам у одной оси допускается не более 15 %. Требуемые соотношения коэффициентов сцепления должны предусматриваться при проектировании шероховатости покрытия, переходных полос и обочин.