7 Определение расстояния до препятствия, на протяжении которого водитель сможет совершить маневр отворота

Рисунок 1 - Схема маневрирования автомобиля

Как видно из рисунка, расстояние от передней части автомобиля до препятствия будет равно

Из прямоугольного треугольника OBD находим .

Так как АО = ВО = R_н, a AD обозначим как h, то можно за­писать: OD=AO-AD=R_H - h.

h = AD найдем как Y + , гдеY - ширина препятствия.

можно определить как разность между шириной динами­ческого коридора автомобиля на повороте и его габаритной шириной: =В_к - В_а, или

= .

Тогда выражение для определения BD будет иметь сле­дующий вид:

. (7.1)

С учетом изложенного, расстояние до препятствия будет равно

. (7.2)

В общем случае для того, чтобы водитель мог осуществить маневр отворота, необходимо, чтобы расстояние до препятст­вия было следующим:

м, (7.3)

где t_p - время реакции водителя, с;

t₁ - время срабатывания рулевого привода, с;

t - время вывода автомобиля на траекторию постоянного радиуса R, с;

- интервал безопасности между левым краем переднего бампера автомобиля и препятствием, м.

Время реакции водителя t_p принимается 0,8 с.

Время срабатывания рулевого привода в зависимости от типа автомобиля,

для грузовых автомобилей и автобусов t₁ = 0,3 - 0,4 с. Время вывода автомобиля на траекторию постоянного ра­диуса R определяется из выражения

с, (7.4)

где - угол поворота управляемых колес автомобиля, обеспечивающий движение по траектории постоянного радиуса R определяется из выражения

, град. (7.5)

Из схемы маневрирования автомобиля R = R_h - - 0,5 В_а.

Расчет производится при следующих исходных данных:

V= 60 км/ч=16,67м/с; Y = 6 м; R_h = 70 м - для грузовых автомобилей и автобусов; = 0,1 рад/с;= 0,5 м.

Для автомобиля ГАЗ-3309 расстояния до препятствия, на протяжении которого водитель сможет совершить маневр отворота равно:

=

R =70-0,16-0,52,38=68,97 м,

h = Y + =6+0,16=6,16 м,

8 Определение пути и времени обгона с ускорением

Для определения пути и времени обгона с ускорением, т.е. сочетаемого с разгоном, необходимо построить график интен­сивности разгона обгоняющего автомобиля, характеризую­щий зависимость между путем и временем разгона автомоби­ля при ускоренном движении. Для построения этого графика следует рассчитать время и путь разгона автомобиля и по­строить соответствующие графики.

Будем считать, что процесс обгона с ускорением происходит на высшей ступени коробки передач. Для расчета пути и времени разгона автомобиля воспользуемся данными ускорения автомобиля на высшей передаче, приведенными в крайней пра­вой графе распечатки результатов тягового расчета на ЭВМ.

Для построения графика времени разгона необходимо оп­ределить время разгона в каждом интервале скоростей движе­ния, считая, что в пределах интервала автомобиль движется с постоянным ускорением, равным

м/с^2. (8.1)

Тогда время разгона от скорости V_i, до скорости V_i+1

c, (8.2)

Общее время разгона до максимальной скорости

c. (8.3)

При определении пути разгона автомобиля считается, что в интервале времени автомобиль движется с постоянной ско­ростью

м/с. (8.4)

Путь, пройденый автомобилем за :

м. (8.5)

Общий путь, пройденный автомобилем за время разгона до максимальной скорости:

м. (8.6)

Произведем расчеты для ГАЗ-3309:

Интервалы по скорости

м/с.

Среднее значение ускорения равно:

м/с.

Время разгона для первого интервала равно:

с.

Среднее скорость прохождения первого участка равна:

м/с.

Путь, пройденный на данном отрезке:

м.

Общее время разгона на данной передаче

t=2,77+2,86+2,9+2,96+3,04+3,15=17,68с.

Путь, пройденный на первой передаче

м

Для остальных значений производятся аналогичные расчеты, которые сводятся в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 – Параметры обгона с ускорением

		, м/с	, м/с	, м/с	,с	,с	, м/с ,м	,м	, м
км/ч	м/с
35,83	9,9533		0,2718		0	0	0	0	0
		0,591		0,213	2,77	2,77	10,25	28,4	28,4
37,96	10,5445		0,2088
		0,591		0,207	2,86	5,63	10,84	31	59,4
40,09	11,1355		0,206
		0,591		0,204	2,9	8,53	11,43	33,15	92,55
42,22	11,7265		0,202
		0,591		0,2	2,96	11,49	12,022	35,6	128,15
44,34	12,3175		0,198
		0,591		0,1945	3,04	14,53	12,61	38,3	166,45
46,47	12,9085		0,191
		0,5915		0,1875	3,15	17,68	13,2	41,58	208,03
48,6	13,5		0,184

По расчетным данным, приведенным в таблице, строят гра­фики времени и пути разгона автомобиля на высшей передаче (см. рисунок 8.1 и рисунок 8.2 соответственно).

Рисунок 8.1 – График зависимости скорости автомобиля от пути

Рисунок 8.2 – График зависимости скорости автомобиля от времени

После этого построим график интенсивности разгона, для чего в координатах S-t наносят значения времени и пути, необходимые для разгона автомобиля от скорости V₁ до ско­рости V₂, а затем значения времени +и пути +для интервала скоростей V₂- V₃ и т.д. После этого полученные точки соединяют плавной кривой.

Для определения времени и пути обгона с ускорением на кривой интенсивности разгона (рис. 2) находят точку А, соответствующую скорости движения V₂ обгоняемого автомобиля, и от нее откладывают вправо по горизонтали отрезок, равный D₁ + L₂, где D₁ - дистанция безопасности в начале обгона, а L₁ - габаритная длина обгоняемого автомобиля. Из конца от­резка проводим наклонную прямую, изображающую движе­ние обгоняемого автомобиля. Точка В пересечения этой прямой с кривой интенсивности разгона соответствует моменту времени, когда передние части обоих автомобилей поравнялись. При дальнейшем движении обгоняющий автомобиль выходит вперед.

Рисунок 2 - График пути времени обгона с ускорением

Чтобы определить минимально необходимые время и путь обгона, необходимо на графике найти две точки С и D, рас­стояние между которыми по горизонтали было бы равно сумме D₂ + L₁, где D₂ - дистанция безопасности в конце обгона, а L₁ - габаритная длина обгоняющего автомобиля. Зная поло­жения начальной и конечной точек обгона, по координатам S и t находят путь и время обгона.

Дистанции безопасности в начале обгона D₁ и в конце обго­на D₂ определяются по следующим эмпирическим выражениям:

м, (8.7)

м, (8.8)

где V₁ - скорость обгоняющего автомобиля в начале обгона,

V₂ - скорость обгоняемого автомобиля,

а_об и b_об - эмпирические коэффициенты обгона.

В расчетах принимаем, что скорость обгоняемого автомо­биля V₂ = 30 км/ч и габаритная длина обгоняемого автомобиля равна габаритной длине обгоняющего автомобиля, т.е. L₁ = L₂=6,435, а_об=0,53 и b_об=0,48 – для грузового автомобиля средней грузоподъемности.

Для ГАЗ-3309 определим дистанции безопасности в начале обгона D₁ и в конце обго­на D₂:

м,

м.

График пути времени обгона с ускорением для ГАЗ-3309 представлен в приложении Г.

Время обгона составило 10,4 с, а расстояние обгона 121,96 м.