АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ЛЬДА

В статье представлены результаты оценки качества льда в зависимости от различных условий окружающей среды и подготовки льда. Выявлены оптимальные показатели исследуемых величин, влияющих на качество ледовой поверхности. Цель исследования – определение зависимости коэффициента трения скольжения от параметров водоподготовки, условий намораживания ледовой поверхности, ее температуры, твердости и других параметров, которые можно менять в условиях спортивной арены для конькобежного спорта и выбирать сочетание, что обеспечивает наименьший коэффициент трения скольжения. Для объективной оценки скоростных качеств льда использовали устройства, имитирующие скольжения конькобежца за счет перемещения подвижной платформы, установленной на лезвиях коньков, снабженной модулем, передающим на персональный компьютер регистрируемые значения параметров трения-скольжения коньков с ледовой поверхностью. Для измерения пройденного расстояния устройства использовался метод лазерной дальнометрии. Показана эффективность разработанного устройства и методики его применения для оценки качества льда. Рассматривается влияние температуры поверхности льда, температуры воздуха, температуры заливаемой воды, влажности воздуха на качество ледовой поверхности. Учет этих показателей при проведении соревнований позволяет создавать «быстрый» лед для демонстрации высоких спортивных результатов. Наилучшие значения дальности пробега устройства были зафиксированы при следующих параметрах: температура поверхности льда – от –3,5 до –4,5 °С, температура бетонной плиты – –6 °С, толщина льда – 27–29 мм, температура заливаемой воды – 50–55 °С, срезание верхнего слоя льда ледозаливочной машиной – 100 %. Наихудшие значения дальности пробега устройства получены при следующих параметрах: температура поверхности льда – от –5,3 до –5,4 °С, температура заливаемой воды – 30–35 °С, срезание верхнего слоя льда ледозаливочной машиной не осуществлялось.

качество льда, технологии подготовки льда, коэффициент трения скольжения, скользкость льда

1. Гончарова Г.Ю., Кузнецов Б.А., Артемов Е.Д. Сверхбыстрый лед: от иллюзии к реальности. Холодильный бизнес. 2005;1:24-30.

2. Baurle L., Kaempfer T.U., Szabó D., Spencer N.D. Sliding friction of polyethylene on snow and ice. Contact Area and Modeling. Cold Reg. Sci. Technol. 2007;47(3):276-289. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2006.10.005.

3. Шавлов A.B., Рябцева A.A., Шавлова В.А. «Сверхскользкий» лед для конькобежного спорта. Криосфера Земли. 2007;2:49-59.

4. Kuroiwa D. The kinetic friction on snow and ice. Journal of Glaciology. 1977;19(81):141-152. https://doi.org/10.3189/S0022143000029233.

5. Bakker F. редакторы: Gemser H., Koning J. Handboek wedstrijdschaatsen. 01. Leeuwarden: Eisma Businessmedia bv; 1998.

6. Kennedy F.E., Schulson E.M., Jones D.E. The friction of ice on ice at low sliding velocities. Philos. Mag. 2000;80(5):1093-1110. https://doi.org/10.1080/01418610008212103.

7. Кривошеев В.И. Определение коэффициента трения стали по льду конькобежного центра. Теория и практика физической культуры. 2012;5:102-104.

8. Tusima K., Kiuchi T. Development of high speed ice skating rink. J. Jap. Soc. of Snow and Ice. 1998;60(5):349-356. https://doi.org/10.5331/seppyo.60.349.

9. Liang H., Martin J.M., Mogne T.L. Experimental investigation of friction on low-temperature ice. Acta Mater. 2003;51:2639-2646. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(03)00061-2.

10. Kietzig A.M., Hatzikiriakos S.G., Englezos P. Physics of ice friction. J. Appl. Phys. 2010;107(8):2-15. https://doi.org/10.1063/1.3340792.