kursovaya_bezopasn_tr_sr

4.3.3. Определение времени, в течение которого

центробежная сила увеличится до опасного предела

Т

При движении автомобиля на повороте на него действует

Н

поперечная составляющая центробежной силы и сила, дейстУ-

вующая на переднюю часть автомобиля, которая вызвана по-

воротом управляемых колес.

Суммарная сила, действующая на автомобиль будет равна:

M V 2 θ +

й

Pсум.

= Py + P′y =

M b V ωу.к.

=

M V (V θ+b ωу.к. ), Н,

L

L

БL

р

где ωу.к. – угловая скорость поворота управляемых колес.

Расчет произведем при

, что управляемые колеса

мобиль на поворотепостояннойдвигаться без бокового скольжения,

поворачиваются с

условииугловой скоростью.

Угол поворота управляемых колес: θ = ωу.к. t .

будет

Предельное значение суммарной силы, при которой авто-

и

з

не должно превышать силы поперечного сцепления колес с

дорогой:

Тогда

Рсум

≤ Gϕу , Н.

п

, подставив в исходную формулу значение Рсум , полу-

Р

чим:

21

е

M V

(V t ω

у.к. +b

ωу.к. )= G ϕy = M g ϕ

L

Отсюда получим

У

g ϕy L −b ωу.к.

t =

, с.

Т

V 2 ω

у.к.

Н

Расчет следует вести для автомобиля с полной нагрузкой и

без нагрузки при следующих исходных данных: ϕу = 0,6 и ϕу =

0,2;

-1

V = 60 км/ч = 16,7 м/с; ωу.к = 0,1 рад/с = 0,016 с

.

й

4.3.4. Определение критического углаБкосогора

по опрокидыванию автомобиля

рB

Критический угол косогора по опрокидыванию автомобиля

(βопр) определяется по

формуле

и

т

βопр

= arctg

, рад.

и

2 hц

Расчет

производить

для автомобиля с полной нагрузкой и

без нагрузки.

по

4.3.5. Определение критического угла косогора

п

условию бокового скольжения

Критический угол косогора по условию бокового скольже-

Р22

ния (βск) определяется по формуле

е

βск

= arctg ϕy , рад.

Для определения критической скорости автомобиля по ус-

ловиям управляемости (Vупр) используем формулу

Т

V

2

− f

2

g L cosθ, м/с,

У

упр

=

ϕ

− f

tgθ

Б

где θ – угол поворота управляемых колес автомобиля, опреде-

ляется как

Н

θ = arctg

L

й

R

, рад.

и

р

Расчет необходимо вести для

ϕ = 0,2, R = 125 м и f = 0,02.

о

4.4. Определение динамического коридора автомобиля

т

4.4.1. Определение динамического коридора автомобиля

з

прямолинейном движении

Динамический коридор автомобиля при прямолинейном

движении рассчитываетсяпри

по следующей эмпирической форму-

п

ле:

где

Р

о

Вк = 0,054

V + Ва + 0,3 , м,

23

Таблица 5

У

Динамический коридор автомобиля

Скорость

км/ч

30

40

50

60

Т

70

автомобиля

м/с

8,33

11,11

13,88

16,67

19,44

Вк, м

Н

Б

4.4.2. Определение динамического коридора

одиночного автомобиля на повороте

2

следующей2

Динамический коридор одиночного автомобиля при дви-

и

зависимости:

жении на повороте определяется по

радиус

Вк = Rн − Rн

−(L

+

С) + Bа , м,

автомобиля

поворота автомобиля, м;

где Rн – наружный габаритный

т

, м.

С – передний свес

и

Расчет ведем для Rн = 50 .

4.4.3. Определение динамического коридора автомобиля

повороте

с прицепом на повороте

п

Динамическийзкоридор при движении автомобиля с прице-

пом на

В

больше, чем у одиночного автомобиля за

счет

= R −

R2 −(L +С)2

+ B +С

, м,

смещения задней оси прицепа относительно задней оси

тягача, и определяется по следующей формуле:

Р24

к

н

н

а

к

4.5. Определение расстояния до препятствия,

на протяжении которого водитель сможет совершить

маневр отворота

У

Т

Н

Б

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Р

25

У

Т

Н

Б

S

й

и

р

о

т

и

L

з

о

п

е

Рис. 1. Схема маневрирования автомобиля

Р26

Как видно из рисунка, расстояние от передней части авто-

мобиля до препятствия будет равно S = BD − (L +C).

= OB 2 − OD 2 .

Так как АО = ВО = Rн , а AD обозначим как h, то можно за-

писать: OD=AO−AD=Rн −h.

h = AD найдем как Y + ∆, где Y – ширина препятствия.

У

∆ можно определить как разность между шириной динами-

ческого коридора автомобиля на повороте и его габаритной

шириной: ∆ = Вк – Ва, или ∆=R − R2

−(L+C)2 .

Т

н

н

Тогда выражение для определения BD будет иметь сле-

дующий вид:

Б

BD = R 2

(R

− h )2

= R 2 − R 2

− h2

−

н

+

2hR

н

=

н

н

н

= 2hR

− h2

.

Н

н

й

С учетом изложенного,

расстояние

до препятствия будет

равно

S = 2hR −h2 −(L +C).

необходимо

т

В общем случае для тогор, чтобы водитель мог осуществить

следующим

, чтобы расстояние до препятст-

маневр отворота,

вия было

:

S = (t +t +t)V + 2R h −h2

−(L +C)+ ∆ , м,

о

р

1

н

1

п

где tр – звремя реакции водителя, с;

t1 – время срабатывания рулевого привода, с;

t – время вывода автомобиля на траекторию постоянного

Р

радиуса R, с;

27

∆1 – интервал безопасности между левым краем переднего

ебампера автомобиля и препятствием, м.

Время реакции водителя tР принимается 0,8 с.

У

θм , с,

t =

Т

ω

у.к.

Н

где θм

- угол поворота управляемых колес автомобиля, обес-

Б

R,

печивающий движение по траектории постоянного радиуса

определяется из выражения

θ = arctg

L

, рад.

R

следующих

Из схемы маневрирования автомобиля R = Rн - ∆ - 0,5 Ва..

Расчет производится

при

р

йисходных данных:

V = 60 км/ч; Y = 6 м; Rн

= 60 м – для легковых автомобилей,

о

=

Rн = 70 м – для грузовых автомобилей и автобусов; ωу.к

= 0,1 рад/с; ∆1= 0,5 м.

пути

времени обгона с ускорением

4.6. Определение

щий

разгонамежду путем и временем разгона автомоби-

Для определенияпутивремени обгона с ускорением, т.е.

зависимость

сочетаемого

разгоном, необходимо построить график интен-

сивности

обгоняющего

автомобиля, характеризую-

ля

при

ускоренном движении. Для построения этого графика

следуетна высшей ступени коробки передач. Для расчета пути и вре-

рассчитать время и путь разгона автомобиля и по-

строить соответствующие графики.

Р28

Будем считать, что процесс обгона с ускорением происходит

автомобиля на высшей передаче, приведенными в крайней пра-

вой графе распечатки результатов тягового расчета на ЭВМ.

Для построения графика времени разгона необходимо оп-

ределить время разгона в каждом интервале скоростей движе-

ния, считая, что в пределах интервала автомобиль движется с

постоянным ускорением, равным

У

j

срi

=

ji +

ji +1

, м/c2.

Т

2

Н

i

i

Тогда время разгона от скорости Vi до скорости Vi+1

∆ti

=

Vi +1 −Vi

=

∆Vi

, с.

jср

jср

Общее время разгона до максимальнойБскорости

и

t =

n

∆tй, с.

разгона

i

∑

о

i =1

автомобиля считается, что в

При определении

пути

интервале времени ∆ ti

автомобиль движется с постоянной ско-

ростью

и

з

V

=

Vi +1

+Vi

, м/c.

о

срi

2

е

Путь, пройденный автомобилем за время ∆ ti:

∆Si = ∆ti

Vсрi , м.

Р

29

пОбщий путь, пройденный автомобилем за время разгона до

n

S p = ∑Vcpi ∆ti , м.

i =1

Результаты расчета параметров обгона сводим в табл. 6.

Таблица 6

Параметры обгона с ускорением

Т

Vi

∆Vi,

ji,

jсрi,

∆ti, c

Σ∆ti, c

Vсрi,

∆Si, м

Σ∆Si, м

У

км/ч

м/с

м/с

м/с2

м/с2

м/с

V1

V1

j1

0

0

0

0

0

jср1

Vср1

Б

∆V1

∆t1

∆t1

∆S1

∆S1

V2

V2

j2

Н

й

∆V2

jср2

∆t2

∆t1+∆t2

Vср2

∆S2

∆S1+∆S2

V3

V3

j3

∆V3

jср3

∆t3

∆t1+∆t2+

Vср3

∆S3

∆S1+∆S2+

р

+∆S3

V4

V4

j4

+∆t3

∆t1+∆t2+

∆S1+∆S2+

∆V4

jср4

∆t4

иVср4

∆S4

+∆S3+∆S4

V5

V5

j5

т

+∆t3+∆t4

даннымо, приведенным в таблице, строят гра-

По

расчетным

з

разгона автомобиля на высшей передаче.

фики времени и

После этого строят график интенсивности разгона, для чего

в координатах Sпути-t наносят значения времени ∆t1 и пути ∆S1,

п

необходимые для разгона автомобиля от скорости V1 до ско-

рости V2, а затем значения времени ∆t1 + ∆t2 и пути ∆S1 + ∆S2

е

для интервалаоскоростей V2 – V3 и т.д. После этого полученные

точки соединяют плавной кривой.

Р30