2421

2

УДК 656.13

Струков, Ю. В. Безопасность транспортных средств. Определение параметров обгона [Текст] : методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 190702 – Организация и безопасность движения / Ю. В. Струков, В. П. Белокуров, В. А. Зеликов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2011. – 24 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ГОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 3 от 25 февраля 2011 г.)

Рецензент канд. техн. наук, доц. кафедры ТКОиС Воронежского института ФСИН России Д.Г. Зыбин

3

Введение

Увеличение выпуска автомобилей и улучшение их эксплуатационных свойств приводят к повышению скорости и интенсивности движения, плотности транспортных потоков, увеличению числа водителей, имеющих малый опыт вождения автомобиля. Определенное влияние на безопасность движения оказывают все еще недостаточные темпы развития опорной сети магистральных автомобильных дорог. В результате этого усложняются условия дорожного движения, повышается аварийность, возрастает число столкновений транспортных средств и наездов. Таким образом, наряду с бесспорными преимуществами автомобилизации возникает возможность увеличения человеческих и материальных потерь.

Большое значение для обеспечения безопасности дорожного движения имеет конструкция автомобиля. Автомобиль представляет собой потенциальный источник повышенной опасности для людей. Эта опасность чрезвычайно возросла в последнее десятилетие, когда идет рост мощности двигателей и скоростей движения автомобилей. Безопасность движения превратилась в социальную проблему первостепенной важности, которую необходимо решать в настоящее время.

4

1. Цель и задачи курсового проекта

Основными причинами роста числа дорожно-транспортных происшествий в нашей стране являются: рост автомобильного парка при неудовлетворительном состоянии имеющейся дорожной сети; отставание в строительстве современных автомагистралей и реконструкции эксплуатируемых; недостатки в организации дорожного движения; низкая дисциплина водителей и пешеходов; неудовлетворительное техническое состояние индивидуальных транспортных средств; неквалифицированное техническое обслуживание и другие.

«Безопасность транспортных средств» является одной из профилирующих дисциплин для специальности 190702. Она должна сформулировать у студентов представление о конструктивной безопасности АТС и влияние их эксплуатационных свойств на безопасность движения.

Целью курсового проекта является закрепление студентами знаний, полученных в лекционном курсе.

В ходе выполнения курсового проекта должны быть определены:

-значения времени (tобг ), пути (Sобг) и скорости (Vобг) при выполнении завершенного обгона;

-значения времени (tн.обг ), пути (Sн.обг), необходимые для выполнения незавершенного обгона при заданной величине замедления автомобиля после решения водителя прекратить обгон;

-основные показатели тормозной динамичности автомобиля;

-основные компоновочные параметры автомобиля;

-показатели устойчивости.

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4. Все расчеты необходимо проводить в международной системе единиц (СИ). Результаты вычислений представляют в виде таблиц и графиков. Масштаб, выбираемый при построении графиков, должен обеспечивать наглядность представляемой информации и удобство пользования полученными результатами.

В ходе выполнения курсового проекта студенты должны получить навыки самостоятельного выполнения инженерных расчетов по специальности, грамотного оформления технической документации, использования нормативных документов и технической литературы.

5

2. Подготовка исходных данных

В качестве исходных данных задаются:

-марка автомобиля;

-длина обгоняющего ТС – L1;

-длина обгоняемого ТС – L2;

-максимальная скорость обгоняющего ТС – Vmax;

-постоянная времени разгона обгоняющего ТС – ТV;

-максимальное для обгоняющего ТС замедление - Jmax;

-постоянная скорость движения обгоняемого ТС – V2;

-временной интервал между обгоняющим и обгоняемым ТС перед началом обгона τ12;

-временной интервал между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения обгона τ21;

-коэффициент сцепления φ;

-углы поворота рулевого колеса.

Временные интервалы между ТС принимаются одинаковыми для всех вариантов заданий, они равны τ12 =2,0 с и τ21=1,5 с.

3. Определение параметров обгона

Обгон является важным маневром, который позволяет водителю ТС поддерживать оптимальную, по условиям задачи управления, среднюю скорость. Возможность выполнения обгона зависит от скорости обгоняемого и скоростных 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 τ12, которому соответствует дистанция S12. В процессе обгона в определенный момент времени (положение 1.1) водитель должен принять окончатель-

6

ное 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 τ21, которому соответствует дистанция S21, в последующие моменты времени величина S21 быстро увеличивается, так как скорость обгоняющего ТС выше, чем у обгоняемого.

Рис. 1. Схема обгона с ожиданием

Разгон транспортного средства 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. (В противном случае водитель обгоняющего ТС после завершения обгона будет вынужден экстренно тормозить.) Описанный режим движения ТС обеспечивает минимальные значения пути и времени обгона по схеме «с ожиданием». Значения времени обгона tобг, пути обгона Sобг и скорости обгоняющего ТС в момент завершения обгона Vобг в зависимости от скорости обгоняемого ТС определяют предельные условия, при которых обгон может быть завершен.

На рис. 2 показана схема незавершенного обгона. В положении 1.1 водитель принимает решение прекратить обгон и осуществляет торможение. В положении 1.2, когда обгоняющее ТС отстает от обгоняемого автомобиля на один метр, водитель прекращает торможение и так как скорость ТС1 в этот момент меньше, чем у ТС2, то последнее уходит вперед и водитель обгоняющего ТС может вернуться на свою полосу движения, совершая маневр за время τп (время перестроения).

7

Рис. 2. Схема незавершенного обгона

За это время ТС проходит путь Sп. Торможение выполняется с максимальным замедлением для данной категории ТС. Значения времени tн.обг и пути Sн.обг незавершенного обгона определяют предельные условия, при которых возможно избежать ДТП при незавершенном обгоне.

Вычисление рассмотренных выше показателей возможно графоаналитическим и аналитическим методом.

4. Завершенный обгон

Чтобы описать методику вычислений, рассмотрим график, приведенный на рис. 3. По оси абсцисс отложено время t в секундах. По оси ординат вверх – путь проходимый ТС1 в метрах, а вниз – скорость обгоняющего ТС.

В соответствии с ранее изложенным в первом квадрате построены графики «время-путь» обгоняющего автомобиля, а в четвертом квадрате – график «время-скорость» обгоняющего автомобиля при разгоне с максимальной интенсивностью.

9

Таблица 1

t, c

S, м

V,

км/ч

Пример построения графиков по этим формулам приведен на рис. 3. Условия завершения обгона можно записать в следующем виде:

где S12 – дистанция между обгоняемым и обгоняющим ТС перед обгоном, с; S21 – дистанцию между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения

обгона, м;

L1 – длина обгоняющего ТС, м;

L2 – длина обгоняемого ТС, м.

Дистанцию между обгоняемым и обгоняющим ТС перед обгоном S12 и дистанцию между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения обгона S21

Решение графоаналитическим способом показано на рис. 4 и представляет собой последовательность следующих действий:

1.Зная скорость V2, с помощью зависимости «время-скорость» находим значения t0 и S0, соответствующие началу обгона.

2.От точки А (с координатами S0, t0) откладываем вверх величину

м/с) прямую до пересечения с кривой разгона обгоняющего автомобиля «вре- мя-путь». Точка пересечения – М (с координатами Sм, tм) является моментом завершения обгона.

4. Для определения скорости в момент завершения обгона необходимо из точки tм опустить вниз перпендикуляр до пересечения с кривой V1= f(t), т.е. зависимостью «время-скорость» для обгоняющего ТС в момент завершения обгона – Vобг.

Рис. 4. Показатели обгона ТС

Полученные значения показателей завершенного обгона необходимо занести в табл. 2 и табл. 3.