Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Лекция № 5Требуется доработка лекции!!! Источник(? Проверить!! 1,гл.3; 1,п.6.1; 2,п.3.1; 12,гл.2)
Состояние дорожной сети и задачи ее совершенствования.
На предыдущих лекциях Мы с Вами уже разбирались с тем, что для перевода автотранспорта на интенсивный путь развития и хозяйства страны в целом, необходимо начать строить автомобильные дороги под перспективную нагрузку и интенсивность. Кроме того, важно увеличить темп капитально ремонтируемых автодорог до 240-280 тыс.км в год по сравнению с 50 тыс. км сейчас, естественно повышая их технический уровень.
В России ДО рассчитывается на осевую нагрузку 100кН это для дорог I - III технических категорий. Однако в большинстве случаев дороги существующей сети способны пропускать автотранспорт с нагрузкой в 60кН. Это и является причиной, что на большинстве дорог весной устанавливают ограничения движения автомобилей по массе. Несоответствие прочности ДО и осевых нагрузок приводит к быстрому износу и разрушению ДО.
По данным исследований Американской ассоциации представите- лей дорожных управлений, износ на дорогах под воздействием авто- транспорта с осевой нагрузкой в 100кН в 2,9 раз выше, чем от транспорта с осевой нагрузкой 60кН.
График зависимости коэффициента износа Кизн от нагрузки Q.
Однако есть еще одна проблема.
Около 40% мостов по количеству и примерно 50% по протяженности (в основном мосты через небольшие водотоки) - это деревянные мосты рассчитанные на пропуск одиночных автомобилей с небольшой общей массой. Т.е. одновременно с капитальным ремонтом дорог необходимо новое строительство если есть на то техническая возможность капитальный ремонт искусственных сооружений.
На выезде из города Йошкар-Олы к аэропорту, перед заправкой у поселка Дорожный есть мост, его совсем недавно построили рядом со старым (кстати было очень удобно вести строительно-монтажные работы). Строительство потребовалось по причине увеличения грузонапряжонности данного участка и не соответствия его условиям безопасности, тут был не совсем удачный поворот с достаточно резким выходом на мост. Сделали поворот более плавным, но при этом потребовалось перенести ось моста т.е. проще было построить новый мост, что собственно и сделали. Это наглядный пример повышения технического уровня автомобильной дороги за счет увеличения радиуса кривой в плане и совместное строительство искусственного сооружения под перспективную нагрузку и интенсивность (габариты моста были увеличены).
По нормативным требованиям возле существующего моста не должно быть никаких сооружений стесняющих русло реки, иначе могут пойти размывы не учтенные в расчетах или по весне на них может образоваться ледовый затор или еще что-нибудь в этом роде и смыть мост. В общем мост не хотели принимать в эксплуатации, требуя убрать старые опоры. А как? Взрывать, тогда мог рухнуть новый мост? Выход нашли. Старые опоры не убрали и при этом все остались довольны. А дело вот в чем. Строители сослались на гражданскую оборону, если вдруг начнется война, то первый бомбовый удар будет нанесен по мосту у поселка Дорожный. Тем самым будет подорвана боеспособность наших войск и сломлен боевой дух. Но на этот случай у нас есть старые опоры на них будут быстро уложены плиты и переправа готова к эксплуатации.
Умение выкрутится из сложной ситуации также необходимо дорожнику как и знание технологии строительного производ-ства. В противном случае пришлось бы в ручную, отбойными молотками рушить старые опоры моста.
Не всегда есть денежные средства на проведение капитального ремонта или строительство нового моста. И к примеру дорога местного значения, а не федерального. Как быть?
На Кольском полуострове рядом с финской границей стоит мост построенный кажется в первую мировую войну или где-то в этот период карело-финскими капиталистами. Сильно дугообразной формы, по всем канонам того времени, на клепках и со светофорами по обе стороны для регулирования движения. Т.е. проезжают по нему можно только по одной машине стой или с другой стороны по очереди, так как есть вероятность, что он не выдержит нагрузки и развалится. Несколько лет назад его капитально ремонтировали… его покрасили в зеленый цвет. В общем, ждут, когда он рухнет, чтобы построить на его месте новый. Но, тем не менее, мост стоит, и по нему до сих пор ездят машины. Удачный выбор конструкции и качество строительства обеспечат долгий срок службы.
Следующей характеристикой после прочностных показателей дорожной одежды будет скорость.
С дорогами Германии у нас много общего, как у них, так и у нас по дорогам ограничения скорости. С той только разницей, что там ограничение по мощности двигателя, а у нас по условиям безопасности. Бес сомнения в городских условиях у них тоже стоят ограничения на скорость. Автомобиль "Порше" может свободно развить скорость 240 км/ч при чем для водителя это будет практически не заметно. И вот на такой скорости, поток машина "Порше", будет ездить, ну скажем по улице Панфилова, когда студенты спешат из одного корпуса в другой. Представили страшную картину!
Скорость ограничивается по условиям обеспечения безопасности движения в населенных пунктах до 60(иногда 80) км/ч, в НЕнаселенных пунктах на автомогистралях – 110 км/ч, для остальных дорог - 90км/ч.
Резюмируя сказанное можно отметить четыре основных направления для совершенствования дорожной сети: - перевод всей дорожной сети под осевую нпагрузку 10тс (этим будет достигнуто 100% использование грузоподьемности автомобиля т.е. коэф.загрузки = 1); - повысить среднюю скорость движения путем улучшения экс- плуатационных характеристик существующих АД (видимость в плане, виражи, продольные уклоны, и т.д.); - сокращение дальности возки (строительство новых АД); - одновременное решение всех предыдущих задач (реконструк- ция, с возможностью увеличения нагрузок на ось, капитальный ремонт и т.д.).
Взаимодействие колеса с покрытием АД.
Известно, что верхний слой покрытия автомобильной дороги, воспринимает нагрузку от проходящего транспорта через колеса. В местах наиболее частого контакта образуется колея за счет износа покрытия (не волнообразование из-за слабого основания, а колейность).
Должен быть рисунок
При этом область передачи нагрузки от колеса на покрытие, при движении автомобиля представляет собой вытянутый эллипс площадью S=250-1000 см2, в зависимости от нагрузки на колесо и конструкции шины.
Это связано с тем, что камера автомобиля представляет собой резиновую цилиндрическую оболочку, в виде тора, имеющую внутреннее давление и не обладающей при этом, абсолютно жесткой структурой. Под собственным весом автомобиля Рв она деформируется, вследствие чего первоначальный радиус r колеса 5 получает новое значение rк, меньше прежнего (рис.2.5).
Если считать, что поверхность автомобильной дороги 4, является абсолютно жесткой и ровной, то покрытие в зоне взаимо-действия с цилиндрической поверхностью покрышки неподвижного автомобиля, должно иметь форму круга или близкого к нему эллипса.
Однако при движении автомобиля происходит удлинение отпечат-ка и преобразование его в эллипс удлиненной формы S1 (рис.2.5,а). При поворотах автомобиля на кривых или в случае юза покрышка автомобиля испытывает касательные напряжения, направленные под углом к линии движения, при этом шина деформируется и след принимает форму неправильного эллипса S2 (рис.2.5,б).
Через площадь эллипса S1,2 в зоне контакта с шиной покрытию передаются: · вертикальная нагрузка Рв; · действуют продольные силы Rт, Pk; · касательные силы реакции покрытия (возникающие при передаче тяговых усилий колесу автомобиля).
Причем касательные силы не равнозначны по величине для ведущих и ведомых колес.
Почему не равнозначны касательные силы? На ведущие колеса идет передача усилия от двигателя, следовательно вращение их будет с центростремительным ускорением. Ведомые же колеса вращаются без ускорения, т.е. без дополнительных усилий.
Добиться продолжительного срока службы покрытия автомобильной дороги, можно если силы, которые удерживают щебень в покрытии, будут больше сил, вырывающей его.
При равноускоренном, прямолинейном движении автомобиля, когда ускорение ¹ 0, вращающееся колесо автомобиля наносит удар в точке 1 (см.рис.2.5) на некоторую щебенку с силой, равной произведению вертикальной нагрузки от веса автомобиля Pв на центростремительное ускорение w в момент времени t1. Щебень воспринимает ударную нагрузку под углом a [3] (рис.2.6).
Рисунок нахождения угла a.
Величина угла a равна 68-74°, что было установлено следующим образом. Как было сказано выше, при движении автомобиля происходит деформация колеса от радиуса r до радиуса качения rк. Площадь передачи нагрузки на покрытие принимает форму эллипса, а критической точкой, в которой идет отрыв щебня из покрытия, является точка 3 (см.рис.2.5.). Расстояние Х от центральной оси симметрии колеса до точки 3 _____________ Х = Ö (r2 - rк2).
Величина угла a
a = arccos (Х/r) = arccos ((r2 - rк2)/r2)
Известно, что коэффициент уменьшения радиуса колеса l=rк/r, и изменяется в пределах 0,93-0,96 [45]. Подставив эти значения в уравнение, получим пределы изменения угла a (угол a изменяется от 68 до 74° [3]). Величина угла a может незначительно изменяться для различных марок шин в зависимости от их жесткости.
В точке 2 (рис.2.5) в момент времени t1+D на ту же щебенку действует вертикальная нагрузка Pв, а в точке 3 - сила, равная произведению вертикальной нагрузки автомобиля Pв на центростреми-тельное ускорение w, вырывающая щебенку из покрытия под углом a.
Также кроме нормальных и касательных сил, на щебень действ-уют реакции покрытия, возникающие в результате его нагружения. Однако они фактически прижимают щебень к ниже лежащему основанию.
А вот критическими для щебня в покрытии являются силы, действующие на него в точке 3 (рис.2.5). Если сила, удерживающая каменный материал в покрытии выше, чем силы, вырывающие щебень из нее, то покрытие будет иметь продолжительный срок службы без преждевременного разрушения.
Схема моего прибора и рассказать про определение прочности сцепления каменного материала в покрытии!!!.
Формула, определяющая величину контакт шины с покрытием:
Т = S·j·Ко·Рвн;
S - площадь контакта (фактическая); j - коэффициент сцепления; Ко - коэффициент контактности: Ко для легкового автомобиля 1,3-1,5 Ко для грузовых 0,9-1,7 Рвн - внутреннее давление в шинах.
Площадь контакта S различают трех видов: 1) общая площадь; 2) контурная; 3) фактическая;
Sф = Sк - DS
Sф < Sк < Sобщ
|