Innhold. Friksjon og trafikksikkerhet

Transkript

1 DV-kurs ledere av driftskontrakter Friksjon og friksjonsmåling Bård Nonstad, Vegteknologiseksjonen Foto: Adressa.no Innhold Friksjonsteori Hvorfor friksjonsmåling? Måleutstyr Målevariasjoner Standardisering av målinger Ca 11:30 Demo friksjonsmåler 2 Friksjon og trafikksikkerhet Hvorfor er friksjon viktig? God friksjon er viktig for ha kontroll på kjøretøy Klar sammenheng mellom framkommelighet/trafikksikkerhet og føreforhold/friksjon 3 1

2 Friksjon og trafikksikkerhet 4 Hva er friksjon? Friksjon er motstanden mot glidning mellom to flater som berører hverandre. For eksempel: Hva er friksjon? Mange faktorer som påvirker friksjonen: Bildekkfaktorer Vegdekkefaktorer Kontaktmedium Temperatur Kjøretøyfaktorer 2

3 Eksempel på kjøretøyfaktorer Friksjonsmekanismer - Hvordan skapes friksjon? Vegbane/asfalt Vegbanen har ruhet på flere nivå Hvordan skapes friksjon? Gummi Veg Glidefriksjon (1) Friksjon kan skapes ved deformasjon i gummien 3

4 Hvordan skapes friksjon? Gummi Vegbane (2) Friksjon kan skapes ved dekkslitasje Hvordan skapes friksjon? Hvordan skapes friksjon? Rubber Road Surface (3) Friksjon kan skapes ved adhesjon (klistring) 4

5 Hvordan tapes friksjon? Vann Is / Snø 5

6 Definisjon av friksjonskoeffisienten F N Hvordan foregår en friksjonsmåling? Friksjonskoeffisienten, m = Friksjonskraft (F) Normalkraft (N) Vmålehjul Vkjt F N Friksjon ved ulike forhold 1 Våt is: 0,05-0,15 Tørr is: 0,20-0,30 6

7 Friksjon ved ulike forhold 2 Tørr sand på is: 0,25-0,30 Fastsand på is: 0,30-0,50 Friksjon ved ulike forhold 3 Våt veg: 0,40-0,90 Tørr, bar asfalt: 0,90-1,00 Måling av friksjon Hvorfor? Metoder 22 7

8 Hvorfor friksjonsmåling? Vinter I R610/Hb 111 har vi satt krav til hvilken friksjon vi skal ha på vegen I driftskontrakt: C Dokumentasjon av friksjonsnivå: «Entreprenøren skal måle friksjon i vintersesongen, til aktiv bruk i beslutningsstøtte i vinterdriften og overvåkning av føreforholdene, og slik at oppfyllelse av kravene til friksjon i kap. D1 prosess 95 blir dokumentert» Krav i «gammel» Hb 111 Strategi vinterveg Punktstrøing Helstrøing Vegkategori ÅDT Start ved Fullføres Start ved Fullføres Riksveger µ under 0,30 1,0 t µ under 0,20 2,0 t Fylkesveger Over 1500 µ under 0,25 1,0 t µ under 0,20 2,0 t µ under 0,25 2,0 t µ under 0,15 3,0 t µ under 0,20 4,0 t µ under 0,15 4,0 t Strategi bar veg ÅDT < >5000 Preventiv salting Iverksettes dersom det forventes en friksjon <0,4 Iverksettes dersom det forventes en friksjon <0,4 Iverksettes dersom det forventes en friksjon <0,4 Etter snøfall Bar veg innen 6t 4t 2t Friksjonskrav i de ulike vinterdriftsklassene-r610 (Ny Hb 111) 8

9 Hvorfor friksjonsmåling? Sommer Friksjonskrav i R610 (Håndbok 111) og N200 (Håndbok 018) V= 0-80 km/t, µ > 0,40. V> 80 km/t, µ > 0,50. N100 (Håndbok 017) Veg- og gateutforming: m benyttes for å kalkulere vertikal- og horisontalkurvatur. Måling av friksjon Kan utføres på ulike måter med forskjellig utstyr: Måling av bremselengde ->Ikke godkjent metode Retardasjonsmålere Håndholdt måleutstyr (GS-veg) Kontinuerlige, etterhengende målere Fjernmåling av vegbaneforhold-> Ikke godkjent metode Måling av bremselengde mv1 mv2 F BL mv1 mgm BL v v m eller.. BL 2 g BL 2 g m Endring av kinetisk energi må være lik det arbeidet som utføres over strekningen F m N 9

10 Måling av bremselengde Vinterdekktest 2010 (Kilde: Bladet Motor) V 1 =50 km/t, ABS-brems på våt is Måling av friksjon: Retardasjonsmålere Godkjente målere: Coralba- m, Eltrip og ViaTrip m Monteres i personbiler Måling foregår ved en kraftig nedbremsing Krav til opplæring og kalibrering Svakheter: Operatøravhengig Punktmåler Påvirkes av helning Ikke egnet ved stor trafikk Video Måling av friksjon: Håndholdt måleutstyr 10

11 Måling av friksjon: Kontinuerlige målere Godkjent målere: TWO, ViaFriction, Roar5 (referansemåler) Vegnettstilkobling Krav til kalibrering Måleregler: Instruks for friksjonsmåling D2 ID 9300d Svakheter: Løs snø=lave verdier (usikre målinger) Dyrere enn retardasjonsmålere Kontinuerlig friksjonsmåler: Roar5 Roar= Road analyzer and recorder Referansemåler i regionene 1250 liter vanntank. Rekkevidde (våtmåling): km. Fast- og variabel slipp Fotosystem Video Måling av friksjon: Fjernmåling av vegbaneforhold Bruk av ny teknologi for å identifisere føreforhold. Problemstilling: Hvordan stemmer disse målerne overens med «fasit»? Teconer RCM 411 Metroad Mobile Lufft NIR Lufft Marwis 11

12 Måling av friksjon: Fjernmåling av vegbaneforhold Friksjonskoeffisient 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Friksjonskurve EV006 HP5 F2, Heltrukken linje - ROAR mkiii Stiplet linje - Vaisala DSC111 Nye målere testes denne vinteren. Teconer RCM 411 Lufft Marwis Metroad mobile Distanse, m 36 Måleutstyr Vinter Sommer Foto: Knut Opeide, SVV 6 målere 600 målere Diskusjon- to og to Hva er deres erfaringer med friksjonsmåling? Hvordan brukes friksjonsmålinger i deres kontrakt? 38 12

13 Målevariasjoner - Friksjonen varierer: På langs av vegen (dekketype, alder, forurensninger, reparasjoner, ulike føreforhold på vinteren) På tvers av vegen (i /mellom hjulspor) I løpet av året (polering, nedbørsperioder, temperatur) Med målehastighet Med måleutstyr (måledekk, slipp, vannfilm) Foto: Torleif Haugødegård, Svv Bar veg Vinterveg Målevariasjon: Vannets betydning 13

14 The coeffisient of friction Målevariasjon: Ruhetens betydning Mellom spor I spor Målevariasjon: Slippens betydning Typical frictioncurves under different road conditions 0,8 Wet, bare road surface Hard, dry ice Wet ice 0,6 0,4 0, Slip % 14

15 Målevariasjon: Slippens betydning på våt veg Målevariasjon: Slippens betydning på vinterveg Målevariasjon: Sesong 15

16 Målevariasjon: Asfaltdekke Friksjonsforbedring i Oslo «Høytrykksspyling» 16

17 Friksjonsforbedring i Oslo «Høytrykksspyling» Foto: Olaf Mathisen, Svv Standardisering av friksjonsmålere - System Kalibrering før hver målesesong (sertifikat utstedes) Standardisering av målinger (målehastighet, vannfilm, slipp, måledekk, lufttrykk) Nye retningslinjer for sommerfriksjon Data lagres i NVDB (sommer) 17