Информативность автомобиля и организация рабочего места

Воздействие ускорений. При изменении скорости и направления движения автомобиля возникают ускорения в первом случае в прямолинейном направлении, во втором - центростремительные. При движении по неровной дороге появляются ускорения в вертикальном направлении. Ускорения, возникающие при разгоне, торможении, повороте и движении автомобиля по неровной дороге, сравнительно невелики. Их величина определяется следующими значениями (в м/c2):

При разгоне………………………………………………………....2--5

При торможении……………………………………………………6--7

При движении по горизонтальной кривой………………………..2--7

При движении по неровной дороге……………………………..…1--3,5

Эти ускорения находятся в пределах величин, легко переносимых человеком. Водитель и пассажиры выдерживают перегрузку 10…15 м/с2 при неоднократно следующих один за другим разгонах, торможении и повороте без каких-либо серьезных последствий. Однако незначительные по величине, но действующие в течение длительного времени ускорения вызывают раздражение вестибулярного аппарата, что обычно снижает работоспособность водителя.

Колебания и вибрации. Колебания возникают вследствие воздействия сил инерции, вызываемых ускорениями и замедлениями движения автомобиля. Кроме того, водитель воспринимает колебания и вибрации кабины, передающиеся от эластичных шин, подвески, пружин сиденья и т. п. Колебания и ускорения возбуждают нервную систему водителя, вызывают головную боль, снижают остроту зрения, повышают утомляемость, ухудшают психофизиологическую и рефлекторную деятельность.

Организм весьма восприимчив к толчкам и вибрациям, когда человек сидит, и особенно при большом наклоне туловища, так как в этих случаях не используется естественная амортизация ног. Человеческий организм особенно восприимчив к частотам, близким 4…5 и 30 Гц, так как они являются резонансными при колебании отдельных частей тела человека (область таза 4…6 Гц; брюшная полость 4…8 Гц; голова относительно плеч 30 Гц).

Таблица 2.1

Планировочные размеры рабочего места водителя.

Параметры	ГАЗ - 4331	ГАЗ - 66	ЗИЛ - 4331	МАЗ - 5336	МАЗ - 503Б	ЗАЗ-968	ВАЗ - 2106	Москвич- 2140	ГАЗ - 31105	ЛАЗ-695М	ЛИАЗ - 677
Расстояние подушки до пола к плоскости оси сиденья, мм	3366	3355	4410	4440	4495	2290	3300	2260	3300	4450	4490
Ширина подушки сиденья, мм	11390 (общее)	4465	5550	4490	4485	5500	5560	5540	5576	-	4486
Угол наклона подушки,є	8	9	17	5	5	12	11	10	15	4	7
Угол между подушкой и спинкой, э	100	96	84	101	98	100	98	105	-	97	96
Расстояние от спинки до тормозной педали и педали сцепления, мм	905	860	-	922	927	-	-	-	914	915	-
Глубина сиденья, мм	460	420	500	400	380	430	470	430	480	-	440
Расстояние от подушки до потолка, мм	990	980	960	1055	1030	935	-	-	950	-	-
Расстояние от спинки до рулевой колонки, мм	360	375	360	350	382	370	-	-	415	435	-
Расстояние от подушки до рулевой колонки, мм	175	235	125	270	195	195	-	-	165	230	-

Колебания, воздействующие на водителя, и последствия от них зависят от типа и режима движения автомобиля, вида покрытия и состояния дороги, по которой происходит движение (таблица 2.2).

Наиболее характерными являются колебания работающего двигателя (75…100 Гц), пола (10…30 Гц), а также колебания автомобиля, вызываемые неровностями дороги. Чаще всего на водителя действуют колебания с частотой 2…4 Гц и ускорением 2,5 м/с2.

Таблица 2.2

Характерные частоты колебаний и ощущения водителей при движении автомобиля по дорогам с различным покрытием

Покрытие дороги, и его состояние; тип дороги	Ско-рость движе-ния, м/с	Частота вертикаль-ных колебаний, Гц	Ощущения водителей
Ровное, асфальтобетонное	11…40	0,4…2,0	Морская болезнь
волнистое, асфальтобетонное	11…14 22…25	16…70 40…140	Головные боли и боли в суставах, ухудшающие зрительное восприятие
Цементобетонное со швами через 4-8м	22…28	3…7	Сильные головные боли, потеря внимания, головокружение
Мостовая	11…20	4…40	Головные боли

Под влиянием длительного воздействия колебаний у водителей появляются изменения в системе кровообращения, мозгу, костно-суставной и

мышечных системах. Вредное влияние колебаний приводит к появлению у водителей пояснично-седалищных болей.

Колебания и вибрации элементов автомобиля гасятся в сиденье с помощью упругих элементов различных конструкций и амортизаторов.

В качестве металлических упругих элементов применяются витые, плетеные, змейковые и другие пружины, а также торсионы и рессоры различной конструкции. Колебания сидений с металлическими упругими элементами можно гасить с помощью специальных амортизаторов (гидравлических или пневматических) двойного действия, заключением пружин в чехлы, закрытием подушки снизу панелью, состоящей из блоков, материал которых обладает хорошими демпфирующими свойствами. В последнем случае используют поролон, губчатую резину, каучуковый латекс и другие материалы. В процессе формования в блоках делают пустоты, занимающие до 50% объема. Воздух, находящийся в пустотах, при нагрузке на сиденье служит амортизатором, хорошо гасящим колебания. Применяя в разных местах подушки различные соотношения объемов пустот и материала, можно получить желаемую жесткость (или эластичность) отдельных частей блока. Сиденья с подушками из пористого материала легче пружинных и имеют в 8-10 раз меньше деталей, чем пружинные; сборка таких сидений упрощается.

Для автомобилей с мягкой подвеской, которая в значительной степени поглощает действующие на него возмущения, целесообразно делать сиденья без пружинных элементов.

Таким образом, сиденье может в определенной степени уменьшать воздействие ускорений и вибрации благодаря своей демпфирующей и деформирующей способности.

Амортизационные качества сиденья определяются статической и динамической характеристиками. Для получения статической характеристики, сиденье нагружают с помощью пуансона, повторяющего форму тела человека, а затем строят зависимость осадка сиденья - нагрузка. Нагрузка ограничивается 850…1000 Н для подушки и 290…600 Н для спинки. Статическая характеристики определяет жесткость сидений и имеет различный характер для металлических (линейная зависимость) и неметаллических (нелинейная зависимость) упругих элементов.

Динамическая характеристика сиденья определяется следующими параметрами: временем затухания импульса нагрузки, частотой колебаний сиденья, декрементом затухания и коэффициентом поглощения. Динамическая характеристика записывается самописцами при приложении к подушке или спинке, установленных на испытательном стенде, определенного импульса силы. Желаемые характеристики сидений достигаются путем: подбора упругих элементов необходимой жесткости, применением торсионов, пружин, диафрагм и т.п., а также включением в конструкцию амортизирующих устройств.

Обивка сиденья. Поверхность (обивка) сиденья также в значительной степени определяет удобство посадки водителя. Обивка сиденья должна быть плотной и шероховатой, обладать достаточной прочностью, придавать подушке соответствующий внешний вид. При гладкой обивке водитель скользит по сиденью. Постоянное перемещение тела требует дополнительного усилия для удержания его в нужном положении и излишне утомляет водителя. Обивка, имеющая чрезмерно большой коэффициент сцепления, вызывает утомление мышц спины. Материалом для обивки служат плотные шерстяные и полушерстяные ткани, кожа, кожзаменители и пластические материалы. В последнее время широкое распространение получили обивки из кожзаменителя и пластических материалов, хотя они имеют недостаточную воздухопаропроницаемость. Обивка сиденья должна сохранять эластичность при температуре от 50 до +70° С, не должна быть липкой и скользкой.

2.3 Расположение органов управления и приборов

Не менее важным, чем размещение органов управления в рабочей зоне рук водителя, является расположение их в таком порядке, который обеспечивал бы возможность быстрого поиска нужного органа без зрительного контроля. Это можно обеспечить группировкой органов управления по функциональным признакам, равномерным распределением нагрузки между правой и левой руками и ногами водителя, а также правильным подбором конфигурации рукояток, кнопок, рычажков и расстояний между ними.

Однако применяемое на некоторых автомобилях расположение органов управления указывает на то, что принцип разделения на функциональные группы и подгруппы не выдерживается. Так, например, в ряде случаев ручка переключателя стеклоочистителя и рукоятка насоса омывателя расположены в разных местах, что делает невозможным управление ими одной рукой. Наиболее наглядно этот недостаток проявляется при необходимости промыть стекло, внезапно залитое грязью при разъезде со встречным автомобилем. При таком расположении необходимо либо отпустить рулевое колесо и использовать обе руки для включения стеклоочистителя и омывателя, либо сделать это поочередно сначала одной, а затем другой рукой, что удлиняет время включения и снижает надежность управления автомобилем.

Если смотреть с сиденья водителя, то педали управления должны располагаться в следующем порядке слева направо: педаль сцепления, если таковая имеется, педаль рабочего тормоза и педаль подачи топлива. Левая нога в нерабочем положении должна нормально опираться на поверхность пола или упор для ноги и не застревать в педалях.

Расстояние между крайними точками контуров опорных поверхностей педалей управления подачи топлива и педали рабочего тормоза должно быть не более 100 мм и не менее 50 мм. Расстояние между опорными поверхностями педали рабочего тормоза и педали сцепления не должно быть более 50 мм. Расстояние между крайними точками контура опорной поверхности педали сцепления и наиболее близкой перегородкой должно быть не менее 130 мм справа и 160 мм слева для транспортных средств с тремя педалями и не менее 130 мм справа и более 120 мм слева для транспортных средств с двумя педалями.

Возможность распознавания органов управления без зрительного контроля в значительной мере зависит от их формы и расстояния между рукоятками и кнопками. На основании исследований был предложен набор рукояток (рисунок 2.2), формы которых легко распознаются на ощупь, что дает возможность оператору действовать, опираясь только на осязательный контроль.



Рисунок 2.2 Легко различимые формы рукояток

В настоящее время наблюдается расширение применения клавишных переключателей, однако практикуемое иногда расположение их в ряд с малым зазором неудобно, особенно при управлении автомобилем в перчатках.

Для уменьшения числа ошибок рукоятки переключателя света фар, управления воздушной заслонкой, включателя стеклоочистителя и омывателя, расположенные на педали приборов, должны иметь условные обозначения их функционального значения. Федеральным стандартом США №102 предусмотрены также единый порядок перемещения рычага управления автоматической трансмиссией и обязательное нанесение схемы переключения передач на рычаге управления механической коробкой передач.

Величины усилий, необходимых для приведения в действие органов управления. Для снижения физического утомления водителя величины усилий, необходимые для приведения в действие органов управления. Не должны вызывать появления чувства усталости при неоднократном пользовании или ограничивать скорость их перемещения. В ряде работ по инженерной психологии и эргономике рекомендуются следующие величины максимальных усилий, необходимых для приведения в действие органов управления: рулевое колесо -- 100...110 Н, педаль сцепления -- 200...294 Н, педаль тормоза при служебном торможении -- 200...250 Н и при аварийном торможении -- 500...800 Н.

Правая нога водителя большую часть времени находится на педали управления подачей топлива. Быстрому развитию утомления мышц ноги способствует как малая величина усилия перемещения педали. Так и большая. В первом случае водитель вынужден держать ногу на весу, во втором ему приходится преодолевать значительное усилие пружины. Рекомендуемое усилие предварительного сжатия пружины педали управления подачей топлива равно 30...45 Н.

Оптимальные усилия для утопления кнопок изменяются в пределах 1,5...3 Н. Однако для уменьшения вероятности случайного включения это усилие рекомендуют повышать до 6 Н.

Расположение приборов. Надежность системы «автомобиль -- водитель» в значительной степени зависит от технического состояния автомобиля. Наличие приборов, контролирующих состояние систем и агрегатов, позволяет своевременно принять меры по устранению неисправностей и снизить вероятность появления внезапных отказов.

Приборы должны обеспечивать водителя необходимой информацией за минимально возможный промежуток времени, Для этого расположение приборов должно быть таким, при котором изменение угла зрения при переносе взгляда от дороги на приборы было бы минимальным, а приборы не были бы закрыты элементами рулевого колеса или руками водителя. Чтобы освободить водителя от постоянного наблюдения за стрелочными приборами, необходимо дублировать их аварийными индикаторами. Для уменьшения величины изменения угла зрения при переносе водителем взгляда от дороги на приборы последние необходимо располагать симметрично относительно средней плоскости тела водителя, а высоту расположения их необходимо приблизить к уровню его глаз. Оптимальным вариантом было бы расположение приборов на оси зрения при наблюдении за дорогой, но в этом случае они будут мешать восприятию дорожной обстановки. Поэтому всегда имеется компромисс между ухудшением визуального контроля и увеличением времени переноса взгляда с дороги на приборы.

В ряде случаев приборы автомобилей выпуска прошлых лет расположены так, что, не изменяя положения головы, невозможно считать их показания. Показанный, например, на рисунке 2.3 выключатель звукового сигнала с кольцевым ободком 1. расположенным концентрично ободу рулевого колеса, улучшает условия пользования звуковым сигналом, но в то же время ухудшает условия считывания показаний приборов.

Рисунок 2.3 Органы управления легкового автомобиля

1 - ободок выключателя звукового сигнала; 2 - спица рулевого колеса

Для быстрого и точного считывания показаний приборов необходимо также. Чтобы они располагались группами, каждая из которых дает информацию о работе определенной системы, а расположение групп было бы увязано с последовательностью считывания показаний и обеспечивало бы возможность зрительного выделения необходимой в данный момент группы. Важное значение имеет также выбор типа шкал, направление движения стрелок и их положений при нормальном и аварийном режимах работы агрегатов. Тип шкалы и ее оцифровка должны обеспечить требуемую точность считывания (но не выше необходимой). Кроме того, необходимо подать информацию в наиболее легко осознаваемой форме, не требующей значительных усилий для осмысливания, так как водителю необходимо в первую очередь знать, находится ли измерительный параметр в норме, а если есть отклонения, то в какую сторону, и опасны ли они. Для обеспечения этого эргономика рекомендует применять приборы с неподвижной шкалой и стрелочными указателями.

Понятия «норма», «больше», «меньше» лучше всего ассоциируются с движением стрелочного указателя по круглой шкале, когда норма соответствует положению стрелки на «9 ч», отклонению вверх -- «больше», вниз - «меньше». При горизонтальной шкале увеличение измеряемого параметра должно соответствовать движению стрелки слева - направо, а нормальному значению - среднее положение. Шкалы спидометра и тахометра рекомендуется выполнять круглыми.

Размеры шкал и цифр должны соответствовать расстоянию шкалы от глаз водителя и в темное время суток они должны быть освещены. В частности, освещенность приборов на автобусах регламентируется нормалью «Освещенность панели приборов». Соответственно предусмотрены также надписи и символы, объясняющие назначение приборов, о чем сказано выше.

2.4 Обзорность с места водителя

Более 95% информации об окружающей обстановке водитель получает при помощи зрения, поэтому обзорность является одной из важнейших характеристик активной безопасности.

Под обзорностью автомобиля понимают его свойство, которое определяет объективную возможность для водителя надежно воспринимать информацию о задаваемом законе движения. Для этого объект наблюдения должен не только попасть в поле зрения водителя, но и находиться в нем в течение времени, достаточного для его восприятия [7]:

Тв=Tэфф, (2.7)

где Тв - время видения объекта водителем, с;

Tэфф - время, необходимое для восприятия и переработки информации водителем, с.

Таким образом, наиболее полную оценку обзорности можно получить сопоставлением времени видения объектов дорожной обстановки с психофизиологическими возможностями водителя воспринять и переработать эту информацию. Однако ввиду сложности подобной оценки пока применяют методы определения обзорности, основанные на измерении углов видения с места водителя на неподвижном автомобиле [9].

В настоящее время существует несколько методов оценки обзорности автомобилей, различающихся между собой критериями и используемым оборудованием. Основными из них являются: метод «полукруг видимости», метод планиметрирования зоны видимости, метод SAE. Последний отличается более строгим учетом положения глаз водителя при помощи шаблонов «глазных эллипсов».

Возможные зоны расположения глаз водителя могут быть образованы шестью группами эллипсов в зависимости от величины продольной регулировки сиденья, от наименьшей (100 мм) до наибольшей (165 мм). Другим важнейшим отличием рассматриваемого метода является использование коррекции положения глаз водителя в зависимости от регулировки наклона спинки сиденья.

В федеральном стандарте США №104 регламентированы минимально допустимые размеры поля зрения водителя. Для объективной оценки посадки водителя в США принята единая методика (SAE I 826) определения ее пр помощи трехмерного (объемного) манекена.

Трехмерный манекен усаживают на переднее сиденье автомбиля, установленное в крайнее заднее положение так, чтобы его правая нога находилась на педали управления подачей топлива, а левая - а наклонном полу рядом с педалью сцепления. После этого фиксируются координаты точки Н, которую называют также контрольной точкой сиденья. Все размеры пассажирского помещения определяются относительно точки Н [7].

В соответствии с американской методикой, основанной на статистических данных, глаз у 95% водителей (вид сбоку) находится в пределах эллипса (рисунок 2.4, а), большая ось которого расположена горизонтально, на 635 мм (25") выше точки Н, а малая - на вертикали, проходящей через точку Н. Пределы расположения глаз у 95% водителей (в плане) показаны н рисунке 20, б. Установленная стандартом №104 США минимально допустимая поверхность ветрового стекла, ограниченная указанными углами, которая должна очищаться стеклоочистителем, приведена в таблице 2.3. Для удовлетворения этих требований подбирают соответствующие траектории движения и длины щеток стеклоочистителя. На рисунке 2.5 показана схема очистки ветрового стекла. В связи с тем, что качество очистки при высоких скоростях движения ухудшается из-за уменьшения прижима щетки к стеклу, применяют щетки, поджимаемые к поверхности стекла встречным потоком воздуха с помощью специальных щитков.



Рисунок 2.4 Расположение «глазных эллипсов» SAE и схема определения предельных углов видимости

а - вид сбоку; б - вид в плане

Рисунок 2.5 Схема очистки ветрового стекла, применяемая на автомобиле Cadillac

В соответствии с федеральным стандартом США №7 в поле зрения водителя не допускается наличие блестящих поверхностей, дающих отраженный блеск в сторону водителя (в том числе водителя встречного автомобиля) и пешеходов. Для соблюдения этого стандарта применяют матовое хромирование, окраску в черный цвет под «муар» корпуса зеркала заднего вида, капотов и других поверхностей. На некоторых моделях американских автомобилей (Buick, Cadillac), рычаги и щетки стеклоочистителя располагают при нерабочем положении в кармане между кромкой капота и ветровым стеклом. Для улучшения передней обзорности уменьшают поперечное сечение стоек ветрового стекла, используют стойки трапециевидного сечения, обращенного меньшим основанием к водителю.

Чтобы улучшить видимость назад, введен ряд требований к зеркалам заднего вида. Так, в шведском «Дополнительном требовании» № 2 предусмотрено, что через внутреннее зеркало должен быть виден участок дороги шириной не менее 7 м на расстоянии 20 м от зеркала. Так как криволинейная отражающая поверхность наряду с увеличением обзорности искажает расстояния до движущихся сзади автомобилей, то оговаривается минимальный радиус кривизны зеркала - 800 мм в Чехии и 1100 мм в Норвегии. Для устранения ослепления водителя отраженным светом фар позади идущих автомобилей применяют внутренние зеркала заднего вида, устанавливаемые при помощи рычажка в положение «день» и «ночь» [7].

В целях устранения «слепых» зон сзади и сбоку автомобиля законодательством ряда стран предусмотрена установка кроме внутреннего еще двух наружных зеркал заднего вида. Эти зеркала на передних крыльях должны быть установлены так, чтобы водитель мог видеть их через зону ветрового стекла, очищаемую стеклоочистителем. Американским стандартом №111 предписано обеспечение видимости через наружные зеркала участка дороги шириной 4 м, считая от вертикальной продольной плоскости, касательной к боковой поверхности автомобиля в точке его максимальной ширины, на расстоянии 20 м от места установки зеркала.

3. Взаимодействие автомобиля с дорогой

3.1 Характеристики поверхности дороги и движение автомобилей

Сопротивление качению. Взаимодействие автомобиля и дороги представляет собой сложный процесс, анализ которого позволяет оценить устойчивость автомобиля, влияние внешней среды на условия движения и механические воздействия на дорожную одежду. Указанное взоимодействие можно характеризовать следующими основными показателями; размером нагрузки; средним давлением по площади отпечатка колеса; частотой приложения нагрузки; прогибом (деформацией покрытия l); сопротивлением качению; сцеплением колеса с покрытием и р.

Колеса передают на дорогу статические нагрузки при остановке автомобиля и кратковременные при его движении. При остановке автомобиля колесо передает на покрытие нагрузку Q (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 Схема сил, передаваемых на одежду от колеса:

а - неподвижного, б - ведущего, в - ведомого

Нормальная реакция дороги R=Q приложена в центре колеса. В этом случае взаимодействие автомобиля с дорогой можно характеризовать нагрузкой Q, площадью отпечатка колеса S, средним контактным давлением p= Q/S. Различают площадь отпечатка по контуру в форме эллипса и по выступам протектора. При определении среднего давления обычно в расчет принимают неэллиптическую площадь отпечатка, а круглую с приведенным по площади отпечатка диаметром D= 1,13Ч. Эти две основные характеристики р и D или их произведение pЧD определяют взаимодействие автомобилей с дорогой и зависят от грузоподъемности автомобиля и степени его загрузки. Для современных автомобилей диаметр отпечатка D изменяется в пределах от 18 до 35 см., его площадь S - от 250 до 1000 см2, удельное давление - от 0,3 до 0,85 МПа.

Контактное давление р приближенно можно рассчитать - в зависимости от внутреннего давления воздуха рв в шине р = Кж Чрв (где Кж - коэффициент, учитывающий ее жесткость и равный 1,1…1,3).

Под действием вертикальной нагрузки Мк шина деформируется. Размер сжатия пропорционален колесной нагрузке u= КЧQ (где К- коэффициент, учитывающий упругость шины). Чем выше значение u, тем больше площадь отпечатка и меньше удельное давление.

При движении ведущего колеса на него, кроме нагрузки Q и нормальной реакции R, действует крутящий момент Мк‚ вызывающий в плоскости следа окружную силу (силу тяги) Fк направленную в сторону, обратную движению.

Fк = Мк /rк (3.1)

где rк - радиус качения колеса.

Сила Fк вызывает горизонтальную реакцию Т=Fк, благодаря чему происходит движение (рисунок 3.1, б). Это реактивная сила, или сила трения.

На горизонтальном участке основная часть силы тяги расходуется на преодоление сил сопротивления качению F, которые оцениваются затратой энергии на деформирование l дорожной конструкции и сжатие шины u. Чем больше F, тем выше расход топлива, смазочных материалов, следовательно, себестоимость, перевозок увеличивается. Поэтому одна из задач дорожной службы - создать такие дорожные одежды и покрытия, при которых F была бы наименьшей. Показателем сопротивления качению считается коэффициент сопротивления качению f = F/Q. Его можно определить следующим образом. Ввиду того что шина обладает эластичностью, точка приложения нормальной реакции R смещена вперед по ходу движения. Это смещение характеризует размер сопротивления качению. Коэффициент сопротивления качению может быть вычислен

f=e/rк , (3.2)

где е - смещение точки приложения нормальной реакции.

Коэффициент сопротивления качению определяют экспериментально, зная колесную нагрузку Q и измерив силу тяги Рк методами динамографирования,

F = (Pк ± QЧi)/Q (3.3)

где i - продольный уклон дороги.

Сила F зависит от колесной нагрузки Q, давления воздуха в шинах рв, размеров колес и эластичности шин, скорости движения, прочности одежды, ровности покрытий и служит важной характеристикой взаимодействия автомобиля с дорогой.

На ровных покрытиях сопротивление качению снижается с возрастанием давления воздуха в шине и прочности дорожных одежд (рисунок 3.2).



Рисунок 3.2 Зависимость сопротивления качению от прочности E, ровности Sс, скорости v и внутреннего давления воздуха в шине рв

При низких скоростях коэффициент f почти не меняется и для скорости до 20 км/ч его можно принять постоянным. При дальнейшем росте скорости коэффициент f повышается, так как шина в зоне контакта с покрытием не успевает полностью распрямиться и колесу возвращается меньшая доля энергии, затраченной на деформирование шины. Кроме того, при увеличении скорости деформации возрастает внутреннее трение в шине. Значение коэффициента сопротивления качению для любой скорости [4]

f v = f 20+ Кf Ч(u - 20), (3.4)

где f20 - коэффициент сопротивления качению при скорости 20 км/ч;

Кf - коэффициент повышения сопротивления качению со скоростью (для легковых автомобили Kf = 0,00025, для грузовых - 0,0002).

В справочной и нормативной литературе значения f приведены для скорости около 20 км/ч, поэтому при расчетах эти значения следует приводить к соответствующей скорости по формуле (3.4).

Коэффициент трения и коэффициент сцепления. Реализация силы тяги зависит от силы трения между протектором и поверхностью покрытия

T = цтЧR или T = цтЧQ (3.5)

При торможении колеса автомобиля сила трения может быть определена через площадь контакта шины с покрытием

Т = SЧцЧКжЧ рв. (3.6)

В практике вместо понятия силы трения используют понятие силы сцепления и коэффициента сцепления

ц= T/Q. (3.7)

Различие этих довольно близких понятий состоит в соотношении адгезионной Та и гистерезисной или деформационной Тд доли силы трения. При скольжении одного гладкого тела по другому телу основную роль имеют адгезионные силы, т. е. собственно трение. При движении эластичной шины по покрытию характер взаимодействия меняется. Поверхность всегда имеет шероховатости, поэтому доля гистерезисной составляющей значительно больше, чем адгезионной. Такое взаимодействие характеризуется силой сцепления.

Зависимость коэффициента сцепления от скорости

цv= ц20 - ЯцЧ(v - 20), (3.8)

где ц20 - коэффициент сцепления при скорости измерения 20 км/ч;

Яц - коэффициент изменения сцепных качеств от скорости (принимается в зависимости от типа и состояния покрытия).

В нормативных документах обычно приводятся коэффициенты сцепления при скорости 60 км/ч. Чтобы перейти к другой скорости, эти значения нужно пересчитывать

цv =ц60 - Яц(v - 60). (3.9)

Рисунок, площадь протектора и степень его изношенности значительно влияют на коэффициент сцепления колеса автомобиля с покрытием.

Движение автомобиля возможно, если сила сцепления в зоне контакта равна или больше силы тяги (Т ?Rк), а сила тяги больше суммы дорожных сопротивлений (?Рд). Тогда основное уравнение движения

Т ? ? Рд. (3.10)

В тяговом режиме сила сцепления реализуется только через ведущие колёса, что учитывается коэффициентом сцепного веса m. Если все составляющие сопротивления движению отнести к единице массы автомобиля, основное условие движения примет вид

mЧц?f± i± jy± fв , (3.11)

где i - уклон, ‰;

jy - коэффициент удельной силы ускорения;

fв - удельное сопротивление воздушной среды на единицу массы автомобиля.

Исходя из этого, дорожная служба должна стремиться обеспечивать максимальные значения коэффициента сцепления и минимальные значения коэффициента сопротивления качению.

Сцепные качества покрытия. Тип покрытия, его прочность, ровность и шероховатость, наличие разрушений, трещин, влаги, пыли и грязи, снега или гололеда существенно влияют на коэффициент сопротивления качению колеса автомобиля (таблица 3.1) и коэффициент сцепления его с покрытием.

Таблица 3.1

Коэффициент сопротивления качению

Тип покрытия	Коэффициент сопротивления качении при покрытии (в числителе f20, в знаменателе f60)
	эталонном (сухом)	мокром, загрязненном	с ровным слоем плотного снега	с рыхлым снегом толщиной 20…40 мм	гололеде
Цементобетонное и асфальтобетонное То же с поверхностной обработкой	0,01…0,02 0,02…0,03 0,02 0,03 0,02…0,025 0,03…0,04 0,035 0,045 0,03 0,04	0,03…0,035 0,035…0,045 0,03…0,035 0,035…0,045 0,03…0,045 0,04…0,05 0,04…0,06 0,05…0,07 0,05…0,15 0,06…0,16	0,04…0,10 0,05…0,12 0,04…0,10 0,05…0,12 0,04…0,10 0,05…0,12 0,04…0,10 0,05…0,12 0,06…0,10 0,07…0,12	0,08…0,12 0,09…0,13 0,08…0,12 0,09…0,13 0,08…0,12 0,09…0,13 0,08…0,12 0,09…0,13 0,08…0,12 0,09…0,13	0,015…0,03 0,02…0,04 0,02…0,04 0,03…0,05 0,02…0,04 0,03…0,05 0,03…0,04 0,04…0,05 0,03…0,05 0,04…0,06

На малопрочной одежде сопротивление качению возрастает за счет деформирования поверхности качения.

Поверхность покрытия всегда имеет неровности, которые оказывают больше влияние на условия движения автомобилей и водителей и как результат - на скорость. Одна из причин снижения скорости - рост сопротивления качению, который может возрастать на неровных покрытиях в 2 - З раза. Увеличение шероховатости покрытия приводит к росту коэффициента сопротивления качению в среднем на 4% на 1 мм высоты неровностей шероховатости на асфальтобетонных покрытиях и на 13% на цементобетонных.

По данным проф. А. К. Бируля коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля по неровной поверхности

f=0,01+ 1,2Ч10-8ЧScЧv2, (3.12)

где Sc - показатель ровности по толчкомеру, см/км;

v - cредняя скорость автомобиля, км/ч.

На сцепные качества покрытия наибольшее влияние оказывает шероховатость, которая характеризует структуру, т. е. форму рисунка неровностей поверхности, и может быть макро-и микрошероховатой.

Макрошероховатность - неровности поверхности покрытия длиной волны от 2 до 100 мм (в зависимости от диаметра шины) и высотой от 0.2 до 100 мм. Эти неровности создаются выступающими частицами каменного материала покрытия или в результате обработки его поверхности (нарезка бороздок).

Микрошероховатость - собственная шероховатость частиц каменного материала, образующего неровности. Длин волны микрошероховатости менее 2…3 мм, а высота менее 0,2…0,3 мм. Поверхность покрытия может быть крупношероховатой (выступы более 2 мм), среднешероховатой (выступы 1…2 мм), мелкошероховатой типа наждачной бумаги (выступы 0,3…1,0 мм) и гладкой (выступы менее 0,3 мм).

Сцепные качества обеспечиваются сочетанием макро- и микрошероховатости, но нормируется только макрошерошероховатость, которую обычно принимают за общую. Шероховатность существенно влияет на различие фактической площади контакта шины с покрытием от контурной, а через него и на сцепление колеса с покрытием. Контурная плошадь - это плошадь контакта по выступам протектора шины, зависящая от конструкции шин, давления воздуха в них и нагрузки на колесо

Sк = Q/(KоЧКжЧ рв), (3.13)

где Kо - коэффициент контактности, учитывающий конструкцию шины (для легковых 1,3…1,8, для грузовых 0,9…1,7).

Фактическая площадь контакта меньше контурной и тем больше, чем выше неровности макрошероховатости, из-за которых выступы протектора не везде касаются покрытия. В результате происходит не только количественное, но и качественное изменение деформации протекторной резины. При небольшой высоте выступов наблюдается «чистое» внедрение неровностей макрошероховатости в резину без их воздействия на каркас шины. Начиная с некоторой высоты, внедряющиеся неровности уже не вдавливаются в резину протектора и шина перекатывается по ним (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 Влияние неровностей покрытия на контакт автомобильных шин:

а - мелкошероховатое покрытие; б - крупношероховатое ; в - микронеровности большого размера

В связи с тем, что от увеличения высоты выступов шероховатости уменьшается площадь контакта, уменьшается абсолютное значение адгезионной составляюшей. Одновременно увеличивается гистерезисная составляющая вследствие возрастания потерь энергии на деформацию шины. Поскольку снижение адгезии опережает рост гистерисной составляюшей, уменьшается суммарная сила трения. Однако на сухих чистых покрытиях суммарная сила трения (сцепления) практически всегда достаточна для безопасного движения автомобиля. На мокрых, грязных или заснеженных покрытиях сцепные качества снижаются особенно с увеличением скорости. В этом случае не помогает даже макрошероховатость, поскольку грязь или снег забивают впадины между выступами, и поверхность мало отличается от гладкой поверхности.

На сцепные качества покрытия влияет температура воздуха tв. Возрастание температуры способствует снижению вязкости битума в асфальтобетоне, что снижает сопротивление поверхности тормозной силе. Поэтому на одних и тех же покрытиях, построенных с применением органических вяжущих, в разные часы суток и в различных регионах страны значения ц будут различаться. Для цементобетонных покрытий влияние tв на ц менее ощутимо.

Коэффициент сцепления зависит и от ровности покрытия. С возрастанием скорости автомобиля по неровной поверхности деформация шины происходит не полностью. Площадь отпечатка будет уменьшаться с ростом скорости, что приводит к уменьшению сцепления колеса с покрытием. Если принять ц при очень высокой ровности за 100%, то при увеличении неровности покрытий Sc спепление снижается:

Sc, см/км…………………………………..50 100 200 300

Уменьшение ц, %........................................5 10 25 40

Определяя количественные значения коэффициента сцепления, весьма важно установить требования к условиям измерения. Измерения ц производят на мокром покрытии с толщиной слоя воды не менее 1 мм при полной блокировке заторможенного колеса. Скорость движения измерительного прибора 60 км/ч, а на дорогах I категории --60 и 80 км/ч. В течение многих лет эти измерения выполняли шинами с неизношенным протектором. В настоящее время обязательным требованием является измерение гладкой шиной (без протектора). Значения коэффициента сцепления, измеренного динамическим прицепом с гладкой шиной на различных покрытиях, приведены в таблице 3.2. Между коэффициентами сцепления, полученными торможением колеса с гладкой шиной цгл и колеса, имеющего шину с неизношенным протектором цп, существует корреляционная зависимость:

цгл=0,7Чцп; (3.14)

цп =1,43Чцгл (3.15)

Таблица 3.2

Коэффициент сцепления

Покрытие	ц60 и Яц для гладкой шины на покрытии
	эталонном (сухом)	мокром, чистом	мокром, грязном
	ц60	Яц	ц60	Яц	ц60	Яц
Цементобетонное Асфальтобетонное с шероховатой обработкой Горячий асфальтобетон без шероховатой обработки Холодный асфальтобетон Черное щебеночное и черное гравийное Щебеночное и гравийное	0,45…0,55 0,40…0,50 0,45…0,55 0,30…0,40 0,25…0,35 0,30…0,35	0,002 0,003 0,002 0,0035 0,003 0,003	0,35…0,40 0,30…0,40 0,25…0,35 0,20…0,30 0,20…0,30 0,15…0,25	0,003 0,003 0,003 0,003 0,0035 0,0035	0,20…0,30 0,20…0,30 0,15…0,25 0,15…0,20 0,10…0,20 0,10…0,20	0,0025 0,003 0,0025 0,0025 0,0025 0,0025

Степень соответствия покрытия требованиям движения можно оценить по показателю взаимодействия колес с покрытием

Кцf = mЧц/ (f± i± jy± fв ). (3.16)

Движение автомобиля возможно при Кцf ?1. Анализ этого показателя позволяет сделать важный вывод о том, что при определенных соотношениях характеристик сцепных качеств, сопротивления качению и продольного уклона движение по дороге в тяговом режиме невозможно независимо от динамических качеств автомобиля, поскольку колеса будут проскальзывать. Максимально возможная скорость по соотношению сцепных качеств покрытия и сопротивления качению (км/ч)

vф мах = 60 + (mЧц60 - f60 ± i)/(mЧЯц +Kf ) (3/17)

Это важное положение необходимо учитывать при разработке требований к уровню содержания дорог и организации движения.

3.2 Состояние покрытия и условия движения автомобилей

Ровность покрытия. Автомобиль при движении взаимодействует с неровной поверхностью покрытия. Неровности имеют различные размеры и формы, их распределение по поверхности носит случайный характер, за исключением гравийных и щебёночных покрытий, где неровности в виде гребенки распределяются, как правило, равномерно по длине покрытия. Неровности вызывают вертикальные, продольные и поперечные колебания автомобиля, которые передаются водителю.

Макронеровности формируют макропрофиль поверхности покрытия и состоят из длинных плавных неровностей длиной волны не менее 100 м. Они влияют на работу двигателя и режим движения, но не приводят к колебаниям автомобиля на подвеске. Фактически это продольный профиль дороги.

Микронеровности формируют микропрофиль поверхности и состоят из неровностей длиной волны от 10 до 100 м, которые вызывают значительные колебания автомобиля на подвеске.

Шероховатость--совокупность неровностей длиной волны до 3…10 см, которые не вызывают низкочастотных колебаний автомобиля на подвеске, так как их воздействие поглощают шины.

Все основные неровности относятся к микропрофилю поверхности покрытия. Значительная часть этих неровностей формируется уже на стадии строительства, когда фактический профиль покрьтия отличается от проектного на размер допустимых просветов под 3-метровой рейкой (рисунок 3.4). В процессе эксплуатации дороги число и размеры неровностей увеличиваются. На асфальтобетонных в цементобетонных покрытиях высота (глубина) неровностей может достигать 20 мм, на шебеночных и гравийных, обработанных вяжущими,--40 мм, на гравийных и щебеночных --50 мм.

Колебания автомобиля, возникающие при движении по неровной поверхности, разделяют на неустановившиеся и установившиеся (рисунок 3.5).

Рисунок 3.4 Характеристики неровностей покрытия:

1 - проектный профиль покрытия; 2 - фактический профиль шероховатого покрытия; 3 - 3-метровая рейка; li - длина волны; hi - глубина (высота) неровности

Рисунок 3.5 Виды колебаний автомобиля при взаимодействии с дорогой:

а - неустановившиеся; б - установившиеся; 1 -неровность дороги; t - время

Неустановившиеся колебания наиболее распространены и возникают при наезде на единичные или повторяющиеся неровности различного размера и очертания.

Установшиеся колебания образуются при наезде на регулярно повторяющиеся неровности (волны, гребенка, стыки бетонных плит и т. д.).

Колебания автомобиля характеризуются амплитудой Z и частотой з, их ускорением и суммарной амплитудой S. С ростом скорости автомобиля эти показатели увеличиваются. С увеличением размеров неровностей все показатели, кроме з, также возрастают. Поэтому характеристики колебаний автомобиля служат косвенными показателями ровности покрытия. Ровность покрытия измеряют суммой амплитуд колебания подрессоренной массы или массы автомобиля при проезде неровностей на участке. Канд. тсхн. наук С. С Кизима установил зависимость между высотой веровностей и суммарной амплитудой колебаний

Sc = qЧ?hi, (3.18)

где q - коэффициент, зависящий от типа покрытия; ?hi - сумма максимальных просветов под 3-метровой рейкой.

Для оценки частоты повторения неровностей определенной длины волны применяют метод спектральной плотности дисперсий. Однако сложность вычисления корреляционной функций и спектральных плотностей ограничивает возможности их практического использования. При разработке требований к ровности покрытий исходят из допустимых амплитуд и ускорений колебаний автомобилей при расчетной скорости. Выделяют четыре критерия, по которым оценивают допустимость колебаний: удобство езды и комфортность для водителя и пассажиров; устойчивость грузов в кузове; надежность и долговечность работы рессор, шин и других частей автомобиля; надежность и долговечность работы дорожной конструкции.

Решающим является критерий обеспечения удобства и комфортности для водителя и пассажиров.

Исследованиями проф. Р. В. Ротенберга и других установлено, что на неровной поверхности ощущение колебаний водителем начинается с момента, когда ускорения колебаний достигнут = 0,5 м/с2. По мере возрастания скорости автомобиля и неровностей покрытия возникают беспокоящие колебания. Этому состоянию ориентировочно соответствуют ускорения = 2,5…3 м/с2.

При длительном действии колебания становятся неприятными и непереносимыми = З…5 м/с2. Единичные большие или длительные средние значения колебания влияют на функциональное состояние водителя, снижают его работоспособность.

Нормативные требования к предельно допустимой ровности покрытий приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Нормативные требования к предельно допустимой ровности покрытий

Тип дорожной одежды	Sc, см/км при интенсивности движения, авт./сут
	500…1000	1000…3000	3000…5000	5000…7000	более 7000
Капитальные Облегченные Переходные	230/1100 300 400	230…150/1100…780 300…200 -	150…130/780…690 - -	130/690 - -	120/650 - -

Примечание. В числителе приведены показатели для толчкомера, в знаменателе - установки ПКРС-2

Состояния покрытия. Под воздействием влажности воздуха, осадков и других метеорологических факторов, а также в зависимости от интенсивности движения, уровня содержания и вида покрытие может находиться в различном состоянии.

Сухим считают покрытие, микроповерхность материала которого не имеет сплошной пленки воды. Это наблюдается при относительной влажности воздуха до 90%.

К влажным относят покрытие, микроповерхность которого покрыта сплошной пленкой связанной воды. Такое состояние наблюдается при относительной влажности воздуха 90…100% и положительной температуре. При отрицательной температуре в этих условиях образуется микрогололед.

Мокрым считают покрытие, на микроповерхности материала которого имеется слой свободной воды.

К заснеженному относят покрытие с наличием рыхлого снега на поверхности: снежный накат - наличие слоя снега, уплотненного колесами автомобилей; гололедица - все виды зимней скользкости на поверхности дороги [1,2,4].

Взаимодействие с влажным и мокрым покрытием, роль макрошероховатости. Если на сухом покрытии основную часть силы сцепления (до 90%) составляет адгезия (молекулярное взаимодействие), то на влажном или мокром она резко снижается, поскольку на поверхности образуется пленка воды, перемешанная с остатками масел, бензина и грязи. Чтобы обеспечить достаточное сцепление колес автомобиля, поверхность должна иметь шероховатую структуру, позволяющую разорвать эту пленку и обеспечить непосредственный контакт протектора с покрытием. Выступы шероховатости вдавливаются в протектор, увеличивая деформационную составляющую силы трения. Шероховатость образует систему дренируюших ходов, по которым вода отжимается из зоны контакта. Исследования канд. техн. наук М. В. Немчинова показали, что на сухих покрытиях с увеличением шероховатости уменьшается коэффициент сцепления (рисунок 3.6) при всех скоростях. На мокрых покрытиях при невысокой скорости с увеличением макрошероховатости коэффициент сцепления снижается, а с ее возрастанием сначала стабилизируется (рисунок 3.6, б), затем даже повышается при средней высоте выступов 4,5…5,5 мм. На мокрых шероховатых покрытиях с ростом скорости коэффициент сцепления снижается значительно меньше, чем на гладких (рисунок 3.7). Однако эти зависимости действительны для небольшой толщины слоя воды (до 10 мм) и скорости не более 80...100 км/ч. Если скорость высокая и толщина слоя воды большая, процесс взаимодействия принципиально изменяется, так как возникает аквапланирование. В этом случае в плоскости контакта колес с мокрым покрытием можно выделить три зоны: зону неразорванной пленки, где образуется гидродинамическое давление воды на колеса; зону частично разорванной пленки, где наблюдаются отдельные соприкосновения протектора с покрытием; зону непосредственного контакта шины с дорогой, где свободная вода полностью удалена и осуществляется сухой контакт колеса с покрытием.

Физическая сущность аквапланирования состоит в том, что при наличии на покрытии сплошного слоя жидкости (вода, слякость) глубиной не менее критической hкр под колесами в зоне расположения головной волны (рисунок 3.8) создается жидкостный клин, оказывающий гидродинамическое давление R на колеса. С увеличением скорости это давление возрастает и при определенной скорости, называемой критической скоростью аквапланирования vакв вертикальная составляющая Y давления сравнивается по размеру с вертикальной нагрузкой Q. С этого момента колеса как бы всплывают и начинают скользить по жидкости.



Рисунок 3.6 Зависимость коэффициента продольного сцепления от макрошероховатости покрытия (новый рисунок протектора) для сухого цс и мокрого цм покрытия:

а, б, в - соответствено v = 40, 60 и 80 км/ч

Рисунок 3.7 Зависимость коэффициента сцепления от скорости движения (шина с протектором):

1-3 - средняя высота выступов (Rср=1,41, 0,71 и 0,19 мм соответственно)

Рисунок 3.8 Схема действия сил на колесо автомобиля при динамическом аквапланировании:

1 - колесо; 2 - покрытие; 3 - слой жидкости; 4 - головная волна жидкости

Рисунок 3.9 Шероховатость и взаимодействие колеса автомобиля с мокрым покрытием:

1 - шероховатая поверхность 2 - слой воды 3 - колесо автомобиля

На возникновение аквапланирования влияют глубина слоя и плотность жидкости, давление в шинах, рисунок и степень износа протекторов, структура поверхности покрытия. Выступы шероховатости уменьшают активную толщину слоя воды hакт, которая действует на колеса автомобиля, и тем самым снижают гидродинамическую подъемную силу. Активная толщина слоя воды (рисунок 3.8)

hакт = hст - ? + hвд , (3.19)

где hст - толщина слоя воды на поверхности;

hвд - глубина вдавливания выступов шероховатости в шину, мм.

Критическая глубина слоя жидкости на поверхности и скорость аквапланирования:

hкр =0,72Ч?/. (3.20)

vакв=36Ч. (3.21)

где ? - средняя высота выступов шероховатости, мм:

рв - давление воздуха в шинах, МПа;

с - массовая плотность жидкости (для воды 1,02Ч10-6 кгЧс2/см4, для грязи 0,8Ч10-6 кгЧс2/см4);

v - скорость автомобиля, км/ч;

hакт - глубина слоя жидкости, мм.

Как показывают расчеты и экспериментальные наблюдения, на гладких покрытиях аквапланирование может возникать, когда слой воды или грязи всего 2…З мм. Если слой толще 10 мм, как правило, его уже нельзя избежать. Скорость начала аквапланирования колеблется от 60 до 100 км/ч. На условия движения автомобиля влияет равномерность распределения коэффициента сцепления по ширине покрытия. Необходимо, чтобы под левыми и правыми колесами автомобиля значение ц было одинаковым, иначе при резком торможении произойдет разворот автомобиля. Из теории автомобиля известно, что блокируется то колесо, которое катилось по более скользкой полосе, а поворот автомобиля происходит в сторону переднего блокируемого колеса.[6]. Угол поворота увеличивается с ростом скорости перед торможением и разности в ц под правыми и левыми колесами. В связи с этим очень важно иметь однородную по шероховатости проезжую часть. Наличие воды на покрытии приводит к увеличению сопротивления качению примерно на 5% на каждый миллиметр ее толщины

f =f0Ч(1 +0,05Чhв ) (3.22)

где f0 - коэффициент сопротивления качению сухого покрытия;

hв - толщина слоя воды и грязи на покрытии, мм.

Взавмодействие с заснежннм и оледеневшим покрытием, роль шероховатости. От состояния поверхности покрытия зимой зависят f и ц. Наличие даже сухого снега приводит к тому, что сопротивление качению увеличивается в 10…15 раз в зависимости от толщины снежных отложений по сравнению с движением по чистому покрытию (рисунок 3.10). Движение колес автомобилей по снежному накату также сопровождается образованием колей и увеличением сопротивления качению.

Рисунок 3.10 Зависимость сопротивления качению и сцепления от толщины слоя рыхлого снега hс на покрытии

Сухие чистые покрытия зимой обеспечивают достаточно высокие сцепные качества. При наличии рыхлого снега на покрытии коэффициент сцепления мало зависит от параметров шероховатости, но существенно зависит от толщины слоя, плотности, влажности и температуры снега. Значения f и ц при одной и той же толщине слои снега могут колебаться в широких пределах и зависят от сочетания температуры, влажности и плотности снега.

Сцепные качества уплотненного снега на покрытии также зависят от прочности снега, которая в свою очередь зависит от его плотности и температуры. Ориентировочные значения коэффициента сцепления у шины с протектором при скорости измерения от 40 до 60 км/ч и температуре воздуха --10 ... --20оС:

Прочность снега, МПа.............0,2 0,4 0,6 08 1,0 1,2

Коэффициент сцепления…0,3-0,45 0,25-0,35 0,20-0,30 0,17-0,25 0,16-0,23 0,15-0,21

Вследствие большого сопротивления качению и низких сцепных качеств на заснеженном и оледенелом покрытиях снижается скорость вплоть до остановки. На заснеженных покрытиях и при гололеде шероховатость на сцепные качества почти не влияет (таблица 3.4).

Таблица 3.4

Показатели сцепных качеств заснеженного и оледеневшего покрытий

Состояние покрытия	ц60	Яц
Рыхлый снег на покрытии Укатанный снег Гололед	0,05…0,12 0,05…0,15 0,03…0,10	0,001…0,003 0,002 0,0015



Рисунок 3.11 Самоочистка впадин в шероховатой поверхности при температуре воздуха -8 -15°С после числа проездов автомобилей:

1 - 1500; 2 - 3000; 3 - 4500

Однако исследования выполненные инж. Л Г. Марьяхиным (ГипродорНИИ) и канд. техн. наук В. М. Жуковым (СибАДИ) показали, что шероховатость оказывает определенное влияние на образование снежного наката, сроки ликвидации гололедных пленок, удаление снега и льда с поверхности. На гладком покрытии уплотняемый снег имеет однородную структуру. На шероховатых покрытиях снег, уплотненный между выступами каменных частиц, содержит значительное количество воздуха и имеет пористую структуру. Пористая структура снега облегчает удаление ледяного слоя, однако для удаления льда и снега, оставшегося во впадинах между каменными частицами, требуется больше хлоридов, чем для удаления льда и снега с гладкой поверхности. Поэтому вопрос об эффективности работы шероховатых поверхностей зимой не имеет однозначного ответа и требует дальнейших исследований. Влияние параметров шероховатости на степень очистки покрытия от снега заметно нарастает при высоте выступов до 1,5 мм. Более высокие выступы шероховатости на очистку покрытия практического влияния оказывают (рисунок 3.11). Поэтому с позиции работы покрытий зимой наиболее целесообразными следует считать выступы макрошероховатости 1,5…2,0 мм.