镶嵌式道路减速带的设计

 3D立体图案设计 在橡胶上喷绘与现有减速 带类似的图案，这样既能够延续 普通减速带在视觉上的效果，不 至于像采用其他的陌生图案而使 驾驶者过于紧张发生事故，又能 让驾驶者从心理减速的同时不至 于有颠簸的感觉。

 夜晚可视设计 新型减速带铸钢部分会设置条状 “V”状的沟槽，由计算可知V型 槽角度应该在0.11°-50.45° 之间，为了让驾驶员能够在任何时 候都能有减速带反射的光进入视野 ，设计将V型槽角度设置在30° 左右，然后在其槽的表面涂上荧光 粉，通过漫反射达到预定效果。  减速带的防护 1.排水：一方面在橡胶与铸钢的结合 处涂上防水的胶水，使水滴不能 渗入橡胶中，另一方面在“V”型 槽底部打一定数量的小孔，让雨 水从小孔中渗透下去，到达铸钢 架底部，底部设计成一个小角度 的倾斜结构，这样使得积水能够 顺利的从侧面流出。 2.防老化：在橡胶中添加防老化剂， 刷防老化的油漆。
'



20 kW 20 km / h

 3600 N

a 

F q ' f 0  F f m



3600 N  1800 N  1820 N 1 .5 X1 0 k g
3

  0 .0 1 4 m / s

2

此时司机感受到的冲击明显减小,甚至几乎感觉不到冲击，这时减速带 就犹如普通路面，这就不会对自觉减速的司机造成影响。

 铸钢框架的设计 1.铸钢框架内均匀的设置放 置三条减速带的凹糟。 2.铸钢框架采用1cm厚的 铸钢钢片焊接加工而成 ，组成一块长2.4m， 高为25cm，宽度和路 面宽度相同的长方体。 3.铸钢框架表面有微小排水 孔；在框架长度方向的 两端设有安装孔，以便 于衔接路面可靠连接。

外观设计
 镶嵌式与路面平起的设计

参数的设计 橡胶带尺寸的设计
1. 长度：由于道路的一个方向 需要减速通行，橡胶带长度等 于道路单向车道的宽度。 2. Baidu Nhomakorabea度：为了使镶嵌式橡胶减 速带在视觉上和现有的减速带 有相同的警示效果，参考现有 减速带的宽度，确定减速带的 宽度为40cm。 3. 高度：根据路基路面设计规 范，一般的路基高度为20cm， 为了方便装配在道路中，确定 减速带的高度为20cm。 4.所确定尺寸符合圣维南原理。

待改进的地方
 理论上可行，没有进行试验  沥青道路的安装有待修改  成本略高于现有减速带 该减速带产品本身制作工艺简单，但所用原料体积偏 大，故价格略高于普通减速带，建议回收废旧材料加工制 作；因安装时需将路面重新修整，安装固定成本稍高，故 建议在修路时便将其铺设在路面中。

应用前景
 该镶嵌式道路减速带应用前景十分广阔，可以设置在学校 、工厂门口、市区十字路口等人群密集的地方。驾驶者可 以受到三级警示：第一级：减速交通标志牌；第二级：减 速带视觉图案警示；第三级：反向加速度警示。通过这三 级警示从而起到很好的减速效果，同时又不会造成因颠簸 导致的货物散落、车上易碎品损坏、病重患者病情加重、 影响乘客乘坐舒适度等负面影响。



镶嵌式减速带解决了这一问题，在速 度小于20km/h 时，运动方向的加速度 很小，几乎不会对车身造成任何冲击， 这大大方便了速度一旦超过20km/h, 加速度增大，司机在刚驶入减速带时 会明显感觉到一个向后的冲击，当速 度超过40km/h 时，加速度变化不明显。 这就大 大的鼓励大家自觉减速。

安装后整体效果动画

与传统减速带减速效果比较：
 如镶嵌式减速带与传统减速带车身最 大振动加速度曲线所示，传统的减速 带在速度接近0 的时候仍然会产生相 对比较大的加速度，随着速度的增加 ，加速度增加，一旦速度超过 20km/h，加速度会逐渐减小，在 40km/h 左右时达到最小值，随后加 速度又呈上升趋势。即不论汽车以高 速或低速通过时都会产生强烈的振动, 不仅导致车辆频频受损,影响公路的舒 适性,而且大大降低了减速带的公信力 , 甚至导致驾驶员产生逆反心理，对 道路减速带视而不见,从而影响控速效 果,使道路减速带的设置失去意义。同 时，为了避开减速带的颠簸，骑车者 往往会选择减速带与路肩之间的空隙 驶过，往往在上下班等高峰期会发生 拥挤，导致自行车相撞的现象，给人 们生活造成不便。
镶嵌式道路减速带的设计

LOGO

我们做出了什么？
我们的作品：
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以橡胶为阻尼 材料，铸钢为 框架 整体与路面平 起，无颠簸 喷绘3D图案， 可视性强 具有排水和防 老化性能

我们为什么要做这个？
 我们在某网站的问卷调查结果
1.你们对现有减速带满意吗？
2.你们对现有减速带不满的原因有那些？

由此可看：传统减速带的各种缺陷让人们对其的 满意程度很低

材料的选择
 阻尼材料：以具有低弹性模量的橡胶材料作为阻尼材料。 橡胶材料是具有可逆形变的高聚合物，具有良好的力学性 能和化学稳定性，对轮胎有水平方向上的反向作用力。通 过调研，综合考虑橡胶材料的价格、力学性能、实用性， 确定选用废旧轮胎（常见配比50%顺丁橡胶和50%天然 橡胶）重加工作为阻尼材料。  铸钢的选择：考虑到铸钢材料硬度比较大，价格便宜，焊 接固定方便，结构牢固，易成型等优点，故选择铸钢为框 架材料。

现有减速带的负面影响
 易颠簸  破损减速带道钉扎破轮胎
 噪音污染严重  振动对周边环境造成不好影响

在这个倡导和谐生活的社 会里，现有传统减速带对人们 生活造成的诸多负面影响就急 切的需要我们去改进 通过研究改进，我们设计 出了一种镶嵌式道路减速带。

我们是怎么做的？
    材料的选择 参数的设计 外观的设计 衔接处设计

减速带可行性怎么样？

 橡胶减速材料减速理论可靠性强 在论文第四章中做了详细的理论分析。  铸钢架固定与保护作用好 为避免汽车对减速带的剧烈破坏，采铸主钢架固定、保护 橡胶条，而且这样有利于减速带的安装固定。  弥补了现有减速带颠簸、噪音大、道钉划破轮胎等缺陷  3D立体图案具良好的视觉警示作用  排水功能良好、防老化性能良好  废物利用，节约资源
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  1 .2 2 m / s

2

此时，司机会明显感觉到受到一个向后的拉力，这个阻力会在一定程度上 对司机造成触觉和视觉上的冲击。值得一提的事，这个阻力是产生在运动 方向上的，即达到了提醒司机减速的效果，又不至于引起车体的震动。 如果司机在看到减速标志后自觉减速到,此时汽车的牵引力为
Fq 
'

Pg v

 动画展示

减速带组装动画

减速效果怎么样？
减速原理：  分析数据可知，汽车由普通路面驶入橡胶减速带时，由橡胶引起的滚动阻 力增大了1820N, 由牛顿第二定律 可知此时汽车的运动方程为
Fq  ( f 0  F f ')  m a

其中 所以
a  Ff ' m 

Fq = f 0
1820 N 1 .5 X 1 0 kg