ИСКУССТВЕННАЯ ДОРОЖНАЯ НЕРОВНОСТЬ

Полезная модель относится к области обустройства дорог - к техническим средствам, предназначенным для повышения безопасности дорожного движения, а именно, заявляется искусственная дорожная неровность (ИДН) - ”лежачий полицейский”, специально смонтированное возвышение на проезжей части для принудительного снижения скорости движения, располагаемое перпендикулярно к оси дороги.
Известно устройство для принудительного снижения скорости транспортных средств (патент на ПМ №79296, опубл. 27.12.2008 г.), представляющее собой изделие, выполненное из экструдированного резинового профиля, имеющего, в основном, трапециевидное поперечное сечение или сечение в форме сегмента эллипса с отверстиями для установки крепежных элементов.
Недостатком известного устройства является то, что в качестве материала для его изготовления используется резина, которая без дополнительного армирования является геометрически изменяемым материалом. Для повышения износостойкости резину необходимо армировать, что повышает трудоемкость и себестоимость устройства.
Наиболее близкой, выбранной в качестве прототипа, является искусственная дорожная неровность (патент ПМ №137032, опубл. 27.01.2014 г.), включающая в себя оболочку из полимерного материала и наполнитель, в качестве которого использован дилатантный материал.
Недостатком известной дорожной неровности является неспособность воспринимать большие сдвиговые нагрузки, возникающие при переезде транспортного средства через ИДН, по причине того, что в наполнителе используется дилатантный материал, который становится хрупким при низких температурах и резких ударных нагрузках.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель и достигаемый технический результат, является повышение прочности и долговечности искусственной дорожной неровности, снижение себестоимости при ее изготовлении.
Указанный технический результат достигается тем, что искусственная дорожная неровность представляет собой изделие, выполненное из полимерного материала и наполнителя, согласно полезной модели, в качестве полимерного материала используют термопластичный полимер, а в качестве наполнителя - минеральный наполнитель, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
- термопластичный полимер
10-70,
- минеральный наполнитель
90-30
В качестве термопластичного полимера используют и/или полиэтилены и/или полипропилены и/или полиэтилентерефталат. В качестве минерального наполнителя используют кварцевый песок с различным модулем крупности. Искусственная дорожная неровность на торцах имеет систему «паз-гребень» и выступы на поверхности отдельных элементов изделия, конструктивно состоит из верхней и нижней стороны, при этом нижняя сторона снабжена протектором и имеет отдельные углубления.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение искусственной дорожной неровности из термопластичного полимера и минерального наполнителя при определенных соотношениях компонентов повышает прочность и долговечность изделия, снижает его себестоимость, т.к. не требуется дополнительного армирования.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
на фиг. 1 представлен поперечный профиль ИДН,
на фиг. 2 - конструктивные особенности верхней стороны ИДН,
на фиг. 3 - конструктивные особенности нижней стороны ИДН.
Предлагаемая ИДН выполнена из термопластичного полимера с минеральным наполнителем, что резко увеличивает срок службы изделия, при сохранении высоких прочностных характеристик по сравнению с аналогами. Состав имеет высокую прочность на сжатие, поэтому нет необходимости армировать изделия металлокордом. В свою очередь это снижает стоимость производства изделия в целом.
Термопластичными полимерами предпочтительно служат полиэтилены, полипропилены различных марок, полиэтилентерефталаты и другие полимеры, имеющие схожую температуру плавления. Минеральный наполнитель улучшает прочность и эксплуатационные характеристики изделия, в данном случае это кварцевый песок с различным модулем крупности. Соотношения компонентов при производстве ИДН составляют масс.%:
- термопластичный полимер
10-70,
- минеральный наполнитель
90-30.
Большой разброс массовых долей компонентов объясняется различной вязкостью полимеров при нагреве, а также возможностью использования минеральных наполнителей с различными модулями крупности (по ГОСТ 8735-88). Так, например, при использовании полипропилена и песка с модулем крупности 0,86 и меньше, массовое соотношение компонентов будет 70% и 30% соответственно, и, наоборот, при использовании полиэтилена (стрейч-пленки) и песка (минерального наполнителя) с модулем крупности 2,17 и выше, соотношение компонентов по массе составит 10% и 90% соответственно.
В качестве термопластичного полимера может использоваться как первичное, так и вторичное сырье.
При необходимости, ИДН может быть окрашена. В этом случае в массу до формования добавляют некоторое количество красителя. Также возможно нанесение красящего состава или световозвращающих элементов на верхнюю поверхность ИДН, площадь которых может составлять от 1 до 100% площади верхней поверхности ИДН.
Каждый элемент предлагаемой ИДН из полимернаполненной композиции изготавливают методом термопрессования в несколько этапов:
- полимер, минеральный наполнитель и при необходимости краситель, предварительно смешивают в заявленной пропорции (массовые доли в % определяют в зависимости от вида полимера и модуля крупности песка);
- полученную смесь загружают в плавильно-нагревательный агрегат, где смесь в несколько этапов нагревают от 80 до 270° по Цельсию;
- разогретую смесь при выходе из плавильно-нагревательного агрегата укладывают под пресс в пресс-форму;
- готовое изделие (элемент ИДН) формируют в пресс-форме под давлением от 2 до 300 тн на изделие, в зависимости от размеров ИДН.
Конструкция ИДН состоит из ряда однотипных геометрически совместимых основных и краевых элементов. В поперечном профиле имеет волнообразную форму, как представлено на фиг. 1:
H - высота ИДН, составляет 35-70 мм;
L - длина ИДН, составляет 300-1100 мм, расположена параллельно оси дороги;
B - ширина одного элемента ИДН, составляет 200-1000 мм, расположена перпендикулярно оси дороги.
Конструктивно ИДН состоит из верхней (фиг. 2) и нижней (фиг. 3) сторон.
Элемент ИДН имеет на торцах систему «паз-гребень» 1 (фиг. 2) для лучшего сцепления отдельных элементов ИДН между собой.
Выступы 2 на поверхности отдельных элементов изделия обеспечивают хорошее сцепление шин транспортного средства с ИДН;
К дорожному покрытию ИДН крепится при помощи анкерных болтов через отверстия 3 армированными металлическими шайбами 4.
Нижняя часть изделия снабжена протектором 5 (фиг. 3) для лучшего водоотведения и имеет отдельные углубления 6 для снижения массы изделия.
По сравнению с аналогами, предлагаемая ИДН имеет следующие преимущества.
Готовое изделие ИДН является геометрически неизменяемым. Технические характеристики ИДН не меняются как при низких, так и при высоких температурах окружающей среды. ИДН не разрушается при ударных нагрузках даже острым предметом, не требует дополнительного армирования, т.к. обладает высокой прочностью, как на сжатие, так и на изгиб. При производстве предлагаемой ИДН можно использовать вторичное сырье, что снижает себестоимость изделия.