Материал: 2308

где hст – толщина слоя стока, мм; а – интенсивность дождя, мм/мин; L – длина участка стекания воды, мм; п – коэффициент гидравлической шероховатости; iпр, iп и i– соответственно продольный, поперечный уклоны проезжей части и уклон стока, ‰; в – кратчайшее расстояние от точки определения глубины до оси проезжей части, мм; Rср – средняя высота выступов шероховатости, м; к – коэффициент, принимаемый при измерении уклонов в ‰, к = 31,6228.

На рис. 7.6 приведены результаты расчета коэффициента сцепления по формуле (7.11).

Рис. 7.6. Зависимость коэффициента сцепления от скорости движения, параметров шероховатости покрытия, толщины слоя стока и глубины вдавливания зерен каменного материала в шину: 1–9 – соответственно при скорости движения 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110 и120 км/ч

На рис. 7.7 представлены результаты расчета глубины слоя стока при различных интенсивностях дождя.

Для определения глубины вдавливания зерна каменного материала шероховатого покрытия в шину проф. М.В. Немчинов рекомендует использовать эмпирическую формулу

Эта формула не учитывает нагрузку на колесо, количество зерен шероховатости под шиной в момент проезда, которое обуславливает нагрузку на каждое зерно, и оказываемый зерном отпор, свойства резины покрышки, давление воздуха в шине и т.д. Поэтому формула (7.13) имеет граничные условия и применима не во всех случаях.

Рис. 7.7. Зависимость толщины слоя стока от интенсивности дождя и параметров шероховатости покрытия дороги II технической категории с продольным и поперечным уклонами 20 ‰: 1–10 – при интенсивности дождя 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 мм/мин

Для определения глубины вдавливания зерна каменного материала шероховатого покрытия в шину можно применить известную [8, 19] формулу

где Nз – нагрузка на зерно, МН; Е0 и – соответственно модуль упругости и коэффициент Пуассона материала пневматического колеса, МПа; dз – диаметр зерна, м.

Для использования формулы (7.14) необходимо знать численное значение модуля упругости пневматического колеса. Для определения модуля упругости пневматической шины можно использовать эмпирические формулы М.А. Петрова [20], позволяющие определять вертикальную деформацию шины в зависимости от нагрузки на колесо и давления воздуха в шине. В табл. 7.4 представлены формулы, описывающие деформирование различных моделей шин при вариации приложенной нагрузки и давления воздуха, взятые из источника [20].

Решив (7.14), относительно модуля упругости пневматического колеса при подстановке параметров зерна каменного материала характеристик шины получим выражение

где Nк – нагрузка на колесо, МН; hz – вертикальная деформация шины, м; D0 – диаметр отпечатка колеса, м.

Таблица 7.4

Размер и модель шины

Рис. 7.8. Модули упругости шин: 1 и 2 – соответственно при минимальных и максимальных значениях силовых параметров, представленных в табл. 7.4

Рис. 7.9. Вдавливание зерен в шину 240-508 ИК-6АМ при нагрузке на колесо 23 кН: 1–5 – для зерна диаметром 5; 10; 15; 20 и 25 мм соответственно