CC BY
54
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
w,
Преобразуем
f f B Yi Bt
1-cos V
V mk jJ
- h о+
Из этой формулы следует, что клапан будет осуществлять колебательное движение с периодом
1
Ц m
и, следовательно, время прямого и обратного хода клапана Т определяется формулой
Bk
—Т-п
Т - 2п
1
B
Из формулы следует, что с уменьшением жесткости пружины клапана увеличивается Т. Качественная картина движения
х
клапана для различных значений Вк (Вк0 > Вк1) будет иметь вид (рис. 4).
Разность ДТ =Т - Т0 определяется формулой
(
АТ - 2п
m
л
B
АВк —-п-
^АВк.
Vi k Jb,
Bk ^ЦсО
Анализ полученной формулы показывает, что с увеличением жесткости пружины уменьшается продолжительность закрытия клапана и сокращается период освобождения от остаточного давления в линии нагнетания и тем самым снижается вероятность подвпрысков топлива и, как следствие, дымность дизелей.
Поскольку при эксплуатации дизелей пружина клапанов теряет жесткость, продолжительность закрытия клапана снижается, как следствие, снижается работоспособность клапана, а дымность дизеля увеличивается.
Таким образом, теоретически обосновано влияние жесткости пружины на работоспособность нагнетательного клапана. Эту гипотезу подтвердили наши дальнейшие экспериментальные исследования.
Библиографический список
1. Астахов, И.В. Подача и распыливание топлива в дизелях / И.В. Астахов, В.И. Трусов, А.С. Хачиян и др. - М.: Машиностроение, 1972. - 359 с.
2. Самойленко, А.М. Дифференциальные уравнения / А.М. Самойленко, С.А. Кривошея, Н.А. Прес-тюк. - М.: Высшая школа, 1989. - 382 с.
АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТРЕБОВАНИЙ К ПАРАМЕТРАМ ШЕРОХОВАТОСТИ, СЦЕПНЫМ КАЧЕСТВАМ И РОВНОСТИ
ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
О.Н. БУРМИСТРОВА, доц. каф. транспорта леса и инженерной геодезии ВГЛТА, канд. техн. наук
ля контроля ровности дорожных покры-J I тий применяются различные методы и приборы. Наиболее точно характеризуют взаимодействие автомобиля с дорожным покрытием приборы типа толчкомера, которые широко применяются в России и за рубежом. В основном толчкомеры применяются при эксплуатационном контроле ровности, однако их достаточно часто используют и при приемке дорог в эксплуатацию.
Нормативные значения показателя ровности, выражаемые в см/км и действующие в настоящее время, базируются на субъективном восприятии комфортности езды группой экспертов: допустимых вертикальных ускорениях, воздействующих на автомобиль и пассажиров; эмоциональном состоянии водителя в процессе движения автомобиля по дороге; на результате расчета, в основу которого положены устойчивость ав-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2008
71
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
томобиля на дороге, экономические условия перевозок и т.п.
В качестве объективного критерия для оценки ровности дорожных покрытий может быть использована средняя скорость движения автотранспорта. Многочисленные исследования показали значительное влияние ровности на скорость движения [1]. Нормирование ровности по средней скорости отличается универсальностью. Она отражает влияние ряда факторов: самой ровности покрытия, эмоционального состояния водителя, экономических характеристик перевозок.
Одним из наиболее эффективных можно считать комбинированные методы нормирования, включающие экономико-математические и эргономические характеристики. Первые шаги в этом направлении ОНИЛ качества автомобильных дорог сделала в 1983 г. В дальнейшем велась работа по совершенствованию метода нормирования, проводились экспериментальные исследования. Полученные результаты свидетельствуют о правильном ходе ведения работ и необходимости продолжения исследований в данном направлении.
Вопросам нормирования значений коэффициента сцепления (ф) уделялось большое внимание на протяжении всего периода изучения сцепных качеств дорожных покрытий. Существуют 2 способа нормирования значений коэффициента сцепления: статистический и расчетный.
Статистический метод заключается в установлении зависимости между величиной коэффициента сцепления и количеством дорожно-транспортных происшествий (ДТП). За минимально допустимое значение принимается такой коэффициент сцепления, при котором количество ДТП резко возрастает.
В основе расчетного способа лежат физические явления, которые происходят в результате взаимодействия автомобильного колеса с дорожным покрытием. Одним из примеров реализации расчетного способа является зависимость [1, 2]
Ф = а/ g, (1)
где ф - величина коэффициента сцепления; а - ускорение, требуемое для выполнения маневра автомобилем, м/с2;
g - ускорение свободного падения, принимается g =9,81 м/с2.
Величина ускорения а определялась по реальным значениям замедления при движении автомобиля по дороге. Недостатком этого метода является то, что наблюдаемые замедления автомобилей определялись сцепными качествами тех покрытий, на которых происходило торможение, т.е. нормирование коэффициента сцепления дорожных покрытий происходило «от достигнутого» .
При этом смысл нормирования сводится к усреднению существующих значений и в итоге заканчивается выводом: коэффициент сцепления должен быть равным тому значению, которое достигнуто.
Собственно расчетный метод нормирования коэффициента сцепления основывается на использовании формулы
S = V / ^ (2)
где St - путь торможения, м;
v0 - начальная скорость движения, м/с. Такой метод применялся в работе
Э.Г. Подлиха [3]. При этом ф назначался исходя из расчетной скорости движения по дороге соответствующей категории и расстояния видимости, принятого для данной категории. Проверялось выполнение неравенства
St < S , (3)
где St - расстояние видимости, м.
При встречном движении двух автомобилей и при условии, что они тормозят одновременно и столкновение исключено, расчетная формула имеет вид
ф = КУ^ / (127S - А - (Vto / 1,8))), (4) где Кэ - коэффициент эксплуатационных условий торможения, - 1,2; l1- запас безопасности, 5 м; t0 - время реакции водителя,
В случае торможения автомобиля перед препятствием коэффициент сцепления определяется по формуле
ф = Кэ Vo2 / (254^в - /, - (Voto / 1,8))), (5)
В таблице приведены значения коэффициента сцепления для различных категорий дорог и соответствующих им расчетных скоростей движения и расстояний видимости.
72
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2008
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Таблица
Расчетные значения коэффициента сцепления
Категория дороги Расчетная скорость, км/м Расстояние видимости поверхности дороги, м Расстояние видимости встречного автомобиля, м Коэффициент сцепления
по формуле по формуле
1э 150 250 - 0,52 -
11э 120 175 350 0,50 0,49
Шэ 100 140 280 0,44 0,43
ГУэ 80 100 200 0,41 0,40
Vэ 60 75 150 0,32 0,30
50 60 120 0,29 0,27
40 50 100 0,24 0,21
30 40 80 0,16 0,15
Значения коэффициента сцепления, указанные в таблице, относятся к величинам, полученным по методу экстренного торможения. Учитывая, что расстояние видимости обычно значительно превышает минимально допустимое значение, формулами (4) и (5) для нормирования коэффициента сцепления следует пользоваться лишь на участках дорог с ограниченной видимостью.
К расчетному способу нормирования относится и экономический метод. Учитываются потери от ДТП, себестоимость перевозок, другие факторы, зависящие от сцепных качеств дорожного покрытия.
Наиболее верным следует признать путь нормирования сцепных качеств на основе экономико-математических методов с учетом условий безопасности дорожного движения.
Прямая связь имеется между сцепными качествами дорожного покрытия и шероховатостью его поверхности. Повышение степени шероховатости дорожного покрытия улучшает сцепные качества мокрой поверхности при некотором снижении их в сухом состоянии. Шероховатая поверхность улучшает отвод воды из зоны контакта колеса с покрытием, но одновременно увеличивается износ шин.
Оптимальное значение шероховатости будет находиться в диапазоне, обеспечивающем минимальные транспортные затраты, при условии сохранения безопасных условий движения.
Степень шероховатости дорожного покрытия оценивается средней высотой выступов макрошероховатости Нср, средней величиной расстояния между вершинами выступов Тср, количеством выступов с углом при вершине менее 90° и менее 150°. На основе этих показателей в СоюздорНИИ были разработаны нормативные значения шероховатости для обеспечения необходимого коэффициента сцепления.
Требования к шероховатости дорожного покрытия по средней глубине макрошероховатости Нср и средней высоте выступов Rz приведены в работе.
В настоящее время на территории России действуют «Технические указания по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью» (ВСН 38-80).
Целью нормирования параметров шероховатости дорожных покрытий является получение стабильных сцепных качеств поверхности дорог.
Библиографический список
1. Сильянов, В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог / В.В. Сильянов. - М.: Транспорт, 1984, - 287 с.
2. Немчинов, М.В. Сцепные качества дорожных покрытий и безопасность движения автомобиля / М.В. Немчинов. - М.: Транспорт, 1985. - 231 с.
3. Подлих, Э.Р. Исследование коэффициентов сцепления автомобильной шины с дорожным покрытием / Э.Р. Подлих. - М.: Автотрансиздат, 1963. - 44 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2008
73
