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Articolo metodologico

Determinazione dei coefficienti di attrito delle pavimentazioni ghiacciate in presenza di diverse nevicate

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DOI:

10.3791/63769

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6 gennaio 2023

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In questo articolo

Sommario

Qui, presentiamo un metodo per determinare il coefficiente di attrito di pavimentazioni con diversi spessori di ghiaccio all'interno. La procedura completa comprende la preparazione dell'attrezzatura, il calcolo e l'analisi delle nevicate, la calibrazione dell'attrezzatura, la determinazione del coefficiente di attrito e l'analisi dei dati.

Abstract

Il ghiaccio sulle superfici stradali può portare a una significativa diminuzione del coefficiente di attrito, mettendo così a repentaglio la sicurezza di guida. Tuttavia, non ci sono ancora studi che forniscano valori esatti del coefficiente di attrito per le pavimentazioni coperte di ghiaccio, il che è dannoso sia per la progettazione stradale che per la selezione delle misure di manutenzione stradale invernale. Pertanto, questo articolo presenta un metodo sperimentale per determinare il coefficiente di attrito delle superfici stradali ghiacciate in inverno. Per l'esperimento è stato impiegato un tester portatile britannico (BPT), noto anche come misuratore del coefficiente di attrito del pendolo. L'esperimento è stato suddiviso nelle seguenti cinque fasi: la preparazione dell'attrezzatura, il calcolo e l'analisi della nevicata, la calibrazione dell'attrezzatura, la determinazione del coefficiente di attrito e l'analisi dei dati. L'accuratezza dell'esperimento finale è direttamente influenzata dall'accuratezza dell'apparecchiatura, che è descritta in dettaglio. Inoltre, questo articolo suggerisce un metodo per calcolare lo spessore del ghiaccio per le quantità corrispondenti di nevicate. I risultati mostrano che anche il ghiaccio a chiazze formate da nevicate molto leggere può portare a una significativa diminuzione del coefficiente di attrito della pavimentazione, mettendo così a repentaglio la sicurezza di guida. Inoltre, il coefficiente di attrito è al suo picco quando lo spessore del ghiaccio raggiunge i 5 mm, il che significa che dovrebbero essere prese misure di protezione per evitare la formazione di tale ghiaccio.

Introduzione

L'attrito della pavimentazione è definito come l'aderenza tra gli pneumatici del veicolo e la superficie stradale sottostante1. L'indice più comunemente associato all'attrito della pavimentazione nella progettazione stradale è il coefficiente di attrito della pavimentazione. L'attrito è uno dei fattori più importanti nella progettazione stradale ed è secondo solo alla durata. Esiste una forte e chiara correlazione tra le prestazioni di attrito della pavimentazione e il rischio di incidenti2. Ad esempio, esiste una significativa correlazione negativa tra i tassi di incidenti stradali e la resistenza allo slittamento della....

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Protocollo

1. Preparazione dell'attrezzatura

  1. BPT
    1. Assicurarsi che il BPT (Figura 1) rientri nel suo ciclo di vita utile e che la superficie sia pulita e non danneggiata.
      NOTA: I componenti del BPT sono la base, la spirale di livellamento, la bolla di livellamento, il puntatore, il pendolo, la spirale di sollevamento, la spirale di fissaggio, la maniglia e il quadrante.
  2. Lastre di asfalto
    1. Assicurarsi che la dimensione del campione della miscela di asfalto utilizzata per l'esperimento sia di 30 cm x 30 cm x 5 cm.
  3. Apparecchiature di congelamento
    1. Assicurarsi che....

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Risultati

Il campione 7 nella Tabella 4 è il gruppo di controllo del campione secco, mentre i campioni rimanenti 1-6 corrispondono a spessori di ghiaccio che vanno dalla neve molto leggera a una grande bufera di neve.

Confrontando il campione 7 e gli altri sei gruppi, è stata osservata la formazione di ghiaccio per ridurre significativamente il coefficiente di attrito della pavimentazione. Inoltre, il coefficiente di attrito della pavimentazione diminuiva con l'aumentare dello spessore .......

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Discussione

Il presente documento esamina la procedura per testare il coefficiente di attrito della pavimentazione ghiacciata utilizzando un BPT. Diversi punti devono essere analizzati in modo completo e sono discussi in dettaglio qui. In primo luogo, in termini di preparazione dei campioni di miscela di asfalto, si dovrebbe cercare di utilizzare asfalto di petrolio stradale per preparare i campioni, ma questo non è un requisito. La preparazione dei campioni di miscela di asfalto deve essere eseguita in stretta conformità con i prot.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano riconoscere il programma di ricerca scientifica finanziato dal Dipartimento provinciale dell'istruzione dello Shaanxi (programma n. 21JK0908).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
SpazzolaShenzhen Huarui Brush Industry Co., LTDL-31
Attrezzatura per il congelamentoHaier GroupBC / BD-251HD
Cilindro di misurazioneZhaoqing High-tech Zone Qianghong Plastic Mold Co., LTDlb1
Termometro per pavimentazioneFluke Electronic Insrtument CompanyF62MAX
Pendolo Attrito Cofficient MeterMuyang County Highway Instrument Co., LTD/
Foglio di gommaJiangsu Muyang Xinchen Highway Instrument Co., LTD785120123500
Righello scorrevole lunghezza Jiangsu Muyang Xinchen Highway Instrument, Ltd785120123500
treppiedeHangzhou Ruiqi Trading Co., LTDTRGC1169
Fornitore verificato -

Riferimenti

  1. Rajamani, R., Piyabongkarn, N., Lew, J., Yi, K., Phanomchoeng, G. Tire-road riction-coefficient estimation. IEEE Control Systems Magazine. 30 (4), 54-69 (2010).
  2. Wallman, C. -G., Åström, H. Friction measurem....

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Ristampe e permessi

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