TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Podobne dokumenty
Tomasz Mechowski. Kierownik Zakładu Diagnostyki Nawierzchni. Warszawa, 20 czerwca 2017 r.

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

O zawiłościach procedury oceny poślizgowości

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Kierunek Mechanika i Budowa Maszyn Specjalność Samochody i Ciągniki

Właściwości przeciwpoślizgowe w przepisach i co dalej

Laboratorium Diagnostyki Nawierzchni TD-1 - Zakres działalności

Pomiary i sprzęt stosowany do oceny właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni na przykładzie Norwegii i Polski

Badania doświadczalne wielkości pola powierzchni kontaktu opony z nawierzchnią w funkcji ciśnienia i obciążenia

Dynamika ruchu technicznych środków transportu. Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

O punktowej i ciągłej metodzie pomiaru poślizgowości nawierzchni drogowych

TEMATY DYPLOMÓW 2017/18 STUDIA STACJONARNE MAGISTERSKIE II STOPNIA

Właściwości przeciwpoślizgowe w dokumentach przetargowych GDDKiA

Mechanika ruchu / Leon Prochowski. wyd. 3 uaktual. Warszawa, Spis treści

SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA na wykonanie pomiarów okresowych hałasu komunikacyjnego

Wykorzystanie przyczepności podczas hamowania pojazdu

WYZNACZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU METODAMI SYMULACYJNYMI

Statystyka hydrologiczna i prawdopodobieństwo zjawisk hydrologicznych.

PORÓWNANIE WYNIKÓW BADAŃ DROGOWYCH Z ICH SYMULACJĄ PROGRAMEM V-SIM NA PRZYKŁADZIE EKSTREMALNEGO HAMOWANIA SAMOCHODU WYPOSAŻONEGO W UKŁAD ABS

WSPÓŁCZYNNIK GOTOWOŚCI SYSTEMU LOKOMOTYW SPALINOWYCH SERII SM48

WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWE NAWIERZCHNI DROGOWYCH W POLSCE SEBASTIAN WITCZAK

CAR BRAKE DECELERATION MEASUREMENT - PRECISION AND INCORRECTNESS

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

Temat ćwiczenia. Wyznaczanie mocy akustycznej

ANALIZA OCENY WSKAŹNIKA SZORSTKOŚCI NAWIERZCHNI DROGOWEJ WAHADŁEM ANGIELSKIM NA DRODZE KRAJOWEJ DK-43 W OKRESIE UJEMNEJ I DODATNIEJ TEMPERATURY

SYSTEM MONITOROWANIA DECYZYJNEGO STANU OBIEKTÓW TECHNICZNYCH

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

USTALANIE WARTOŚCI NOMINALNYCH W POMIARACH TOROMIERZAMI ELEKTRONICZNYMI

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

THE MOVEMENT SPEED OF PEDESTRIANS IN REFERENCE TO ROAD ACCIDENTS TAKING INTO ACCOUNT THE SPECIAL MOVEMENT CONDITIONS PART 1

Badanie hałaśliwości nowoczesnych nawierzchni na drogach wojewódzkich woj. śląskiego

Rozkład prędkości statków na torze wodnym Szczecin - Świnoujście

Katedra Pojazdów Samochodowych

InŜynieria ruchu str. 114

Politechnika Śląska. Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki. Praca dyplomowa inżynierska. Wydział Mechaniczny Technologiczny

TRANSPROJEKT-WARSZAWA Warszawa, ul. Rydygiera 8 bud.3a, tel.(0-22) , fax:

- 1 / 7- Ponadto w opracowanej ekspertyzie mogą być zawarte są informacje na temat:

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

NIEPEWNOŚĆ W OKREŚLENIU PRĘDKOŚCI EES ZDERZENIA SAMOCHODÓW WYZNACZANEJ METODĄ EKSPERYMENTALNO-ANALITYCZNĄ

POLSKA DIAGNOSTYKA POJAZDOWA

BADANIA EKSPERYMENTALNE OGUMIENIA W NIEUSTALONYCH WARUNKACH ZNOSZENIA BOCZNEGO

KOLOKWIUM IGOR RUTTMAR SEBASTIAN WITCZAK

Ćwiczenie nr 2: ZaleŜność okresu drgań wahadła od amplitudy

CZTEROKULOWA MASZYNA TARCIA ROZSZERZENIE MOŻLIWOŚCI BADAWCZYCH W WARUNKACH ZMIENNYCH OBCIĄŻEŃ

5(m) PWSZ -Leszno LABORATORIUM POMIARY I BADANIA WIBROAKUSTYCZNE WYZNACZANIE POZIOMU MOCY AKUSTYCZNEJ MASZYN I URZĄDZEŃ 1. CEL I ZAKRES ĆWICZENIA

METODYKA POSTĘPOWANIA W ZAKRESIE WYZNACZANIA KLASY MLC DLA NOWOBUDOWANYCH I PRZEBUDOWYWANYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH NA DROGACH PUBLICZNYCH

MANEWR PODWÓJNEJ ZMIANY PASA RUCHU PRÓBA OCENY PROGRAMÓW DO REKONSTRUKCJI WYPADKÓW DROGOWYCH

Wykorzystanie nowoczesnych metod pomiarowych stanu technicznego nawierzchni na drogach krajowych. PKD Olsztyn 27 września 2016 r.

WYZNACZANIE NIEPEWNOŚCI OBLICZEŃ W PRZYPADKU MODELI NIELINIOWO ZALEŻNYCH OD PARAMETRÓW

TOM I Aglomeracja warszawska

Analiza zachowania koła podczas rozpędzania i hamowania na różnych rodzajach nawierzchni prowadzona w środowisku MATLAB/SIMULINK

TRANSCOMP XV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

PROJEKT STAŁEJ ORGANIZACJI RUCHU

Temat /6/: DYNAMIKA UKŁADÓW HYDRAULICZNYCH. WIADOMOŚCI PODSTAWOWE.

BADANIA PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODÓW NA ŚLISKIEJ NAWIERZCHNI

Wpływ zanieczyszczenia torowiska na drogę hamowania tramwaju

ε (1) ε, R w ε WYZNACZANIE SIŁY ELEKTROMOTOTYCZNEJ METODĄ KOMPENSACYJNĄ

HAX Warias Dariusz Jankowice, ul. Świerklańska 109 Tel.(fax.) , kom Jankowice,dnia r.

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Rozwój ITS na sieci dróg krajowych

Teoria ruchu pojazdów samochodowych

Kierunek i poziom studiów: Technologia chemiczna, pierwszy Sylabus modułu: Automatyka i pomiar wielkości fizykochemicznych (0310-TCH-S1-021)

Pojazdy przeciążone zagrożeniem dla trwałości nawierzchni drogowych: metody przeciwdziałania

Temat ćwiczenia. Pomiary hałasu komunikacyjnego

Ćw. 4. BADANIE I OCENA WPŁYWU ODDZIAŁYWANIA WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA ROZKŁAD CIŚNIEŃ W ŁOśYSKU HYDRODYNAMICZNYMM

Andrzej Cielecki Politechnika Warszawska Projektowanie i funkcjonowanie rond w Polsce-studium przypadków.

ZWROTNICOWY ROZJAZD.

Interpretacja krzywych sondowania elektrooporowego; zagadnienie niejednoznaczności interpretacji (program IX1D Interpex) Etapy wykonania:

Obliczenie konstrukcji nawierzchni Remontu nawierzchni jezdni i chodników w ciągu drogi wojewódzkiej Ulic Oświęcimskiej i Popiełuszki w Opolu

Dr hab. inż. Mirosław Graczyk, prof. IBDiM

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D RECYKLING

THE INFLUENCE OF THE PRESSURE IN TYRES AND THE LOAD OF THE CAR ON THE DELAY AND THE BRAKING DISTANCE OF A MOTOR-CAR WITHOUT ABS SYSTEM

1. POMIAR SIŁY HAMOWANIA NA STANOWISKU ROLKOWYM

WPŁYW METODY DOPASOWANIA NA WYNIKI POMIARÓW PIÓRA ŁOPATKI INFLUENCE OF BEST-FIT METHOD ON RESULTS OF COORDINATE MEASUREMENTS OF TURBINE BLADE

Odwodnienie a bezpieczeństwo ruchu drogowego

I.M. Inwestor: Powiat Bieruńsko - Lędziński Adres inwestora: Bieruń, ul. Jagiełły 1

WYKORZYSTANIE OPROGRAMOWANIA ADAMS/CAR RIDE W BADANIACH KOMPONENTÓW ZAWIESZENIA POJAZDU SAMOCHODOWEGO

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWYCH NAWIERZCHNI BETONOWYCH ORAZ METODY POPRAWY TYCH WŁAŚCIWOŚCI

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

POWSZECHNE KRAJOWE ZASADY WYCENY (PKZW)

Definicje. Najprostszy schemat blokowy. Schemat dokładniejszy

OCENA DIAGNOSTYCZNA STANU TECHNICZNEGO POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH W WYBRANEJ STACJI DIAGNOSTYCZNEJ

Diagnoza stanu nawierzchni. Kryteria kwalifikowania nawierzchni do wzmocnienia oraz Nowe technologie pomiarowe

KARTY POMIAROWE DO BADAŃ DROGOWYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 504

MODELOWANIE HAMULCA TARCZOWEGO SAMOCHODU OSOBOWEGO Z WYKORZYSTANIEM ZINTEGROWANYCH SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH CAD/CAE

SYSTEM EIB W LABORATORIUM OŚWIETLENIA I INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH

Najprostszy schemat blokowy

THE INFLUENCE OF TYRE PRESSURE AND VEHICLE LOAD ON EVALUATION OF BRAKE SYSTEM EFFECTIVENESS BY VEHICLES SERVICES STATIONS ITEMS

Warsztaty Tribologiczne PTT ITeE-PIB TRIBOTESTING Radom,

WYDZIAŁ MECHANICZNY POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ KATEDRA SILNIKÓW SPALINOWYCH I SPRĘśAREK

Wydział Architektury Kierunek: Gospodarka Przestrzenna Specjalność: Planowanie Przestrzenne Studia 2-go stopnia

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

KARTA CHARAKTERYSTYKI PROFILU DYPLOMOWANIA

Ocena odporności na poślizg materiałów kamiennych do nawierzchni ciągów pieszo-jezdnych w aspekcie użytkowania

OCENA WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWPOŚLIZGOWYCH NAWIERZCHNI DROGOWYCH PRZY WYKORZYSTANIU URZĄDZEŃ TWO, CTM I DFT

INWESTOR GMINA I MIASTO ULANÓW UL RYNEK ULANÓW

LOGITRANS - VII KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA LOGISTYKA, SYSTEMY TRANSPORTOWE, BEZPIECZEŃSTWO W TRANSPORCIE

BEZPIECZEŃSTWO TRANSPORTU SAMOCHODOWEGO

Transkrypt:

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT Janusz POKORSKI 1 Andrzej REŃSKI Hubert SAR Współczynnik przyczepności, Przyczepka dynamometryczna, Bezpieczeństwo ruchu drogowego BADANIE PRZYCZEPNOŚCI OPONY DO NAWIERZCHNI W WARUNKACH LETNIEJ EKSPLOATACJI W artykule zaprezentowano wyniki badań współczynnika przyczepności pomiędzy oponą a nawierzchnią w warunkach letniej eksploatacji. W badaniach wykorzystano nową generację zestawu pomiarowego SRT-4, wyposaŝonego w przyczepkę dynamometryczną. Układ ten jest równieŝ wykorzystywany podczas rutynowych badań współczynnika przyczepności nawierzchni na drogach krajowych i badań odbiorczych nowych dróg. Artykuł wskazuje jedną z moŝliwości szacowania współczynnika przyczepności pomiędzy oponą a nawierzchnią, przydatną przy odtwarzaniu sytuacji przedwypadkowych. Problematyka poruszona w tej pracy moŝe być w szczególności interesująca dla rzeczoznawców samochodowych i biegłych sądowych z dziedziny bezpieczeństwa ruchu drogowego. INVESTIGATION OF TYRE-TO-ROAD ADHESION IN SUMMER EXPLOITATION CONDITIONS In the paper results of tyre-to-road adhesion coefficient research in summer conditions are presented. In the investigations the new SRT-4 measurement system equipped with dynamometer trailer was applied. This unit is also used in routine and acceptance investigation of road surface adhesion coefficient. The article indicates one of the possibilities to estimate adhesion coefficient between tyre and road surface, useful in the cases of road accidents reconstruction. The problem discussed in the article can be especially interesting for automotive and road safety judgement experts. 1. WSTĘP Zagadnienie oceny współczynnika przyczepności (siły tarcia) zarówno z punktu widzenia nawierzchni drogowej jak i ogumienia koła samochodowego nabiera coraz większego znaczenia wobec rosnących wymagań dotyczących bezpieczeństwa ruchu drogowego. Wiarygodny pomiar wartości tego współczynnika staje się coraz bardziej 1 Politechnika Warszawska, Instytut Pojazdów; 02-524 Warszawa, ul. Narbutta 84 tel: + 48 22 234-85-45, Fax: + 48 22 849-03-03, e-mail: arenski@simr.pw.edu.pl

2760 Janusz POKORSKI, Andrzej REŃSKI, Hubert SAR istotny przy budowie nowych autostrad, które muszą spełniać normy Unii Europejskiej. Jednocześnie zmienność współczynnika przyczepności np. w funkcji poślizgu hamowanego koła ma istotny wpływ na algorytmy sterowania układów antypoślizgowych ABS oraz układów stabilizacji toru jazdy ESP. Układy te stają się obecnie standardowym wyposaŝeniem pojazdów samochodowych i to właśnie one mają decydujący wpływ na zwiększenie bezpieczeństwa na drogach. Celem naukowym, zrealizowanego m.in. przez autorów artykułu projektu badawczego MNiSzW, było stworzenie nowoczesnego aparatu matematycznego i pomiarowobadawczego pozwalającego na badanie własności przeciwpoślizgowych nawierzchni drogowych i opon samochodowych. Przez narzędzie to autorzy projektu uwaŝają zarówno nowoczesny aparat matematyczny umoŝliwiający w miarę precyzyjny opis i badania modelowe zjawisk dynamicznych zachodzących w styku opony z jezdnią [9], [10], [11] jak i aparaturę badawczą pozwalająca na identyfikację zjawisk fizycznych tam zachodzących i ich ilościowy opis. Znajomość charakterystyk przyczepności ma równieŝ kapitalne znaczenie przy projektowaniu i doskonaleniu nowoczesnych typów ogumienia oraz opracowywaniu nowoczesnych materiałów i technologii wykonania nawierzchni drogowych [8]. Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej wraz z Instytutem Badawczym Dróg i Mostów w Warszawie ma spore osiągnięcia w zakresie konstrukcji i eksploatacji systemów pomiarowych słuŝących do badania przyczepności nawierzchni drogowych [3], [4], [5]. Dziesięć zestawów pomiarowych o nazwie SRT-3 od wielu lat wykonuje masowe badania przyczepności nawierzchni dróg krajowych [2]. Eksperymentalny zestaw pomiarowy będący własnością IBDiM, merytorycznie wspomagany przez pracowników IPPW, bierze od kilku lat udział w europejskim programie doskonalenia metodyki pomiarów drogowych [1]. Rosnące wymagania norm europejskich dotyczące zakresu pomiarów szorstkości nawierzchni wymuszają na konstruktorach systemów badawczych poszukiwania nowych rozwiązań układów pomiarowych. Doświadczenia zdobyte przy eksploatacji układów SRT-3 pozwoliły wskazać kierunek modernizacji polskich zestawów pomiarowych. Dla poprawnego wdroŝenia tych zmian niezbędne są dalsze badania modelowe dotyczące współpracy hamowanego koła z nawierzchnią drogi, uwzględniające specyfikę pomiarów trakcyjnych. Jednym z celów projektu było m.in. opracowanie i wykonanie nowej generacji przyczepki dynamometrycznej o roboczej nazwie SRT-4 słuŝącej do prowadzenia prac badawczych i rozwojowych związanych z pomiarami charakterystyk przyczepności wzdłuŝnej zarówno róŝnych opon samochodowych jak i róŝnych nawierzchni drogowych. PoniŜej zaprezentowano nowy zestaw pomiarowy i przedstawiono wyniki badań będących wstępem do oceny warunków bezpieczeństwa ruchu na polskich drogach. 2. PREZENTACJA ZESTAWU POMIAROWEGO SRT-4 Na rys. 1 oraz 3 zaprezentowano nowy zestaw pomiarowy SRT-4 słuŝący do badania zarówno przyczepności nawierzchni drogowych jak i właściwości antypoślizgowych róŝnych opon samochodowych. Cechami, odróŝniającymi go od poprzedniego układu pomiarowego są:

BADANIE PRZYCZEPNOŚCI OPON DO NAWIERZCHNI W WARUNKACH 2761 Rys.1. Zestaw pomiarowy SRT-4 pojazd ciągnący w postaci mercedesa sprintera, przyczepka dynamometryczna o zmiennym wymiarze ogumienia od 14 do 17 cali i zmiennym obciąŝeniu koła pomiarowego, rozszerzony układ pomiarowo-sterujący PCI-EPP, system GPS wspomagający lokalizację punktów pomiarowych, oprogramowanie pomiarowo-sterujące pozwalające m.in. na wyznaczanie pełnych charakterystyki przyczepności µ(s). Niezmienionym pozostał oryginalny schemat kinematyczny przyczepki dynamometrycznej, opracowany w pierwszej połowie lat sześćdziesiątych przez dr inŝ. Stanisława Kowalskiego i prof. Edwarda Habicha (rys. 2). Charakterystyczną cechą tego układu jest dwuwahaczowe (dwudrąŝkowe) prowadzenie koła pomiarowego z dwudźwigniowym układem sprzęgająco-wyrównowaŝającym. Układ ten zapewnia moŝliwość pomiaru siły tarcia T między kołem pomiarowym a nawierzchnią w kaŝdych warunkach ruchu, zarówno w fazie swobodnego toczenia, jak i przy przyhamowywaniu (zwalnianiu) koła pomiarowego lub przy całkowitej jego blokadzie. W (m 1 ) F C3 F C1 b a v=const h b a r (m 2 ) T a=h F C2 =T Rys. 2. Schemat kinematyczny przyczepek SRT-3 i SRT-4

2762 Janusz POKORSKI, Andrzej REŃSKI, Hubert SAR Rys. 3. Przyczepka dynamometryczna zestawu pomiarowego SRT-4 Z układem dźwigniowym związane są dwa tory pomiarowe (czujniki pomiarowe). Pierwszy z nich F C1 - mierzy moment hamujący W h na tarczy hamulcowej, drugi F C2 siłę tarcia T w styku koła z jezdnią. W momencie całkowitego zablokowania koła pomiarowego oba czujniki mierzą (w odpowiedniej skali) tę samą siłę, co stwarza moŝliwość kontroli poprawności działania układu pomiarowego w warunkach trakcyjnych. Dodatkowy tor pomiarowy F C3 mierzący dynamiczne obciąŝenie koła F z w czasie pomiarów, został wprowadzony przez dr inŝ. Bogumiła Szwabika i mgr inŝ. Janusza Pokorskiego do zestawów SRT-3 w pierwszej połowie lat dziewięćdziesiątych. Tor ten pozwala wprowadzić korektę obciąŝenia normalnego koła pomiarowego w czasie jazdy, co ma istotne znaczenie jedynie przy pomiarach na wyjątkowo nierównych drogach. Na rys. 4 przedstawiono przebieg procesu pomiarowego podczas hamowania koła przyczepki dynamometrycznej przy ustalonej prędkości zestawu badawczego v s wynoszącej 60 km/h. Rys. 4. Przebieg procesu hamowania przyczepki dynamometrycznej

BADANIE PRZYCZEPNOŚCI OPON DO NAWIERZCHNI W WARUNKACH 2763 Poszczególne linie oznaczają: zielona linia - prędkość obwodowa v k hamowanego koła, czerwona linia - moment hamujący W (czujnik F C1 ), niebieska linia - siła tarcia T (czujnik F C2 ), szara - siła normalna F z obciąŝająca koło pomiarowe, czarna (górna) - przedział czasu, w którym wyznaczane są uśrednione wartości współczynnika przyczepności µ M oraz µ T, czarna (dolna) - przedział czasu, w którym lana jest woda pod koło pomiarowe. Uśrednione wartości współczynników przyczepności koła do nawierzchni drogi wyznaczane są z zaleŝności: µ M =W/F z, µ T =T/F z. (1) Przy całkowicie zablokowanym kole obydwie wartości powinny być sobie równe. Dopuszczalna odchyłka, decydująca o przydatności wykonanego pomiaru nie moŝe przekraczać wartości µ=0.05. NaleŜy podkreślić, Ŝe zestawy SRT-3 oraz SRT-4 zostały wyposaŝone w system dynamicznego pomiaru siły wleczenia koła pomiarowego, co znacznie poprawia zgodność wyników pochodzących z obu kanałów pomiarowych. Na rys. 5 zamieszczono zdjęcie ilustrujące nowy układ pomiarowo-sterujący zastosowany w zestawie SRT-4. 1 2 3 4 5 6 7 8 Rys. 5. Układ pomiarowo-sterujący PCI-EPP zestawu SRT-4 Układ PCI-EPP posiada budowę modułową. Ułatwia to rozbudowę i modyfikację zespołu pomiarowo-sterującego. Moduły 1 i 2 stanowią przetwornice zasilające moduły funkcyjne i komputer pomiarowy. Moduł 3 jest interface em sprzęgającym z komputerem pomiarowym. Moduły 4 i 5 słuŝą do pomiaru drogi i prędkości zestawu pomiarowego v s i koła pomiarowego v k. Moduł 6 obsługuje pneumatyczne zawory elektro-magnetyczne sterujące układem hamulcowym i wypływem wody oraz zaworem proporcjonalnym

2764 Janusz POKORSKI, Andrzej REŃSKI, Hubert SAR sterującym przebiegiem ciśnienia hamowania. Moduły 7 i 8 stanowią zespół wzmacniaczy czujników pomiarowych oraz przetwornika analogowo-cyfrowego. Rys. 6 przedstawia pełną charakterystykę przyczepności µ(s) uzyskaną z pojedynczego hamowania koła pomiarowego przyczepki dynamometrycznej SRT-4 (linia koloru czerwonego). Jest to szczególna własność, której praktycznie nie posiadają Ŝadne inne układy pomiarowe. MoŜliwość uzyskiwania takiej charakterystyki z jednego testu hamowania wynika z oryginalnego schematu kinematycznego tej przyczepy. Dla porównania linią czarną zaznaczono odpowiednią charakterystykę wyznaczoną przy zastosowaniu modelu Pacejki [7] oraz modelu Dugoffa (linia niebieska). Modele te wymagają dysponowania wartościami wielu, trudno dostępnych i skomplikowanych pomiarowo parametrów. Rys. 6. Pełna charakterystyka przyczepności nawierzchni drogowej µ(s) Zestawy pomiarowe wykonujące masowe badania przyczepności nawierzchni na drogach krajowych wykorzystują system punktów referencyjnych do lokalizacji miejsca wykonanych pomiarów. System ten jednak dotyczy jedynie dróg pozamiejskich. Wychodząc naprzeciw potrzebom lokalizacji punktów pomiarowych na innych drogach, układ pomiarowy SRT został uzupełniony o system nawigacji satelitarnej GPS. W dalszej części artykułu przedstawiono wyłącznie wartości współczynnika przyczepności poślizgowej, tzn. przy wartości poślizgu wzdłuŝnego s=1. Rys. 7 ilustruje zmienność współczynnika przyczepności na odcinku testowym w Warszawie, a rys. 8 wskazuje miejsca tych pomiarów.

BADANIE PRZYCZEPNOŚCI OPON DO NAWIERZCHNI W WARUNKACH 2765 0,5 wsp. przyczepności 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 punkt pomiarowy Rys. 7. Zmienność współczynnika przyczepności na odcinku testowym (rys.8);µ M =0.36 Rys. 8. Lokalizacja punktów pomiarowych przy wykorzystaniu GPS 3. TECHNOLOGIA WARSTWY WIERZCHNIEJ A WSPÓŁCZYNNIK PRZYCZEPNOŚCI Dla zilustrowania wybranych wyników pomiarów wykonanych przy uŝyciu zestawu pomiarowego SRT-4 w kolejnych rozdziałach omówiono zróŝnicowanie wartości współczynnika przyczepności na róŝnych nawierzchniach i na róŝnych odcinkach pomiarowych. Pełne wyniki pomiarów są dostępne w Pracowni Pomiarów i Obliczeń Komputerowych (PPiOK) Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej. W Tabeli 1 zamieszczono wartości współczynników przyczepności dla kilku róŝnych rodzajów warstwy wierzchniej.

2766 Janusz POKORSKI, Andrzej REŃSKI, Hubert SAR Tab. 1. Współczynniki przyczepności µ M dla róŝnych nawierzchni drogowych Typ nawierzchni Współczynnik Lokalizacja przyczepności 1 boksyty spiekane 0.86 Poznań 2 pojedyncze pow. utrwalenie 0.71 Wola Młocka- Płociszewo 3 SMA nowa nawierzchnia 0.54 Wyszków 4 podwójne pow. utrwalenie 0.53 Ciemniewko-Nasierowo 5 beton cementowy 0.50 Polichno 6 SMA 0.48 Radzymin 7 SMA stara nawierzchnia 0.33 Warszawa NaleŜy wyraźnie podkreślić, Ŝe wszystkie prezentowane w artykule wyniki dotyczą pomiarów na mokro za wyjątkiem Tabeli 4. JeŜeli wyraźnie nie zaznaczono, prędkość pomiarowa wynosiła v s =60 km/h. Omawiane pomiary zostały wykonane we wrześniu 2009 r. Największe przyczepności wykazują nawierzchnie z boksytów spiekanych. Wartości współczynnika przyczepności na mokro sięgają tu µ M =0.86 i są większe od odpowiednich wartości na sucho dla powszechnie stosowanych nawierzchni wykonanych w technologii SMA (por. Tab. 4). Technologia boksytów spiekanych jest dzisiaj jednak praktycznie nieobecna na drogach krajowych. Stosunkowo wysokie wartości przyczepności wykazują nawierzchnie z powierzchniowym utrwaleniem w przedziale µ M =0.53 0.71. Nawierzchnie te stosowane są jedynie jako tymczasowe i to wyłącznie na drogach lokalnych. Powszechnie stosowana na drogach krajowych technologia SMA wykazuje duŝy rozrzut przyczepności w przedziale µ M =0.33 0.54. Nawierzchnie z betonu cementowego wykazują stosunkowo dobrą przyczepność (µ M =0.50) pod warunkiem zastosowania technologii ryflowania. NaleŜy wyraźnie zaznaczyć, Ŝe wartość współczynnika przyczepności zaleŝy od wielu czynników, m.in. czasu eksploatacji nawierzchni, natęŝenia ruchu, pasa ruchu na danej drodze [6], pory roku i oczywiście prędkości ślizgania koła w czasie hamowania. W Tabeli 2 zamieszczono bardziej szczegółowe wyniki pomiarów na nowej drodze wykonanej w technologii SMA. Rys. 9 przedstawia tzw. charakterystykę prędkościową dla omawianego odcinka. Tab. 2. Współczynniki przyczepności µ M dla SMA na odcinku 3 (patrz Tab.1) prędkość [km/h] lewy pas ->Warszawa prawy pas -> Białystok 30 0.64 0.76 60 0.48 0.59 90 0.42 0.51

BADANIE PRZYCZEPNOŚCI OPON DO NAWIERZCHNI W WARUNKACH 2767 współcz. przyczepności 0,8 0,6 0,4 0,2 0 20 40 60 80 100 prędkość [km/h] Rys. 9. Charakterystyka prędkościowa przyczepności dla odcinka 3 (patrz Tab.1); czerwona linia lewy pas, niebieska linia prawy pas, czarna linia minimalne wartości dla dróg krajowych [12] Zwraca uwagę zróŝnicowanie wartości współczynnika przyczepności w zaleŝności od kierunku ruchu. Najczęściej lewy pas ma większą przyczepność od pasa prawego. Ze wzrostem prędkości ślizgania znacznie maleje wartość współczynnika przyczepności. 4. ZRÓśNICOWANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZYCZEPNOŚCI W WARSZAWIE 4.1. Ulice warszawskie Dla zilustrowania zróŝnicowania przyczepności na wybranych głównych warszawskich arteriach komunikacyjnych zamieszczono rys. 10. Wartość średnia współczynnika przyczepności wynosi µ M =0.41. Maksymalne przyczepności mogą lokalnie przyjmować wartości na poziomie µ M =0.6, minimalne µ M =0.3. Rozpiętość między wartością minimalną Warszawa - nawierzchnia asfaltowa współcz. przyczepności 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 4 8 12 16 droga [km] Rys. 10. Zmienność współczynnika przyczepności na testowanych ulicach Warszawy;µ M =0.41

2768 Janusz POKORSKI, Andrzej REŃSKI, Hubert SAR Rys. 11. Przykład skokowej zmiany współczynnika przyczepności a wartością maksymalną jest więc dwukrotna. Podobną zaleŝność moŝna zaobserwować na odcinku przestawionym na rys. 7. Na rys. 11 przedstawiono oscylogram pomiaru, podczas którego nastąpiła skokowa zmiana współczynnika przyczepności. Nastąpiło to w wyniku najechania w czasie pomiarów na linię rozdzielająca pasy ruch. 4.2. Mosty warszawskie ZróŜnicowanie przyczepności na warszawskich mostach ilustruje Tabela 3. Rozpiętość między minimalną i maksymalną przyczepnością jest tu nieco mniejsza niŝ na głównych arteriach komunikacyjnych Warszawy. Zwraca jednak uwagę stosunkowo mała przyczepność na mokro na najnowszym z nich na moście Siekierkowskim. Przyczepność na sucho na tym moście jest prawie dwukrotnie większa (Tab. 4). Tab. 3. Współczynniki przyczepności nawierzchni µ M mostów warszawskich most kier. Centrum kier. Praga wart. średnia Świętokrzyski 0.47 LP 0.43 PP 0.45 Poniatowskiego 0.49 LP 0.39 PP 0.44 Łazienkowski 0.42 LP 0.40 PP 0.41 Śląsko-Dąbrowski 0.42. 0.38. 0.40 Siekierkowski 0.38 ŚP 0.36 PP 0.37 Grota-Roweckiego 0.34 ŚP 0.35 PP 0.35 LP-lewy pas, PP-prawy pas, ŚP-środkowy pas

BADANIE PRZYCZEPNOŚCI OPON DO NAWIERZCHNI W WARUNKACH 2769 Tab. 4. Most Siekierkowski µ M na mokro µ M na sucho 0.37 ŚP 0.72 ŚP 5. TRASY WYLOTOWE Z WARSZAWY W Tabeli 5 zamieszczono wyniki pomiarów współczynnika przyczepności na kilku trasach wylotowych z Warszawy. trasa kierunek do Warszawy Tab. 5. Współczynniki przyczepności µ M na wybranych odcinkach tras wylotowych z Warszawy kierunek od Warszawy wartość średnia µ M Warszawa - Białystok 0.48 PP 0.59 LP 0.54 Warszawa - Gdańsk 0.44 LP 0.46 LP 0.45 Warszawa -Katowice 0.48 PP 0.41 LP 0.45 Warszawa - Kraków 0.38 LP 0.37 PP 0.38 Zwraca uwagę niska przyczepność na trasie Warszawa Kraków. Jest ona na granicy wartości określonych w rozporządzeniu [12]. 6. UWAGI KOŃCOWE Zaprezentowane wyniki pomiarów współczynnika przyczepności wskazują na duŝe zróŝnicowanie jego wartości w zaleŝności od miejsca pomiaru, warunków ruchu, czasu eksploatacji nawierzchni i szeregu innych, bliŝej nieokreślonych czynników. Dlatego przy szacowaniu jego wartości dla odtwarzania sytuacji przedwypadkowych dla celów np. ekspertyz sądowych naleŝy zachować daleko idącą ostroŝność. Najwłaściwszym rozwiązaniem wydaje się być wykonanie pomiarów współczynnika przyczepności przy pomocy zestawu pomiarowego SRT-4 wyposaŝonego w miarę moŝliwości w ogumienie pojazdu biorącego udział w kolizji drogowej. Przy symulacji nieustalonego ruchu pojazdów niezbędnym jest wykorzystanie pełnej charakterystyki przyczepności µ(s) moŝliwej do sporządzenia w konkretnym miejscu wypadku. Przedstawione powyŝej wyniki badań stanowią rezultaty realizacji projektu badawczego Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa WyŜszego nr N509 028 31/1417.

2770 Janusz POKORSKI, Andrzej REŃSKI, Hubert SAR 7. BIBLIOGRAFIA [1] Antle Ch.E., Wambold J.C., Henry J.J.: "International PIARC Experiment to Compare and Harmonize Texture and Skid_resistance Measurement. PIARC Technical Commitee on Surface Characteristics C1.1995. [2] Szwabik B., Pokorski J., Hanula J.: Zestawy pomiarowe SRT-3 podstawowe urządzenia do badania przyczepności nawierzchni drogowych w Polsce. Seminarium Naukowo-Techniczne Diagnostyka i ocen stanu dróg. Materiały Konferencyjne s.339-348. Politechnika Szczecińska. Szczecin 3-4 kwietnia 1997. [3] Szwabik B., Mechowski T., Pokorski J.: Effective Method of Determining Dynamic Characteristics of Road Pavement Friction. Międzynarodowa Konferencja 2 nd Eurasphalt & Eurobitume Congress, Barcelona 2000, Book I p.855-861. [4] Szwabik B., Pokorski J.: W poszukiwaniu rzeczywistej skali oceny własności przeciwpoślizgowych opon samochodowych i nawierzchni drogowych. Elastomery T4 (2000) nr 2-3, s.45-51. Wyd. Instytut Przemysłu Gumowego, 2000r. [5] Pokorski J., Szwabik B.: Doświadczalne i obliczeniowe charakterystyki przyczepności opon samochodowych i nawierzchni drogowych. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 3(42)/2001, s.73-84. Politechnika Warszawska, 2001r. [6] Pokorski J., Szwabik B.: Zmienność współczynnika przyczepności w przekroju poprzecznym i podłuŝnym drogi. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1(40)/2001, s.157-169. Politechnika Warszawska, 2001r. [7] Pacejka H.B.: Tyre and Vehicle Dynamics. Butterworth-Heinemann 2002. ISBN 0 7506 5141 5. [8] Luty W., Prochowski L.: Modelowanie charakterystyk przyczepności ogumienia samochodów cięŝarowych. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 1(44)/2002, s.37-47. Politechnika Warszawska, 2002r. [9] Grzesikiewicz W., Pokorski J., Szwabik B: Modelowanie i badania eksperymentalne przyczepności hamowanego koła. Przegląd Mechaniczny, Rok Wyd. LXII, Zeszyt 10/2003, str.73-77. [10] Grzesikiewicz W., Pokorski J.: Modeling of Tangential Interaction between Braking Wheel and Road Pavement in Aspect of Friction Coefficient Measurement. Materiały z X Międzynarodowej Konferencji Trwałe i bezpieczne nawierzchnie drogowe, s.585-592. Kielce 2004, IBDiM 2004r. [11] Grzesikiewicz W., Pokorski J.: Modelowanie i symulacja cyfrowa zestawu pomiarowego do wyznaczania charakterystyk przyczepności opon samochodowych i nawierzchni drogowych. X Międzynarodowa Konferencja Naukowa nt.: Badania Symulacyjne w Technice Samochodowej. Kazimierz Dolny 2005. [12] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999r w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. Dziennik Ustaw nr 43, Poz. 430.