Методы и средства измерительного контроля силовых параметров снегоочистительного оборудования с дисковым инструментом

         Представлена новая методология измерительного  
контроля силовых параметров дискового инструмента, 
взаимодействующего с разрушаемой средой. Описан 
подход, реализованный на комплексном использовании 
системы основных и ряда вспомогательных методов измерительного контроля, обеспечивающий получение 
наиболее полной измерительной информации, характеризующей силовые параметры дискового инструмента,  
с целью обоснования на стадии разработки рациональных с позиции минимизации энергозатрат и повышения 
производительности конструктивных и эксплуатационных параметров такого инструмента и оснащаемого им 
оборудования.
В. А. Ганжа, Ю. Н. Безбородов, А. С. Сатышев

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ  
СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬНОГО 
ОБОРУДОВАНИЯ С ДИСКОВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

В. А. Ганжа, Ю. Н. Безбородов, 
А. С. Сатышев

Методы и средства измерительного контроля силовых параметров  
снегоочистительного оборудования с дисковым инструментом

– 1 –

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Сибирский федеральный университет

В. А. Ганжа, Ю. Н. Безбородов, А. С. Сатышев

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ 

СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

С ДИСКОВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Монография

Красноярск

СФУ
2020

– 2 –

УДК 625.768.5:621.317.78(07)
ББК 39.311-082.09-5я73+31.221-5я73

Г190

Р е ц е н з е н т ы:
Н. И. Селиванов, доктор технических наук, профессор, заведующий 
кафедрой «Тракторы и автомобили» ФГБОУ ВО КрасГАУ;
А. Ф. Осипов, заместитель генерального директора по развитию ЗАО 
«Спецтехномаш», г. Красноярск

Ганжа, В. А.

Г190 Методы и средства измерительного контроля силовых параметров 

снегоочистительного оборудования с дисковым инструментом : монография / В. А. Ганжа, Ю. Н. Безбородов, А. С. Сатышев. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020. – 298 с.

ISBN 978-5-7638-4252-4

Представлена новая методология измерительного контроля силовых па
раметров дискового инструмента, взаимодействующего с разрушаемой средой. 
Описан подход, реализованный на комплексном использовании системы основных и ряда вспомогательных методов измерительного контроля, обеспечивающий получение наиболее полной измерительной информации, характеризующей 
силовые параметры дискового инструмента, с целью обоснования на стадии разработки рациональных с позиции минимизации энергозатрат и повышения производительности конструктивных и эксплуатационных параметров такого инструмента и оснащаемого им оборудования.

Предназначена для инженеров, разрабатывающих конструкции исполни
тельных органов дорожных машин, инженерно-технических работников аэродромов гражданской авиации и дорожных эксплуатационных организаций, 
а также студентов, магистрантов и аспирантов технических специальностей.

Электронный вариант издания см.:
УДК
625.768.5:621.317.78(07)

http://catalog.sfu-kras.ru 
ББК
39.311-082.09-5я73+31.221-5я73

ISBN 978-5-7638-4252-4
© Сибирский федеральный университет, 2020

– 3 –

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................8

Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 
КАК РАЗРУШАЕМОГО ИЛИ СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА.............12

1.1. Основные физико-механические свойства снежно-ледяных 
отложений, формирующихся или формируемых искусственно 
на дорожных и аэродромных покрытиях....................................................12

1.2. Классификация прочных снежно-ледяных отложений  
как пресноводных льдов природного происхождения  
и их основные физико-механические свойства .........................................20

1.2.1. Удельный вес (плотность) и пористость льда ............................................... 22
1.2.2. Прочностные свойства льда ............................................................................ 23
1.2.3. Вязкость льда.................................................................................................... 26
1.2.4. Коэффициент внешнего трения льда.............................................................. 27

1.3. Основные закономерности  деформирования и разрушения льда....28

1.3.1. Деформирование монокристаллов льда......................................................... 28
1.3.2. Деформирование поликристаллов льда.................................................29

1.4. Известные методы и средства контроля основных 
эксплуатационных показателей автомобильных дорог и аэродромов 
при их зимнем содержании под слоем уплотненного снега.....................30

1.4.1. Методы и средства контроля основных показателей качества снежных 
(снежно-ледяных покрытий) автозимников, дорог с искусственным 
покрытием и аэродромов при их зимнем содержании под слоем 
уплотненного снега .................................................................................................... 34

1.5. Основные сведения о технологии зимнего содержания дорожных 
и аэродромных покрытий, средствах и методах предотвращения 
и устранения снежно-ледяных отложений.................................................42

1.5.1. Недостатки распространенных методов и средств очистки дорожных 
и аэродромных покрытий от снежно-ледяных отложений .................................... 46

1.6. Обоснование потребности в методах и средствах 
измерительного контроля силовых параметров высокоэффективного 
снегоочистительного оборудования на стадии его проектирования.......52

– 4 –

Глава 2. МЕТОД И ПРИБОР КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ  
(НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ) УПЛОТНЕННОГО  
СНЕЖНО-ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ................................................................56

2.1. Методы и средства контроля физико-механических свойств 
природных твердых сред  посредством пенетрации и зондирования .....56

2.2. Обоснование выбора прототипа прибора контроля прочности 
(несущей способности) уплотненного снежно-ледяного покрова 
грунтовых аэродромов и автодорог ............................................................61

2.2.1. Основные результаты обзора зарубежного опыта в области полевых 
испытаний природных сред методами пенетрации и зондирования..................... 65
2.2.2. Результаты анализа известных средств контроля ФМС различных 
твердых сред методами динамического зондирования и пенетрации .................. 72
2.2.3. Описание конструкции прототипа прибора контроля прочности 
(несущей способности) уплотненного снежно-ледяного покрова ........................ 75

2.3. Измерительный прибор твердомер и метод оперативного полевого 
контроля прочности (несущей способности) уплотненного 
снежно-ледяного покрова на дорожных и аэродромных покрытиях ......76

2.3.1. Обоснование выбора величины угла при вершине конического 
индентора и его высоты............................................................................................. 82

2.4. Метод контроля прочности (несущей способности) уплотненного 
снежно-ледяного покрова грунтовых аэродромов и автодорог, 
реализуемый посредством использования твердомера предложенной 
конструкции...................................................................................................90

2.4.1. Натурные испытания нового твердомера. Обработка и анализ 
результатов испытаний прибора............................................................................... 93

2.5. Модернизированный твердомер для оперативного полевого 
контроля прочности (несущей способности) уплотненного 
снежно-ледяного покрова на дорожных и аэродромных покрытиях ....100

Глава 3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ 
СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО 
СНЕГООЧИСТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ......................................107

3.1. Обоснование выбора режущего инструмента для разрушения 
прочных снежно-ледяных отложений.......................................................107

3.2. Конструкция измерительной установки – лабораторного стенда 
для испытания рабочих органов дорожных машин.................................111

3.2.1. Методика лабораторных экспериментальных исследований  процесса 
взаимодействия режущего инструмента с разрушаемой средой 
с использованием стенда предлагаемой конструкции.......................................... 123

– 5 –

3.3. Конструкции измерительных преобразователей –
тензометрических элементов ИП-1 и ИП-2..............................................126

3.3.1. Измерительный преобразователь – тензометрический элемент ИП-1 
для контроля силы сопротивления разрушению прочных твердых сред 
полноразмерным рабочим инструментом.............................................................. 128
3.3.2. Система методов измерительного контроля силы сопротивления 
прочных твердых сред механическому разрушению полноразмерным 
режущим инструментом с использованием измерительного 
преобразователя ИП-1.............................................................................................. 145
3.3.3. Измерительный преобразователь – тензометрический элемент ИП-2  
для контроля силы сопротивления разрушению твердых менее 
прочных сред масштабными моделями отвальных рабочих органов................. 149
3.3.4. Метод измерительного контроля силы сопротивления твердых менее 
прочных сред механическому разрушению  отвальным рабочим органом 
с использованием ИП-2 ........................................................................................... 155

3.4. Измерительная установка – стенд для градуировки 
тензометрических элементов .....................................................................157

3.4.1. Метод градуировки тензометрических элементов с использованием 
измерительной установки – стенда предлагаемой конструкции......................... 160

3.5. Информационно-измерительный комплекс ......................................164

3.5.1. Анализ точности измерений...............................................................169

3.6. Учебно-научная лаборатория «Мерзлотоведение и испытания
рабочего оборудования машин нефтегазового комплекса  
в условиях низких температур».................................................................176

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ 
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 
РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА С РАЗРУШАЕМОЙ СРЕДОЙ ................184

4.1. Определение необходимого числа опытов........................................185

4.2. Обоснование конструкции и основных геометрических 
параметров дискового режущего инструмента для разрушения 
прочных снежно-ледяных отложений.......................................................187

4.2.1. Испытания модернизированного лабораторного стенда  
и измерительного преобразователя ИП-1 на парафиновой пробе....................... 188
4.2.2. Экспериментальные лабораторные исследования процессов 
взаимодействия дискового режущего инструмента с прочными 
снежно-ледяными отложениями при поиске рациональных 
геометрических параметров инструмента ............................................................. 197
4.2.3. Обработка и анализ результатов  первого этапа 
экспериментальных исследований ......................................................................... 200

– 6 –

4.3. Обоснование рациональных скоростных режимов работы 
дискового режущего инструмента при механическом разрушении 
прочных снежно-ледяных отложений.......................................................214

4.3.1. Обработка и анализ результатов второго этапа экспериментальных 
исследований ............................................................................................................ 217

4.4. Оценка влияния температуры окружающей среды и разрушаемого 
материала на величину силы сопротивления прочных СЛО резанию 
дисковым инструментом ............................................................................221

4.4.1. Обработка и анализ результатов третьего этапа  
экспериментальных исследований ......................................................................... 224

4.5. Оценка степени влияния радиуса закругления рабочей (режущей) 
кромки дискового инструмента  на силовые и энергетические 
показатели  процесса разрушения льда таким инструментом................228

4.5.1. Обработка и анализ результатов четвертого этапа  
экспериментальных исследований ......................................................................... 233

Глава 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ СИЛЫ 
СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОЧНЫХ СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ  
РЕЗАНИЮ ДИСКОВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ............................................240

5.1. Краткое описание математической модели процесса 
взаимодействия дискового резца с разрушаемой средой .......................241

5.2. Методика расчета значений силы сопротивления прочных 
снежно-ледяных отложений резанию дисковым инструментом ...........245

5.2.1. Основные рекомендации к расчету значений составляющих силы 
сопротивления прочных СЛО резанию дисковым резцом типа А
в блокированном режиме......................................................................................... 245
5.2.2. Пример расчета значений составляющих силы сопротивления  
прочных СЛО резанию дисковым резцом типа А в блокированном режиме..... 249
5.2.3. Пример расчета составляющих силы сопротивления прочных СЛО 
резанию дисковым резцом типа А в полублокированном режиме...................... 252

Глава 6. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬНОГО  
ОБОРУДОВАНИЯ С ДИСКОВЫМ РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ .........256

6.1. Применение метода измерительного контроля прочности  
(несущей способности) снежно-ледяных покрытий
автодорог и аэродромов..............................................................................256

6.2. Применение методики лабораторных экспериментальных  
исследований процесса взаимодействия режущего инструмента
с разрушаемой средой с использованием измерительной установки –
модернизированного лабораторного стенда ............................................257

– 7 –

6.3. Применение системы методов измерительного контроля силы 
сопротивления прочных твердых сред механическому разрушению
полноразмерным режущим инструментом с использованием ИП-1.....258

6.3.1. Применение метода «А» ................................................................................ 258
6.3.2. Применение метода «В» ................................................................................ 259
6.3.3. Применение метода «С» ................................................................................ 260
6.3.4. Применение метода «D»................................................................................ 261

6.4. Применение метода измерительного контроля 
силы сопротивления твердых менее прочных сред механическому
разрушению отвальным рабочим органом с использованием ИП-2 .....262

6.5. Применение метода градуировки тензометрических элементов....263

6.6. Использование результатов реализации методов измерительного 
контроля силовых параметров режущего инструмента 
применительно к конструкциям высокоэффективного 
снегоочистительного оборудования..........................................................264

6.6.1. Конструкция сменного рабочего органа отвального типа,  
оснащенного дисковым режущим инструментом................................................. 264
6.6.2. Конструкция рабочего органа с дисковым инструментом  
для разрушения снежно-ледяного наката на дорожных покрытиях ................... 271

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...............................................................................................280

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................................281

– 8 –

ВВЕДЕНИЕ

Транспортная система, объединяющая все регионы Российской Фе
дерации, обеспечивает ее территориальную целостность, единство экономического пространства, а также является основой обеспечения внешнеэкономических связей нашего государства, его обороноспособности 
и национальной безопасности.

Доля автомобильного транспорта в общем объеме перевозок грузов 

составляет 56 %, а в общем объеме пассажирских перевозок транспортом 
общего пользования – 60,8 %. Общая протяженность российской сети автодорог по состоянию на конец 2017 года составляет 1,508 млн км [1, 2]. 
Этого явно недостаточно для государства с площадью занимаемых территорий более 17 млн кв. км. Для сравнения: общая протяженность сети автодорог США 6,6 млн км, Китая – 4,1 млн км, Индии – 4,7 млн км [2].

В настоящее время в Российской Федерации реализуется Федераль
ная программа «Транспортная стратегия Российской Федерации на период 
до 2030 года», в соответствии с которой прогнозируется увеличение общей 
протяженности российской сети автодорог в 1,5 раза. Предполагаемый 
объем капитальных вложений на реконструкцию существующих и строительство новых автомобильных дорог в период 2013–2020 гг. составит 
6601 млрд рублей, а в период 2021–2030 гг. – от 21624 до 25957 млрд рублей при инновационном варианте развития транспортной системы [1].

Другим стратегическим документом Российской Федерации в обла
сти транспорта является Федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России (2010–2020 годы)», в рамках которой заявлены 
подпрограммы «Автомобильные дороги» и «Гражданская авиация» [3].

Основными задачами подпрограммы «Автомобильные дороги» яв
ляются увеличение протяженности автомобильных дорог федерального 
значения, соответствующих нормативным требованиям, а также обеспечение их устойчивого и безопасного функционирования.

Подпрограмма «Гражданская авиация», наряду с прочими важней
шими задачами, предусматривает развитие сети крупных международных 
и внутренних узловых аэропортов, а также развитие региональных сетей 
аэропортов, в том числе и в районах Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Необходимость этого обусловлена ежегодно возрастающими объе
мами перевозок грузов и пассажиров, а также стремительным развитием 
предприятий нефтегазового комплекса в указанных регионах. В связи с 
этим запланированы восстановление и реконструкция сети старых и строительство новых аэродромов и вертолетных площадок как с искусственным, 

– 9 –

так и с грунтовым и ледовым покрытиями. При строительстве указанных 
наземных авиационных объектов будет одновременно расширяться и сеть 
автомобильных дорог местного значения, в том числе и автозимников, 
обеспечивающих движение автотранспорта, строительных, дорожных машин и механизмов при комплексном освоении новых территорий и обустройстве месторождений полезных ископаемых, в том числе нефтяных 
и газовых.

Мероприятия по активному освоению Арктических территорий Рос
сийской Федерации, предписанные документом «Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года» [4], предусматривают модернизацию 
и дальнейшее развитие инфраструктуры арктической транспортной системы с целью эффективного использования и развития ресурсной базы Арктической зоны Российской Федерации для обеспечения потребностей 
нашей страны в углеводородных, водных биоресурсах и других видах 
стратегического сырья.

Расширению сети городских автомобильных дорог способствуют 

высокие темпы жилищного строительства.

Увеличение протяженности автомобильных дорог различных катего
рий, а также расширение сети действующих аэропортов повлечет за собой 
и увеличение объемов работ по содержанию этих объектов в пригодном для 
безопасной эксплуатации состоянии. Нормативными документами [5‒12]
регламентируются высокие значения основных показателей эксплуатационного состояния покрытий: чистоты, ровности, прочности (несущей способности), коэффициента сцепления и др., оказывающих решающее влияние на уровень безопасности дорожного движения, аварийности на автодорогах, травматизма участников дорожного движения, безопасности 
выполнения воздушными судами взлетно-посадочных операций.

Наиболее ответственным и сложным этапом сезонной эксплуатации 

дорог и аэродромов является зимнее содержание покрытий, которое может 
осуществляться двумя способами: содержанием покрытий в накате – под 
слоем выпадающего и искусственно уплотняемого снега и предотвращением образования и устранением образовавшихся на искусственных покрытиях снежно-ледяных отложений (СЛО).

Физико-механические свойства этой природной среды: плотность, 

температура, прочность, сопротивление срезу, толщина слоя СЛО и др. 
имеют нестабильный характер и непрерывно изменяются во времени в зависимости от количества выпадающего снега, температуры и влажности 
воздуха, кристаллографической структуры СЛО, интенсивности и скорости движения транспортных средств и воздушных судов, величины уплотняющей нагрузки и др.

– 10 –

Эффективная организация мероприятий зимнего содержания дорож
ных и аэродромных покрытий в накате возможна только при осуществлении 
систематического 
оперативного 
контроля 
основных 
физико
механических свойств уплотненного снежного покрова, перечисленных 
выше, для чего необходимо использование современных средств и методов 
измерительного контроля. Наличие такой информации будет способствовать рациональному планированию мероприятий по поддержанию покрытий в пригодном для безопасной эксплуатации состоянии и продлению 
сроков сезонной эксплуатации данных техногенных объектов.

При зимнем содержании очищаемых покрытий наибольшую трудо
емкость составляют мероприятия по разрушению сильно уплотненных 
и прочных СЛО с последующим их удалением, которые в настоящее время 
в основном выполняются химико-механическим, тепловым и комбинированным методами (на автодорогах также применяется фрикционный метод 
борьбы с зимней скользкостью).

Термином «Прочные снежно-ледяные отложения (образования)» ха
рактеризуются снежно-ледяной накат и лед плотностью ρ = 0,6‒0,9 г/см3, 
пределом прочности на сжатие σ = 1,8−2,8 МПа при температуре окружающей среды от минус 2 до минус 10 °С, толщиной слоя h ≤ 100 мм, разрушение и удаление которых с очищаемых дорожных покрытий представляет наибольшую сложность при их зимнем содержании.

Данные методы оперативны и высокоэффективны, но имеют ряд су
щественных недостатков. Это необходимость приобретения и содержания 
специальных машин для распределения химических, фрикционных или 
комбинированных противогололедных материалов (ПГМ), большой сезонный расход ПГМ и их высокая стоимость, строительство и содержание 
складских помещений, вредное влияние ПГМ на покрытия, дорожные сооружения, окружающую среду и др.

Более экономичный и экологически чистый механический способ 

зимнего содержания широко используется при уборке свежевыпавшего 
и слабоуплотненного снега. Разрушение сильно уплотненного снега существующими рабочими органами дорожных машин сопряжено с высокими 
затратами энергии, а при разработке прочных снежно-ледяных отложений 
использование механического способа ограничено в силу конструктивной 
неприспособленности этих рабочих органов к данному виду работ.

Адаптация существующего и разработка нового рабочего оборудо
вания для механического разрушения прочных СЛО возможна за счет 
группового оснащения одиночным режущим инструментом, например 
дисковыми резцами.

Для определения на стадии проектирования рациональных конструк
тивных и эксплуатационных параметров разрабатываемого высокоэффек

– 11 –

тивного снегоочистительного оборудования, при которых будет обеспечиваться механическое разрушение прочных СЛО с высокой производительностью при минимальной энергоемкости процесса, необходимо использование соответствующих средств и методов измерительного контроля силовых параметров рабочего инструмента и оснащаемых им рабочих органов.

Практическое использование таких рабочих органов позволит экс
плуатационным организациям выполнять работы зимнего содержания дорог и аэродромов в установленные сроки и в полном объеме с обеспечением при этом нормативных значений основных показателей эксплуатационного состояния покрытий: чистоты, ровности, прочности, коэффициента 
сцепления. Это, в свою очередь, будет способствовать повышению уровня 
эксплуатационной и экологической безопасности данных техногенных 
объектов.

В настоящей монографии изложены результаты проводившихся ав
торами многолетних исследований процесса взаимодействия дискового 
режущего инструмента с прочными снежно-ледяными отложениями при 
их механическом разрушении в различных условиях и режимах эксплуатации. На основании данных результатов решена научная проблема ‒ разработка и создание методологии измерительного контроля силовых параметров такого инструмента и оснащаемого им высокоэффективного снегоочистительного оборудования, имеющая на современном этапе освоения северных и арктических территорий важное хозяйственное значение для 
предприятий, обеспечивающих зимнее содержание дорожных и аэродромных покрытий.

– 12 –

– Глава 1 –

ХАРАКТЕРИСТИКИ 

СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КАК РАЗРУШАЕМОГО

ИЛИ СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА

1.1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 

СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ ИЛИ ФОРМИРУЕМЫХ 

ИСКУССТВЕННО НА ДОРОЖНЫХ И АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЯХ

Снежно-ледяные отложения, или образования (СЛО), формирующи
еся на дорожных и аэродромных покрытиях, ‒ это природная среда, основой которой является снег, попадающий на эти покрытия в результате снегопадов и ветрового снегопереноса [13, 50, 51].

Снег и снежный покров представляют собой кристаллы льда, кри
сталлическая решетка которого имеет ярко выраженную шестигранную 
форму, что связано со строением молекулы воды, состоящей из одного 
атома кислорода и двух атомов водорода. Строение кристалла льда 
показано на рис. 1.1: атомы – окружности, связи между ними – прямые 
линии [50].

Рис. 1.1. Вид кристаллической решетки льда

– 13 –

Все виды снежно-ледяных отложений, образующихся на дорожном 

покрытии, в соответствии с их дорожной классификацией, представленной 
в документе [6], по внешним признакам подразделяют на рыхлый снег, 
снежный накат и стекловидный лед.

Рыхлый снег откладывается на дорожном покрытии в виде ровного 

(по толщине от 0,01 до 0,3 м) слоя. Плотность свежевыпавшего снега 
может изменяться от 0,06 до 0,20 г/см3. Вследствие переноса ветром ранее 
выпавшего снега формируются значительно более плотные снежные 
отложения, плотность которых зависит от скорости ветра. Так, при скорости 
ветра более 10 м/с плотность снега может достигать 0,25–0,35 г/см3.

При наличии слоя рыхлого снега на дорожном покрытии 

коэффициент сцепления шин с покрытием составляет около 0,2. 

Снежный накат представляет собой слой снега, уплотненного 

колесами проходящего автотранспорта. Толщина наката может быть от 
нескольких миллиметров до нескольких десятков миллиметров, плотность –
от 0,3 до 0,6 г/см3. Коэффициент сцепления шин с поверхностью снежного 
наката составляет от 0,1 до 0,25. 

Стекловидный лед
появляется на покрытии в виде гладкой 

стекловидной пленки толщиной от 1 до 3 мм и изредка в виде матовобелой шероховатой корки толщиной до 10 мм и более. Отложения 
стекловидного льда имеют плотность от 0,7 до 0,9 г/см3, а коэффициент 
сцепления составляет от 0,08 до 0,15. Этот вид зимней скользкости 
является наиболее опасным. Отложения льда в виде матово-белой корки 
имеют плотность от 0,5 до 0,7 г/см3.

Отложения рыхлого снега на дорожном покрытии образуются при 

выпадении твердых осадков в безветренную погоду. Сохранение снега 
в рыхлом состоянии наиболее вероятно при температуре воздуха ниже 
минус 10 °С, так как при низких температурах воздуха процесс уплотнения 
снега автотранспортом замедляется, а при температуре воздуха от минус 6 
до минус 10 °С снег не будет уплотняться при относительной влажности 
воздуха менее 90 %.

Образование снежного наката происходит при наличии влажного 

снега на дорожном покрытии под действием автомобильного транспорта 
и определенных метеорологических условий. Наибольшая вероятность 
образования снежного наката существует при следующих погодных 
условиях: выпадение снега при температуре воздуха от 0 до минус 6 °С; 
при температуре воздуха от минус 6 до минус 10 °С образование снежного 
наката происходит при влажности воздуха выше 90 %; при положительных 
температурах снежный накат образуется при высокой интенсивности 
снегопада (более 0,6 мм/ч), когда снег не успевает растаять на покрытии 
и легко уплотняется транспортными средствами.

– 14 –

Образование стекловидного льда может иметь различные причины 

и возможно при различных погодных условиях. Замерзание влаги, имеющейся на дорожном покрытии при резком понижении температуры воздуха, называют гололедицей. Источниками увлажнения покрытия могут быть 
дождь, тающий снег, снег с дождем, выпадающие при положительной, но 
близкой к нулю температуре воздуха, а также влага, оставшаяся после обработки дорожного покрытия антигололедными химическими реагентами. 
Процессу образования скользкости в этом случае предшествуют следующие погодные условия: устойчивое повышение атмосферного давления 
на фоне выпадающих осадков; установление ясной, безоблачной погоды 
после прекращения выпадения осадков; пониженная относительная влажность воздуха; понижение температуры воздуха от положительных до отрицательных значений.

Образование скользкости наиболее вероятно при температуре 

воздуха от минус 2 до минус 6 °С, относительной влажности воздуха 
от 65 до 85 %. При этих погодных условиях температура дорожного 
покрытия всегда выше температуры воздуха в силу тепловой инерции 
дорожной конструкции. 

Очевидно, что при наличии на дорожных покрытиях СЛО различных 

видов значения коэффициента сцепления покрытий значительно ниже 
нормативных, обеспечивающих безопасные условия движения транспортных средств со скоростью, разрешенной Правилами дорожного движения 
РФ [10]. В соответствии с требованиями документа [5] значения коэффициента сцепления, определенные прибором ПКРС-2 (ТУ 78.1.003-83), 
должны быть не менее 0,3 при его измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 ‒ шиной, имеющей рисунок протектора.

Приведенная выше дорожная классификация СЛО лаконична и не от
ражает всего многообразия видов этой природной среды, формирование 
которых (естественным или искусственным путем) на дорожных и аэродромных покрытиях происходит или производится наиболее часто.

В силу этого ученые и специалисты в области зимнего содержания 

дорог и аэродромов в своих работах и нормативных документах предлагают либо расширенную версию данной классификации, либо самостоятельные классификации СЛО, не зависящие от приведенной выше.

Так, И. А. Афанасьев в работе [41] дополняет дорожную классифика
цию [6] таким видом СЛО, как «зернистый лед», образующимся в условиях
густого тумана при температуре воздуха от от 0 до минус 2 °С. Характерными участками для формирования такого вида СЛО являются мостовые 
переходы, дороги (улицы), распложенные в низинных местах, заболоченной (ранее заболоченной) местности. Зернистый лед имеет шероховатую 
поверхность, плотность 0,5‒0,7 г/см3.