Найден способ улучшить сцепление шин с заснеженными дорогами

Статья опубликована в журнале «Деревообрабатывающая промышленность». Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

Для снижения рисков неустойчивого управления и аварий при организации движения грузовых автомобилей по снежному покрытию надо повысить его эксплуатационные характеристики. Качество такой поверхности политехники впервые предлагают оценить по коэффициенту сцепления колес со снежным покрытием. Обычно его применяют для рассмотрения эффективности дорог общего пользования в летний период.

Ученые Пермского Политеха выявили, как достичь безопасных для движения значений с помощью внедрения фрикционных материалов. Это частицы песка или каменного материала, распределяемые по снежному покрову специальным устройством, чтобы снизить скольжение. Для выявления их оптимального размера нужна интеллектуальная система, которая смоделирует на компьютере цифровую версию дороги и построит зависимость коэффициента сцепления от других факторов.

Для ее создания политехники использовали нейросеть ANFIS, разработанную в среде MATLAB. В качестве обучающих данных в компьютер внесли результаты полевых исследований показателей снежных лесных дорог: температуру, влажность, вид, толщину и плотность покрытия, размер зерен материала и норму их распределения. Далее эти параметры вводили в разных сочетаниях друг с другом, и система высчитывала соответствующий им коэффициент сцепления.

Вычисления показали, что его оптимальная величина может быть обеспечена при использовании частиц каменного материала 15 мм с плотностью распределения 6 кг/м². При этом плотность самой снежной поверхности должна составлять не менее 0,65 г/см³. Ожидаемое значение коэффициента сцепления при этом составило 0,445, что соответствует норме.

«Также для частиц 5-10 миллиметров распределение каменных материалов на снежных покровах должно соответствовать не менее, чем 4,5 кг/м². Для 5-20 миллиметров – не менее 7кг/м², для 15-20 миллиметров — не менее 8 кг/м², а для 5-15 миллиметров – не менее 6кг/м². Соблюдение этих пропорций позволит обеспечить безопасное движение лесовозного транспорта в зимний период», – комментирует Виталий Задворнов, ведущий инженер кафедры «Автомобильные дороги и мосты» ПНИПУ.

Данные исследований ученых ПНИПУ рекомендованы для использования в практике эксплуатации зимних лесных дорог. Они помогут повысить коэффициент сцепления и безопасность передвижения по снежным покрытиям в холодное время года.

ПНИПУ

1453 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram