CC BY
72
Выполнимы ли требования новых стандартов?
Данной статьёй мы начинаем серию статей, посвященных новым межгосударственным стандартам, принятым с целью обеспечения полноценного действия Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 014/2011 «Безопасность автомобильных дорог». В статье рассматриваются недостатки, ошибки и неточности в формулировках вновь принятого стандарта ГОСТ 32729-2014, описывающего методы измерения упругого прогиба нежёстких дорожных одежд для определения прочности. Сформулированы предложения по доработке текста стандарта для полноценного его внедрения.
Читая пояснительную записку к окончательной редакции ГОСТ 32729-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Метод измерения упругого прогиба нежёстких дорожных одежд для определения прочности», можно сделать вывод о том, что целью разработки и принятия нового нормативного документа была гармонизация методов и средств измерений в странах Таможенного союза, а также внедрение современного зарубежного опыта. Действительно, в странах Таможенного союза основными методами определения упругого прогиба были статический и динамический.
Статический, с помощью длиннобазовых про-гибомеров под определённой статической нагрузкой, создаваемой колёсами гружёного автомобиля, позволяет найти величину статического
прогиба. Данный метод практически без изменений включён в новый стандарт. Он, цитирую, «рекомендован к применению в переходный период апробирования, набора данных и проведения испытаний на установках динамического нагружения» [1]. На каких установках?
На новых, современных. Динамический метод решили изменить. Действующие методы измерений и сами установки динамического нагружения назвали, цитирую, «морально устаревшими, не отвечающими современным требованиям к измерительному оборудованию данного типа. Разработчиками стандарта за основу был взят прогрессивный метод измерения упругого прогиба нежёстких дорожных одежд установками динамического нагружения падающим грузом с дополнительными изме-
...принятие решения по проведению каких-либо ремонтных мероприятий... конкретного сооружения основывается прежде всего на достоверной информации о его конструктивном исполнении и техническом состоянии.
рителями прогиба для определения параметров чаши прогиба дорожных одежд. Данный метод широко применяется в странах Европы и Северной Америки» [1].
При внимательном анализе текста нового стандарта возникает несколько вопросов, относящихся к содержанию раздела 4 «Требования к средствам измерений» [2].
Первый и наименее важный вопрос касается упоминаемого по тексту стандарта термометра с погрешностью измерений не более 1 °С в диапазоне от 0 до 45 °С по ГОСТ 13646-68 «Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия» [4]. Изучив данный ГОСТ, в частности таблицу 1, можно сделать вывод о том, что для измерений температуры в диапазоне от 0 до 45 °С необходимо иметь в наличии и применять на практике 12 (двенадцать!!) стеклян-
Рис. 1. Установка динамического нагружения Дина-3М
ных ртутных термометров группы I по ГОСТ 13646-68, т.к. они (термометры) выпускаются с диапазоном измерений 4 °С и ценой деления шкалы 0,01 °С.
Так зачем в новом стандарте дали ссылку на этот ГОСТ, если он требует такого количества термометров? И для каких целей вообще необходимы термометры? Судя по тексту раздела 7 нового стандарта, термометры необ-хсдимы для:
— контроля температуры окружающего воздуха выше 0 °С;
— контроля температуры слоёв дорожного покрытия в пределах от 5 до 40 °С.
Но для вышеописанных целей можно было задать применение совершенно других, более подходящих средств измерений. Для измерений температуры окружающего воздуха обычно применяют достаточно точные и распространённые приборы типа гигрометров психометрических ВИТ-1 и ВИТ-2 либо психрометры аспирационные. Данные приборы обычно и применяются для контроля различных условий проведения испытаний.
А для контроля температуры поверхности можно было применить наиболее удобные для данного вида измерений приборы: либо пиро-
метр инфракрасный с разрешающей способностью 1 °С и относительной погрешностью 1 %, либо термометр электронный с погружаемым зондом.
Конечно, фраза «Допускается применение средств измерений с точностью не ниже указанных выше» [2] и подразумевает, что можно применить другие приборы. Но задавать в качестве основных средств измерений температуры «экзотические» стеклянные ртутные термометры, которыми точно никто не будет пользоваться, — это неправильно. Такое ощущение, что разработчики стандарта невнимательно читали содержание ГОСТа 13646-68.
В итоге, по нашему мнению, наиболее правильная формулировка должна была бы звучать так:
— измеритель температуры в диапазоне от 0 до 45 °С с погрешностью не более 1 °С.
Кстати, фраза «Допускается применение средств измерений с точностью не ниже указанных выше» [2], по нашему мнению, не совсем корректно звучит. Гораздо лучше написать:
— Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками не хуже, чем указаны выше.
Рис. 2. Длиннобазовый прогибомер ПД-2,5
Рис. 3. Динамический прогибомер PRIMAX FWD Рис. 4. Диагностическая установка Dynatest FWD
Второй и главный вопрос касается метрологических характеристик установки. Создаётся впечатление, что некоторые заданные характеристики очень сильно завышены, а некоторые вообще не учтены.
Требования к нагрузочной плите в составе установки выглядят следующим образом:
«1) нагрузочную плиту (жёсткий штамп), выполненную из металла, диаметром не менее 300 мм.»
Напрашивается вопрос: а можно ли применить плиту диаметром 400 или 500 мм. Скорее всего, нет. Но тогда нужно ограничить максимально возможный диаметр и сформулировать, к примеру, так:
— нагрузочную плиту (жёсткий штамп) диаметром от 300 до 330 мм [2].
Или так:
— нагрузочную плиту (жёсткий штамп) диаметром (315±15) мм.
Требования к силоизмерителям в составе установки:
«— установка испытательная динамического нагружения падающим грузом, создающая требуемую нагрузку на дорожное покрытие с точностью до 0,1 кН, и включающая:
2) измеритель нагрузки, фиксирующий прилагаемую нагрузку с погрешностью не более 0,1 кН;» [2]
Если просмотреть характеристики средств измерений, а это тензодатчи-ки, которые могут измерить необходимую нагрузку в пределах от 30 до 65 кН, то обращаем внимание на тот факт, что ни один из существующих
тензодатчиков — ни в Российской Федерации, ни за рубежом — не сможет удовлетворить назначенным требованиям даже в статике. А у нас динамические измерения.
И откуда такое высокое требование — 0,1 кН? Знакомясь с описанием зарубежной установки PRIMAX FWD\HWD, обнаруживаем следующий параметр — «разрешение» (разрешающая способность или цена деления) равное 0,1 кН. А погрешность установки PRIMAX FWD\HWD равна (1 % ±0,1 кН). В итоге новый стандарт требует применять установку с характеристикой на порядок лучшей, чем у аналогичного зарубежного оборудования, которое было взято как образец при подготовке стандарта. Скорее всего, при подготовке стандарта вкралась ошибка при переводе технических характеристик зарубежной установки, и характеристики установки в нашем стандарте следует записать более реальные. Кроме того, точностные характеристики не должны быть максимально возможными. Должна же быть конкуренция у производителей. Предлагаем требования к силоизмерителям сформулировать так:
— установка испытательная динамического нагружения падающим грузом, создающая требуемую нагрузку на дорожное покрытие согласно таблице 1 и включающая:
2) измеритель прилагаемой нагрузки с диапазоном измерений не менее чем от 30 до 65 кН, разрешающей способностью 0,1 кН и с погрешностью измерений не более (2 % ±0,1 кН).
Считаем, что такая же ошибка вкралась и с измерителями прогиба, для которых вместо разрешающей способности задана погрешность 0,01 мм. Предлагаем требования к измерителям прогиба сформулировать так:
3) измерители прогиба с диапазоном измерений от 0 до 3 мм, разрешающей способностью 0,01 мм и приведённой погрешностью не более 2 %.
Никто из нас не сомневается в том факте, что чем точнее будет измерен какой-либо параметр, тем лучше для окончательных результатов испытаний и исследований. Но существуют разумные пределы, за которые не следует выходить. И причины здесь в нецелесообразности из-за резкого увеличения конечной стоимости изделий, непропорционально достигнутым точностным результатам измерений.
Что касается статического прогиба, то в Казахстане с успехом применяют пресс-штампы со встроенными динамометрами [3]. И если принято решение временно разрешить статический метод измерений, то почему бы не разрешить и применение пресс-штампов. С учётом вышеизложенных замечаний и предложений раздел А.1 приложения А к стандарту можно сформулировать следующим образом: При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
— установка испытательная, включающая:
1а) гибкий штамп с нагрузкой (50,0±0,5) кН, эквивалентным диаметром отпечатка на дорожном покрытии (330±30) мм и давлением в колесе (0,60±0,05) МПа;
Направляющие оси
Магнитная каретка захвата груза
Блок управления
Гру3
Камера наблюдения
Запасное колесо к прицепу
Шаровое сцепное устройство
Опорное регулируемое стояночное колесо
Балка с измерителями прогиба (геофонами)
Пульты управления для настройки
Рис. 5. Установка динамического нагружения ДИНА-РДТ с обеспечением измерения параметров чаши прогиба и изменением нагружения от 30 до 65 кН
Или:
1б) механическое приспособление типа «Пресс-штамп» с диаметром штампа (330±10) мм, диапазоном задания нагрузки от 30 до 65 кН и относительной погрешностью измерений заданной нагрузки 1 %;
2) прогибомер длиннобазовый с длиной грузового плеча не менее 2500 мм и соотношением длин плеч (измерительного к грузовому) 1:2;
3) индикатор часового типа по ГОСТ 577 с диапазоном измерений от 0 до 10 мм, ценой деления 0,01 мм и классом точности 1;
— рулетка металлическая по ГОСТ 7502 с номинальной длиной не менее 3 м и классом точности 3;
— измеритель температуры в диапазоне от 0 до 45 °С с погрешностью не более 1 °С.
Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками не хуже, чем указаны выше.
Таким образом для полноценного внедрения нового стандарта требуется незамедлительно внести соответствующие изменения в текст ГОСТ
32729 -2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Метод измерения упругого прогиба нежёстких дорожных одежд для определения прочности». й
Литература:
1. Пояснительная записка к окончательной редакции проекта ГОСТ «Дороги автомобильные общего пользования. Метод измерения упругого прогиба нежёстких дорожных одежд для определения прочности» ПМС RU.1.101-2013.
2. ГОСТ 32729-2014. Дороги автомобильные общего пользования. Метод измерения упругого прогиба нежёстких дорожных одежд для определения прочности. М.: Стандартинформ, 2014. 8 с.
3. ОДМ 218.3.023-2012. Методические рекомендации по определению модуля упругости дорожной одежды с использованием статического жёсткого штампа.
4. ГОСТ 13646-68. Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2005. 10 с.
Рис. 6. Пресс-штамп ПШ-050
Рис. 7. Пресс-штамп ПШ-050РДТ
