Текстура дороги - Road texture

Текстуры дорожного покрытия отклонения от плоской и гладкой поверхности, влияющие на взаимодействие транспортного средства и шины. Фактура дорожного покрытия делится на: микротекстура с длинами волн от 0 мм до 0,5 мм (0,020 дюйма), макротекстура с длинами волн от 0,5 миллиметра (0,020 дюйма) до 50 миллиметров (2,0 дюйма) и мегатекстура с длинами волн от 50 миллиметров (2,0 дюйма) до 500 миллиметров (20 дюймов).

Микротекстура

Микротекстура (MiTx) - это общий термин для обозначения материала кристаллографический параметры и другие аспекты микроструктуры: такие как морфология, включая распределение по размеру и форме; химический сочинение; и кристалл ориентация и отношения[1]

В то время как на прогиб подвески транспортного средства и динамические нагрузки на шины влияет большая длина волны (грубость ), текстура дороги влияет на взаимодействие между поверхностью дороги и следом от шины. Микротекстура имеет длину волны короче 0,5 мм. Это относится к поверхности связующего, совокупность и загрязняющих веществ, таких как отложения резины от шин.

Смесь дорожного материала способствует трению на сухой дороге. Как правило, дорожные агентства контролируют смесь не напрямую, а косвенно через тормозные системы. трение тесты. Однако трение также зависит от других свойств поверхности, таких как макротекстура.

Макротекстура

Макротекстура (MaTx) - это отчасти желаемое свойство, а отчасти нежелательное. Короткие волны MaTx, около 5 мм, действуют как акустические поры и уменьшают шум от шин / дороги. С другой стороны, длинноволновые MaTx увеличивают шум. MaTx обеспечивает трение на мокрой дороге, особенно на высоких скоростях. Чрезмерное увеличение MaTx сопротивление качению и поэтому расход топлива и CO2 выбросы, способствующие глобальное потепление. Правильные дороги имеют MaTx около 1 мм средней глубины профиля.

Макротекстура - это семейство волнообразных характеристик дорожного покрытия. В то время как на прогиб подвески транспортного средства и динамические нагрузки на шины влияют более длинные волны (неровности), текстура дороги влияет на взаимодействие между поверхностью дороги и отпечатком шины. Макротекстура имеет длину волны от 0,5 мм до 50 мм.

Дорожные агентства контролируют макротекстуру, используя измерения, сделанные с помощью лазера скорости на шоссе или инерционных профилометров.

Мегатекстура

Мегатекстура (MeTx) является результатом износа и повреждений дорожного покрытия, вызывая шум и вибрацию. Megatexture имеет длину волны от 50 мм до 500 мм. Некоторыми примерами дорожных повреждений с большим количеством MeTx являются выбоины, стиральные доски (обычные на грунтовых дорогах) и неровные морозы. Среднеквадратическое значение MeTx менее 0,2 мм считается нормальным для нормальных дорог.

Измерение

MaTx и MeTx измеряются с помощью лазерного / инерционного профилографы. Поскольку MiTx имеет очень короткие волны, их предпочтительно измерять с помощью испытаний тормозов на сухое трение, а не с помощью профилирования. Профилографы, записывающие текстуру как на траектории левого, так и правого колеса, могут использоваться для определения участков дороги с опасными разделенное трение.

Профилограф

В профилограф прибор для измерения шероховатости поверхности дорожного покрытия. В начале 20 века профилографы были низкоскоростными прокатными устройствами (например, катящиеся по прямой ). Сегодня многие профилографы представляют собой современные высокоскоростные системы с лазерным датчиком высоты в сочетании с инерциальной системой, которая создает крупномасштабную опорную плоскость. Он используется строительными бригадами или сертифицированными консультантами для измерения шероховатости действующих дорожных сетей, а также до и после фрезерования гребней и мощение накладки. Современные профилографы - это полностью компьютеризированные инструменты.

Данные, собранные профилографом, используются для расчета Международный индекс шероховатости (IRI), который выражается в дюймах / миле или мм / м. Значения IRI варьируются от 0 (эквивалент вождения по стеклянной пластине) до нескольких сотен дюймов / милю (очень неровная дорога). Значение IRI используется в управлении дорогами для мониторинга вопросов безопасности и качества дорожного движения.

Многие профилографы дороги также измеряют тротуары. поперечный склон, кривизна, продольный градиент и колейность. Некоторые профилографы принимают цифровые фото или же ролики при профилировании дороги. Большинство профилографов также записывают положение, используя GPS технологии. Еще один распространенный вариант измерения: трещины. Некоторые системы профилографов включают георадар, используется для записи асфальт толщина слоя.

Другой тип профилографа - для измерения поверхности текстура дороги и как это соотносится с коэффициентом трение и таким образом сопротивление скольжению. Фактура дорожного покрытия делится на три категории; мегатекстура, макротекстура и микротекстура. В настоящее время микротекстуру нельзя измерить напрямую, кроме как в лаборатории. Мегатекстура измеряется с использованием того же метода профилирования, что и при получении значений IRI, в то время как макротекстура - это измерение отдельных вариаций дороги в пределах небольшого интервала в несколько сантиметров. Например, дорога, на которую нанесен гравий с последующим нанесением асфальтового покрытия, будет иметь высокую макротекстуру, а дорога, построенная из бетонных плит, будет иметь низкую макротекстуру. По этой причине в бетоне часто появляются бороздки или шероховатости сразу после его укладки на дорожное полотно, чтобы увеличить трение между шиной и дорогой.

Оборудование для измерения макротекстуры в настоящее время состоит из дальномерного лазера с очень маленьким размером пятна (<1 мм) и систем сбора данных, способных регистрировать возвышения с шагом 1 мм или меньше. Частота дискретизации обычно превышает 32 кГц. Данные макротекстуры можно использовать для расчета зависящей от скорости части трения между обычными автомобильными шинами и дорожным покрытием как в сухих, так и в мокрых условиях. Микротекстура также влияет на трение.

Боковое трение и поперечный уклон являются ключевыми силами реакции, которые помогают автомобилю, движущемуся на поворотах, оставаться в устойчивом боковом положении, в то время как на него действуют силы, возникающие из-за скорости и кривизны. Поперечный уклон и кривизну можно измерить с помощью профилографа дороги, а в сочетании с измерениями, связанными с трением, можно использовать для неправильной идентификации. наклонные кривые, что может увеличить риск дорожно-транспортных происшествий.

Профилометрия дорог

Фургон с профилометром дороги (без даты, до 1969 г.).

Профилометры дорожного покрытия (также известные как профилографы, использовавшийся в знаменитом 1958-1960 гг. Дорожный тест AASHO ) используйте лазер для измерения расстояния (подвешенный примерно на 30 см от тротуара) в сочетании с одометр и инерционный единица (обычно акселерометр для обнаружения движения транспортного средства в вертикальной плоскости), который устанавливает движущуюся эталонную плоскость, до которой интегрируются лазерные расстояния. Инерционная компенсация делает данные профиля более или менее независимыми от того, какую скорость автомобиль с профилометром имел во время измерений, при условии, что транспортное средство не делает больших изменений скорости и поддерживается скорость выше 25 км / ч или 15 миль в час. Система профилометра собирает данные при нормальной скорости движения по шоссе, измеряя отметки поверхности с интервалом 2–15 см (1–6 дюймов), и требует высокоскоростной системы сбора данных, способной производить измерения в диапазоне килогерц.

Данные, собранные профилометром, используются для расчета Международного индекса шероховатости (IRI), который выражается в дюймах / миле или мм / м. Значения IRI варьируются от 0 (эквивалент вождения по стеклянной пластине) и до нескольких сотен дюймов / миль (очень неровная дорога). Значение IRI используется в управлении дорогами для мониторинга проблем безопасности и качества дорожного движения.

Многие специалисты по профилю дороги также измеряют поперечный склон, кривизна, продольный градиент и колейность. Некоторые профилировщики принимают цифровые фото или же ролики при профилировании дороги. Большинство профилировщиков также записывают положение, используя GPS технологии. Другой довольно распространенный вариант измерения - трещины. Некоторые системы профилометров включают георадар, используется для записи асфальт толщина слоя.

Другой тип профилометра предназначен для измерения текстуры поверхности дороги и того, как она соотносится с коэффициентом трение и таким образом сопротивление скольжению. Фактура дорожного покрытия делится на три категории: мегатекстура, макротекстура и микротекстура. В настоящее время микротекстуру нельзя измерить напрямую, кроме как в лаборатории. Мегатекстура измеряется с использованием того же метода профилирования, что и при получении значений IRI, в то время как макротекстура - это измерение отдельных вариаций дороги в пределах небольшого интервала в несколько сантиметров. Например, дорога, на которую нанесен гравий с последующим нанесением асфальтобетонного покрытия, будет иметь высокую макротекстуру, а дорога, построенная из бетонных плит, будет иметь низкую макротекстуру. По этой причине в бетоне часто появляются бороздки или шероховатости сразу после укладки на дорожное полотно, чтобы увеличить трение между шиной и дорогой.

Оборудование для измерения макротекстуры в настоящее время состоит из дальномерного лазера с очень маленьким размером пятна (<1 мм) и систем сбора данных, способных регистрировать возвышения, расположенные на расстоянии 1 мм или меньше. Частота дискретизации обычно превышает 32 кГц. Данные макротекстуры можно использовать для расчета зависящей от скорости части числа трения между типичными автомобильными шинами и дорожным покрытием. Макротекстура также дает информацию о разнице между трением на сухой и мокрой дороге. Однако макротекстуру нельзя использовать для расчета соответствующего числа трения, поскольку микротекстура также влияет на трение.

Боковое трение и поперечный уклон являются ключевыми силами реакции, которые помогают автомобилю, движущемуся на поворотах, оставаться в устойчивом боковом положении, несмотря на то, что он подвергается действию возбуждающих сил от скорости и кривизны. Поскольку трение сильно зависит от макротекстуры и текстуры, поперечный уклон и кривизну можно измерить с помощью профилировщика дороги, поэтому профилировщики дороги очень полезны для определения кривых с неправильным наклоном, которые могут представлять опасность для автомобилей.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Определение микротекстур и его приложения (второе издание), В. Рэнделл, 2003 г.

внешняя ссылка