Расчет пути и времени обгона (стр. 4 из 4)
1) в начале незавершённого обгона (время t1) обгоняющий автомобиль, двигаясь со скоростью V1 (как правило, равной скорости обгоняемого автомобиля V2), выезжает на соседнюю полосу движения и догоняет обгоняемый, увеличивая скорость до значения V1max;
2) решив отказаться от обгона, водитель снижает скорость автомобиля до минимально устойчивой скорости, V1min, для чего тормозит обычно с максимальной интенсивностью (время t2);
3) ведя автомобиль с минимальной скоростью, V1min, водитель пропускает вперед обгоняемый автомобиль и возвращается на прежнюю полосу (время t2).
Основными характеристиками, описывающими незавершённый обгон, являются время и путь незавершённого обгона. Для их расчёта следует считать, что обгон выполняется при разгоне обгоняющего автомобиля со скоростью V1 при движении на подъём с уклоном α = 15°.
2.1 Первый этап незавершённого обгона
В начале незавершённого обгона обгоняющий автомобиль разгоняется, выезжает на соседнюю полосу движения и догоняет обгоняемый автомобиль.
Т.к. обгон осуществляется по дороге имеющей уклон, а, то ускорение следует рассчитывать по формуле (1.15), с учётом того, что коэффициент сопротивления дороги, ψi, определяется по выражению:
(2.1) 
Процесс обгона на первом этапе до точки, пока автомобили поравняются (соответствует перемещению обгоняющего автомобиля, S1 за время t1), рассчитывается и строится аналогично процессу завершённого обгона с возрастающей скоростью (п. 1.2). При этом следует учитывать расстояние между передними частями обгоняемого и обгоняющего автомобиля, е, м, на которое обгоняющий автомобиль не догнал или обогнал обгоняемый (выбирается самостоятельно 0...3 м.).
Перемещение обгоняющего автомобиля, если известно максимальное значение скорости обгоняющего автомобиля, V1, можно определить по зависимости:
, (2.2)а время первого этапа
(2.3)где е - расстояние между передними частями обгоняемого и обгоняющего автомобиля, м. Если обгоняющий автомобиль не догнал обгоняемый, то е берется со знаком минус, если обогнал - со знаком плюс.
После того, когда закончено построение зависимости пути и времени обгона по аналогии с п. 1.2 до точки, в которой передние части автомобилей поравнялись (с учётом расстояния е), от этой точки откладывается расстояние е (с учетом знака) и определяются значения S1 и t1.
Таблица 2.1 - Время и путь обгона в сочетании с разгоном
| V, м/с | Vср, м/с | ϳср, м/с2 | ∆t, с | tр, с | ∆S, м | Sр, м | |
| 1 | 16,6 | 0 | 0 | ||||
| 2 | 17,8 | 17,2 | 0,75 | 1,6 | 1,596 | 27,45 | 27,4 |
| 3 | 17,66 | 17,73 | -0,2 | 0,5 | 2,096 | 8,865 | 36,3 |
| 4 | 19,1 | 18,45 | 0,74 | 1,77 | 3,864 | 32,62 | 68,9 |
| 5 | 20,8 | 19,95 | - | 1,7 | 5,564 | 33,92 | 103 |
| 6 | 20,8 | 20,8 | - | 3,8 | 9,364 | 79,04 | 182 |
| 7 | 3 | 11,9 | 4 | 5,7 | 15,06 | 66,6 | 248 |
2.2 Второй этап незавершённого обгона
В данном случае обгоняющий автомобиль снижает скорость до минимально устойчивой (3...5 м/с), V1min. Время этого этапа, t2, с, определяется:
t2=tp+t3+tн+tуст (2.4)
t2=0,2+0,3+1,5 +3,7=5,7 с.
где tp - время реакции водителя, с,
tp = 0,3.. .2,0 с; t3 - время запаздывания тормозного механизма, с (для тормозов с гидроприводом и дисковым механизмом t3 = 0,05...0,10 с; для тормозов с гидроприводом и барабанным механизмом t3=0,1...0,20 с; для систем с пневмоприводом t3 =0,3...0,4 с);
tн - время нарастания давления, tн=0,1... 1,5 с (меньшие значения для тормозов с гидроприводом, большие для систем с пневмоприводом);
tycm - время установившегося замедления, с.
Продолжительность времени установившегося замедления, tycm:
, (2.5) 
где V1н - скорость обгоняющего автомобиля в начале участка tуст, м/с;
V1k- 3...5 м/с - минимально устойчивая скорость;
jycm - установившееся замедление, м/с2.
Скорость V1Н можно определить по выражению:
, (2.6) 
где V1max - скорость начала торможения, т.е. V1max, м/с.
Установившееся замедление определяется по следующей зависимости:
(2.7) 
где φ х - коэффициент сцепления;
Кэ - коэффициент эффективности торможения.
Расчёт необходимо проводить для φ х = 0,6 с полной нагрузкой автомобиля.
Значения коэффициента эффективности торможения Кэ определяются для каждого автомобиля экспериментальным путём, но в большинстве случаев принимаются равными значениям в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Коэффициенты эффективности торможения
| Типы автомобилей | Категория | Без нагрузки, при φ | С нагрузкой 50%, при φ | С полной нагрузкой, при φ | |||||||||
| 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | ||
| Одиночные и автопоезда | М1 | 1,28 | 1,12 | 1,0 | 1,0 | 1,40 | 1,22 | 1,05 | 1,00 | 1,50 | 1,32 | 1,13 | 1,00 |
| М2 | 1,42 | 1,24 | 1,07 | 1,0 | 1,56 | 1,37 | 1,17 | 1,00 | 1,74 | 1,52 | 1,30 | 1,09 | |
| М3 | 1,56 | 1,37 | 1,17 | 1,0 | 1,66 | 1,46 | 1,25 | 1,04 | 1,74 | 1,52 | 1,30 | 1,09 | |
| Одиночное | N, | 1,45 | 1,27 | 1,09 | 1,0 | 1,66 | 1,46 | 1,25 | 1,04 | 1,96 | 1,71 | 1,47 | 1,22 |
| N2 | 1,37 | 1,20 | 1,03 | 1,0 | 1,63 | 1,43 | 1,22 | 1,02 | 1,96 | 1,71 | 1,47 | 1,22 | |
| N3 | 1,28 | 1,12 | 1,0 | 1,0 | 1,56 | 1,37 | 1,17 | 1,0 | 1,96 | 1,71 | 1,47 | 1,22 | |
| Автопоезда с тягачами | N, | 1,66 | 1,46 | 1,25 | 1,04 | 1,82 | 1,59 | 1,36 | 1,14 | 1,96 | 1,71 | 1,47 | 1,22 1,22 |
| N2 | 1,60 | 1,40 | 1,20 | 1,0 | 1,78 | 1,56 | 1,33 | 1,11 | 1,96 | 1,71 | 1,47 | ||
| N3 | 1,56 | 1,37 | 1,17 | 1,0 | 1,74 | 1,52 | 1,30 | 1,09 | 1,96 | 1,71 | 1,47 | 1,22 | |
| Примечание - При коэффициентах сцепления от 0,4 и ниже величина Кэ для всех нагрузок автомобилей и всех категорий составляет 1,0. | |||||||||||||
Длину второго участка, S2 м, необходимо определять по выражению:
. (2.8) 
2.3 Третий этап незавершённого обгона
На этом этапе обгоняющий автомобиль движется с минимально устойчивой скоростью до тех пор, пока расстояние между автомобилями не станет равным Д2+L1.
Продолжительность этого этапа определяется графоаналитическим методом (рисунок 2.1) аналогично расчёту завершённого обгона в п. 3.1, с учетом того, что Д2 в опасной обстановке составляет 5... 15 м.
Рисунок 2.1 - График незавершенного обгона
В некоторых случаях необходимое расстояние между автомобилями достигается на втором этапе обгона, тогда процесс обгона заканчивается на участке t2 и третий этап отсутствует.
При определении пути и времени незавершённого обгона Sоб3 и tоб3 используется графический метод аналогично процессу завершённого обгона. Аналогично определяется и минимальное расстояние до встречного автомобиля Sсв3.
После проведения расчетов и построений следует проанализировать факторы, влияющие на процесс обгона, а также условия движения, в которых возможен и выполняется обгон.
Список использованных источников
1. Ульрих С.А. Определение параметров завершённого и незавершенного обгонов: методическое указание к проектированию по дисциплине «Безопасность транспортных средств» / С.А. Ульрих; Алт. гос. техн. ун-т им.И.И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ,2009.-69 с..