DV-kurs for ledere av driftskontrakter Friksjon og friksjonsmåling 11. 04. 2018 Bård Nonstad, Drift, vedlikehold og vegteknologiseksjonen Foto: Adressa.no
Innhold Friksjonsteori Måleutstyr Krav til friksjon Målevariasjoner Demo NTNU Gløshaugen Kap 12 i læreboka 11.04.2018 2
Friksjon og trafikksikkerhet Hvorfor er god friksjon viktig? God friksjon er viktig for ha kontroll på kjøretøy Klar sammenheng mellom framkommelighet/trafikksikkerhet og føreforhold/friksjon 11.04.2018 Snø og is 3
Friksjon og trafikksikkerhet 11.04.2018 4
Hva er friksjon? Friksjon er motstanden mot glidning mellom to flater som berører hverandre. For eksempel: 11.04.2018
11.04.2018 Bremselengder tungbilder
Hva påvirker friksjonen? Mange faktorer som påvirker friksjonen: Bildekkfaktorer Vegdekkefaktorer Kontaktmedium Temperatur Kjøretøyfaktorer Ferskvare! Tribosystem 11.04.2018
Friksjonsmekanismer - Hvordan skapes friksjon? Vegbane/asfalt Vegbanen har ruhet på flere nivå 11. 04.2018
Hvordan skapes friksjon? Gummi Veg Glidefriksjon (1) Friksjon kan skapes ved deformasjon i gummien
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)
11. 04.2018 Hvordan tapes friksjon?
11. 04.2018 Vann
11. 04.2018 Is / Snø
Definisjon av friksjonskoeffisienten, m F N 11. 04.2018
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 11. 04.2018
Friksjon ved ulike forhold 2 Tørr sand på is: 0,25-0,30 Fastsand på is: 0,30-0,50 11. 04.2018
Friksjon ved ulike forhold 3 Våt veg: 0,40-0,90 Tørr, bar asfalt: 0,90-1,00 11. 04.2018
Måling av friksjon Hvorfor? Metoder 11.04.2018 22
Hvorfor friksjonsmåling? Vinter I R610/driftskontraktene har vi satt krav til hvilken friksjon vi skal ha på vegen I driftskontrakt: C3 8.4.11 Dokumentasjon av vinterfriksjonsnivå: «Entreprenøren skal måle friksjon i vintersesongen for overvåkning av føreforholdene og for aktiv bruk i beslutningsstøtte i vinterdriften. Entreprenøren skal som del av sitt kvalitetssystem etablere et opplegg for måling av friksjon, både med hensyn til utløsende tilstand og resulterende tilstand på vegnettet, som sikrer oppfyllelse av kravene til friksjon i kap. D1 prosess 95.» Friksjonsmålinger utført iht dette opplegget skal rapporteres til byggherren hver 14. dag. 11.04.2018
11.04.2018 Friksjonskrav i de ulike vinterdriftsklassene-r610
Hvorfor friksjonsmåling? Sommer Friksjonskrav for vegdekker i R610 og N200: V= 0-80 km/t, µ > 0,40. V> 80 km/t, µ > 0,50. Egne krav til vegmerking (gangfelt) og trapper. N100 Veg- og gateutforming: µ benyttes for å kalkulere vertikal- og horisontalkurvatur. 11. 04.2018
Diskusjon- Gruppevis Hva er deres erfaringer med friksjonsmåling? Hvordan brukes friksjonsmålinger i deres kontrakt/område? 11.04.2018 26
Måling av friksjon Kan utføres på ulike måter med forskjellig utstyr: Måling av bremselengde ->Ikke godkjent metode Retardasjonsmålere Håndholdt måleutstyr Kontinuerlige, etterhengende målere Bilen som sensor-> Ikke godkjent metode Fjernmåling av vegbaneforhold-> Ikke godkjent metode 11.04.2018
Måling av friksjon v/registrering av bremselengde 1 2 1 2 mv1 mv2 F BL 2 2 1 2 mv1 mgm BL 2 2 2 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 11. 04.2018
Måling av friksjon: Måling av bremselengde- Vinterdekktest (Kilde: Bladet Motor) V 1 =50 km/t, ABS-brems på våt is 11. 04.2018
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 11.04.2018
11.04.2018 Måling av friksjon: Håndholdt måleutstyr
Måling av friksjon: Kontinuerlige målere Godkjent målere: TWO, ViaFriction, ROAR (referansemåler) Vegnettstilkobling Krav til kalibrering Måleregler: Instruks for friksjonsmåling D2 ID 9300d Online rapportering Svakheter: Løs snø=lave verdier (usikre målinger) Dyrere enn retardasjonsmålere 11.04.2018
11. 04.2018 Online rapportering
11. 04.2018
Kontinuerlig friksjonsmåler: ROAR5 og 6 Roar= Road analyzer and recorder Referansemåler i regionene 1250 liter vanntank. Rekkevidde (våtmåling): 25-50 km. Fast- og variabel slipp Fotosystem 11. 04.2018
Måling av «friksjon»: Fjernmåling av vegbaneforhold Bruk av ny teknologi for å identifisere føreforhold. Problemstilling: Hvordan stemmer disse målerne overens med «fasit»?
Måling av «friksjon»: Fjernmåling av vegbaneforhold Friksjonskurve EV006 HP5 F2, 27.2.2009 Heltrukken linje - ROAR mkiii Stiplet linje - Vaisala DSC111 1,00 0,90 0,80 0,70 Friksjonskoeffisient 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 14450 13450 12450 11450 10450 9450 8450 7450 6450 5450 4450 3450 2450 1450 450 31450 30450 29450 28450 27450 26450 25450 24450 23450 22450 21450 20450 19450 18450 17450 11.04.2018 16450 15450 Distanse, m 37
Måling av friksjon: Bilen som sensor 11.04.2018 Illustrasjon fra Volvo Cars
Måleutstyr Vinter Sommer Foto: Knut Opeide, SVV 6 målere 11. 04.2018 560 målere
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 11. 04.2018
Bar veg Vinterveg 11. 04.2018
11. 04.2018 Målevariasjon: Vannets betydning
Målevariasjon: Ruhetens betydning Mellom spor I spor 11. 04.2018
The coeffisient of friction Målevariasjon: Slippens betydning Typical frictioncurves under different road conditions 0,8 Wet, bare road surface Hard, dry ice Wet ice 0,6 0,4 0,2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Slip % 11. 04.2018
11. 04.2018
11. 04.2018 Målevariasjon: Slippens betydning på våt veg
11. 04.2018 Målevariasjon: Slippens betydning på vinterveg
11. 04.2018 Målevariasjon: Sesong
Friksjon - Sesongvariasjoner 0,82 0,79 0,65 0,67 0,55 0,6 0,65 MARS APRIL MAI JUNI JULI SEPTEMBER OKTOBER
Målevariasjon: Asfaltdekke
Målevariasjon: «Forurensning» Foto: Bjørn Ove Ofstad, SVV 11. 04.2018
11. 04.2018
Tiltak ved lav friksjon Nye dekker: avstrøing ev. strukturfresing Gamle dekker: høytrykksspyling eller annet spesialutstyr ev. fresing
11. 04.2018 Friksjonsforbedring i Oslo «Høytrykksspyling»
Friksjonsforbedring i Oslo «Høytrykksspyling» Foto: Olaf Mathisen, Svv 11. 04.2018
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) 11. 04.2018
ViaPPS (Pavement Profile Scanner) laserbasert system for tilstandsregistrering 360 graders skanning (roterende laser) Oppløsning; 1300 målepunkter i hvert tverrprofil (3 mm punktavstand) Tverrprofilavstand 8 cm (ved 60 km/t) Detaljert detektering av skader (spor, tekstur, sprekker, tverrfall, jevnhet m m.) Rv. og Fv. skannes en gang pr år(!)
ViaPPS siste nytt: Tunneler Kartlegging av tunnelprofiler
Vegbilder (ViaPhoto): Godt supplement til målinger Foto tas hver 20. meter, samtidig med ViaPPS-målinger 27.04.2017