Розділ 2
обгрунтування методики визначення
параметрів шорсткості дорожніх покриттів
2.1. Характеристика засобів вимірювання
Кількісна оцінка параметрів шорсткості різноманітних поверхонь, у тому числі й
дорожніх покриттів, проводиться за допомогою відповідних засобів вимірювання -
профілометрів та профілографів [31, 36].
При виборі конструкції приладу враховувались такі умови:
1) можливість роботи в польових умовах, тобто він повинен бути портативним та
мати незалежне джерело живлення;
2) зйомка профілограм повинна виконуватись в зручному для обробки вигляді,
тобто забезпечувати необхідний масштаб запису профілю покриття.
Ураховуючи наведені вимоги, в якості засобу вимірювання параметрів шорсткості
вирішено використати дорожній портативний профілограф ДПП-3.
Конструкція профілографа ДПП-3 (рис. 2.1 а, б) включає встановлену трьох на
опорах раму 1 у вигляді сектора, на якій з можливістю обертання навколо
вертикальної вісі 2 розміщена платформа 3. До платформи 3 шарнірно закріплено
важіль 4, на якому встановлюється щуп 5 та вузол запису 6. За рахунок
переміщення важеля 4 у вертикальній площині, щуп 5 виконує сканування поверхні
дорожнього покриття. Відношення довжини плечей (радіусів переміщення) вузла
запису 6 та щупу 5 дає збільшення нерівностей профілю у вертикальному та
горизонтальному напрямках. Запис профілограм виконується на смужках паперу
[30], котрі закріплюються на металевому екрані 7, вигнутому у вигляді
перпендикулярної до опорної площини циліндричної поверхні. Профілограф
приводиться в дію електродвигуном з понижувальним редуктором 8 за допомогою
черв’ячної передачі. Керування приладом виконується з пульта 9, який
розташовується на рамі 1.
а)
б)
Рис. 2.1. Дорожній профілограф ДПП-3 :
а) вигляд спереду; б) вигляд з боку;
1 – опорна рама; 2 – вісь обертання рухомої частини;
3 – рухома платформа; 4 – важіль; 5 – щуп; 6 – вузол запису;
7 – екран; 8 – електродвигун з редуктором; 9 – пульт керування
2.2. Обґрунтування точності визначення параметрів шорсткості
Визначення параметрів шорсткості поверхні дорожніх покриттів відбувається від
впливом багатьох факторів, які можуть бути причиною появи похибок
систематичного та випадкового характеру. Оскільки ці похибки повністю практично
не можливо виключити, то основною задачею при визначенні структурних параметрів
дорожнього покриття стає зведення їх до мінімуму. Для оцінки ступеню точності
профільного методу визначення параметрів шорсткості та нестабільності засобу
вимірювання (у даному випадку профілографа ДПП-3), що обумовлюють виникнення
похибок, необхідно застосувати математичний апарат теорії ймовірності.
Систематичними називають похибки, які при повторних вимірюваннях залишаються
постійними або змінюються за певним законом. Якщо числові значення цих похибок
відомі, то їх можна врахувати при послідуючих вимірюваннях. Систематичні
похибки за фізичним змістом їх виникнення можна поділити на п'ять груп, а
саме:
1) інструментальні похибки, що викликані можливими недоліками засобів
вимірювання й обумовлені різними причинами: помилками в принциповій схемі
приладу, які приводять до порушення кінематики; помилками при повірянні засобів
вимірювання; виникненні додаткових люфтів, зазорів, тертя у вузлах сполучення;
порушеннями під час виготовлення приладів; фізичним зношенням; поганими умовами
зберігання та інше;
2) похибки, які пов’язані з неправильним встановленням засобів вимірювання під
час їх роботи;
3) похибки, що виникають внаслідок впливу навколишнього середовища: температури
повітря, вібрації та коливань від рухомого транспорту;
4) похибки методу – це найбільш часто теоретичні та методичні похибки, які
пов'язані з недостатністю чи необґрунтованістю самого методу відносно процесу,
що підлягає вимірюванню, або неточністю результатів обробки;
5) суб'єктивні похибки, котрі викликані індивідуальними фізіологічними,
антропометричними, психологічними особливостями спостерігача.
Від систематичних похибок 1 - 3 груп можна позбавитись до початку вимірювання
шляхом регулювання чи ремонту засобу вимірювання, ретельною підготовкою до
вимірювань та їх проведення при певних умовах зовнішнього середовища.
Ефективним шляхом усунення цих груп похибок є виконання повторних вимірювань.
Похибки 4 групи, якими є похибки методу, усуваються належним обґрунтуванням
теорії та методики вимірювання. Забезпечення цієї умови для оцінки параметрів
шорсткості профілографом ДПП-3 здійснюється шляхом його метрологічної атестації
за певною методикою.
Систематичні похибок 5 групи (суб’єктивні похибки) проявляються у нашому
випадку в процесі обробки профілограм. Їх можна ліквідувати шляхом виконання
повторних вимірювань іншим дослідником.
Випадкові - це такі похибки, які виникають при вимірах суто випадково, а
значить, не можуть бути виявлені й враховані як систематичні. Однак при
наявності багаторазових повторень вимірювань за допомогою статистичних методів
можна виключити найбільш відхилені випадкові похибки.
У процесі зйомки та подальшої обробки профілограм важко відділити систематичні
похибки від випадкових. Проте при ретельному та багаторазовому вимірюванні все
таки можна виключити систематичні похибки. Наявність і величина випадкових
похибок встановлюється після визначення систематичних похибок постійно у ході
обробки результатів вимірювання шляхом їх аналізу на основі теорії випадкових
помилок, яка дає можливість з певною гарантією визначити фактичне значення й
оцінити можливі помилки.
Різновидом випадкових похибок є грубі похибки (промахи). Вони суттєво
перевищують систематичні та випадкові похибки, тому їх легко виявити. У
розрахунок грубі похибки не приймают
- Київ+380960830922