Характеристики дорожных неровностей

Колебания автомобиля вызываются взаимодействием колес с дорогой. Если частота возмущений от дороги будет приближаться к частоте собственных колебаний подвески, тогда колебания будут усиливаться, в противном случае – уменьшаться. При этом частота возмущений будет зависеть от шага неровностей и скорости движения.

В зависимости от шага неровностей профиль дороги разделяют на три вида:

· макропрофиль – шаг неровностей более 100 м. Дороги с таким профилем на процесс колебаний влияния не оказывают, а поэтому при исследовании колебаний такой профиль дороги не учитывают;

· микропрофиль – шаг неровностей лежит в пределах от 100м до 0,1 м. Этот профиль оказывает непосредственное влияние на процесс колебаний;

· шероховатости – шаг неровностей меньше 0,1 м. Этот профиль на колебания не влияет, однако при движении автомобиля по такой дороге повышается расход топлива, износ протекторов шин.

В общем случае профиль неровностей записывается в виде косинусоидальных выступов (см. рис.11.2)

, (11.1)

где q₀ – амплитуда высоты неровностей;

g - частота возмущений, которая зависит от шага неровностей l и скорости движения автомобиля V и определяется по формуле

.

Если учесть, что , тогда уравнение (11.1) примет вид .

В реальных условиях неровности дороги имеют беспорядочный характер. Изменение ординат дороги- это случайный процесс. Случайность в том, что, зная характер неровностей на одном уровне, нельзя предсказать их характер на последующем этапе.

Рис.11.2 Профиль косинусоидальной неровности

Функцию можно рассматривать как нестационарную случайную функцию. Нестационарность вызвана переменностью основных статистических параметров. Однако измерение микропрофиля на большом участке пути показывает, что статистические характеристики определенной дороги стабильны. Проведенные измерения высот неровностей показали, что ординаты микропрофиля подчиняются чаще всего нормальному закону распределения.