
- •Введение
- •1. Кинематика поворотов. Расчёт сил действующих на авто при повороте.
- •1.1 Кинематика поворота автомобиля.
- •1.2 Силы, действующие на автомобиль.
- •1.3 Силы, действующие на автомобиль при повороте.
- •2. Расчеты завершенного и незавершенного обгона тс
- •2.1 Завершенный обгон транспортного средства
- •2.2 Незавершенный обгон транспортного средства
- •Заключение
- •Список литературы
1.3 Силы, действующие на автомобиль при повороте.
Помимо сил, действующих на автомобиль, движущийся в прямом направлении, к нему во время поворотов приложены еще и передаваемые от дороги силы Р1, Р2, Р3 и Р4.
Рис.4. Силы, действующие на автомобиль при повороте: 0 — центр поворота; ЦТ — центр тяжести автомобиля; R — радиус окружности, описываемой центром тяжести автомобиля; Р1, Р2, Р3, Р4 — боковые силы, действующие на колеса автомобиля, и их равнодействующая Fц.
Они действуют по направлению радиусов, проведенных через точки касания колес автомобиля с поверхностью дороги и центр 0 поворота.
Равнодействующая Fц сил Р1, Р2, Р3 и Р4 лежит, как и эти силы, в плоскости дороги и проходит через точку пересечения с ее поверхностью перпендикуляра, опущенного на нее из центра тяжести ЦТ автомобиля.
где: м — масса автомобиля; υ — скорость автомобиля; R — радиус окружности, описываемой центром тяжести автомобиля вокруг точки 0.
2. Расчеты завершенного и незавершенного обгона тс
2.1 Завершенный обгон транспортного средства
Обгон является важным маневром, который позволяет водителю ТС поддерживать оптимальную, по условиям задачи управления, среднюю скорость. Возможность выполнения обгона зависит от скорости обгоняемого и скорости свойств обгоняющего ТС, наличия необходимого интервала во встречном потоке. Обгон может выполняться «с хода» и с ожиданием возможности обгона, когда начальная скорость обгоняющего ТС равна скорости обгоняемого автомобиля. Последняя схема является наиболее типичной для сегодняшнего состояния транспортного потока и используется при выполнении курсового проекта.
На
рис. 1 представлена схема обгона «с
ожиданием». Перед началом обгона водитель
обгоняющего ТС следует за обгоняемым
ТС с временным интервалом
,
которому соответствует дистанция
.
В процессе обгона в определенный момент
времени (положение 1.1) водитель должен
принять окончательное решение о
завершении или прекращении обгона. В
случае продолжения обгона обгоняющее
ТС опережает обгоняемое ТС и возвращается
на свою полосу движения (положение 1.2).
В момент завершения обгона между
обгоняемым и обогнавшим ТС должен быть
временной интервал
,
которому соответствует дистанция
,
в последующие моменты времени величина
быстро увеличивается, так как скорость
обгоняющего ТС выше, чем у обгоняемого.
1.1



1.2
1.0
2.0
2.1
2.2

S
S12г
L2
L1
S21
Sобг
Рис.1. Схема завершенного обгона ТС
Разгон ТС при обгоне должен выполняться с максимальной интенсивностью и прекращаться плавно после его завершения. Реализация такого режима возможна только в одном случае, когда имеется необходимый интервал времени между обгоняемым ТС и автомобилем, двигающимся впереди него навстречу. Описанный режим движения ТС обеспечивает минимальные значения пути и времени обгона по схеме «с ожиданием». Значения времени обгона , пути обгона и скорости обгоняющего ТС в момент завершения обгона в зависимости от скорости обгоняемого ТС – определяют предельные условия, при которых обгон может быть завершен.
Чтобы определить искомые показатели сначала необходимо построить измерения зависимостей пути и скорости от времени. Вычисление скорости при заданном времени разгона проводится по формуле
;
(1)
где
– максимальная скорость обгоняющего
ТС
;
t – текущее время, с;
– постоянная времени разгона, с.
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
Вычисление значений пути производится по формуле
,м.
(2)
м,
м,
м,
м,
м,
м,
м,
м,
м,
м,
м,
м.
Полученные данные заносят в табл.1.
Таблица 1
Т, с |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
|
29 |
106 |
218 |
354 |
509 |
676 |
853 |
1037 |
1226 |
1418 |
1612 |
1809 |
|
40 |
69 |
90 |
105 |
116 |
124 |
130 |
134 |
137 |
139 |
141 |
142 |
На основании полученных данных строим график зависимости пути и скорости обгона от времени (рис.2).
Условия завершения обгона можно записать в следующем виде
,
м,
(3)
где - дистанция между обгоняемым и обгоняющим ТС перед обгоном, м;
- дистанция между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения обгона, м;
– длина
обгоняющего ТС, м;
– длина
обгоняемого ТС, м.
Дистанцию между обгоняемым и обгоняющим ТС перед обгоном и дистанцию между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения обгона рассчитывают по следующим формулам
,м,
(4)
,м,
(5)
где
,
- временные интервалы между ТС
,
с.
S, м
t, с
V, км/ч
V1=f(t)
Рис.2. Зависимости пути и скорости обгона от времени
Рис.3.
Зависимости пути и скорости обгона от
времени при
скорости
Решение графоаналитическим способом показано на приложении А представляет собой последовательность следующих действий:
Зная скорость , с помощью зависимости «время-скорость» находим значения
и
соответствующие началу обгона.
От точки А находим (с координатами , ) откладываем вверх величину
,м.
(6)
м;
м;
м.
Из найденной точки С, проводим под углом
(
, выраженным в
) прямую до пересечения с кривой разгона обгоняющего автомобиля «время - путь». Точка пересечения – М (с координатами
) является моментом завершения обгона.
,
точка М имеет координаты (210;20).
Время и путь обгона будут соответственно равны
,с;
(7)
,м.
(8)
с,
м.
Используя графоаналитический метод определили скорость в момент завершения обгона
Аналогично
рассчитаем значение времени, пути и
скорости обгона для других значений
скорости
.
Рис.4.
Зависимости пути и скорости обгона от
времени при
скорости
Рис.4.
Зависимости пути и скорости обгона от
времени при
скорости
Рис.5.
Зависимости пути и скорости обгона от
времени при
скорости
Рис.5.
Зависимости пути и скорости обгона от
времени при
скорости
При скорости получаем:
м;
м;
м;
,
точка М имеет координаты (290;24);
с;
м;
При скорости получаем:
м;
м;
м;
,
точка М имеет координаты (330;26);
с;
м;
При скорости получаем:
м;
м;
м;
,
точка М имеет координаты (430;30);
с;
м;
При скорости получаем:
м;
м;
м;
,
точка М имеет координаты (580;36);
с;
м;
Полученные значения показателей завершенного обгона необходимо занести в табл. 2 и табл. 3.
Таблица 2
, |
|
|
|
|
50 |
60 |
7 |
165 |
13 |
55 |
75 |
8 |
165 |
13 |
60 |
85 |
9 |
190 |
13 |
65 |
100 |
10 |
200 |
14 |
70 |
115 |
11 |
220 |
15 |
Таблица 3
, |
, |
, с |
, м |
50 |
81 |
6 |
105 |
55 |
81 |
5 |
90 |
60 |
84 |
4 |
105 |
65 |
87 |
4 |
100 |
70 |
90 |
4 |
105 |
На основании полученных данных необходимо построить график изменения параметров обгона в зависимости от скорости обгоняемого ТС (рис.6).
Рис.6. График изменения параметров обгона в зависимости от скорости обгоняемого ТС