Безопасность транспортных средств (стр. 8 из 13)
В данной работе необходимо определить расчётными методами величины практических скоростей поперечного скольжения и опрокидывания в зависимости от радиуса поворота дороги в плане и дорожных условий. С этой целью можно использовать выражения для критической скорости при движении автомобиля на повороте:
- для случая поперечного скольжения
(28)- для случая поперечного опрокидывания
(29)где:
- радиус поворота, 
; 
- среднее значение колеи автомобиля, . Для автомобиля ВАЗ-21099 составляет 1,385 ; 
- угол поперечного уклона дороги, град; 
- высота центра тяжести полностью груженого автомобиля, ; 
- коэффициент поперечного сцепления шин с дорогой.В случае, когда
: 
(30) 
(31) 
(32)Здесь
- коэффициент поперечной устойчивости автомобиля.Из условия равенства поперечных сил сцепления шин с дорогой и поперечных сил, действующих на автомобиль при движении на повороте
(33)можно также найти максимальный угол поперечного уклона дороги (косогора), по которой автомобиль движется без скольжения:
(34)Как следует из выражения (34) на прямолинейном участке дороги
Из уравнения моментов сил относительно оси, проходящей через контакты шин внешних колес, находят значение максимально допустимого угла косогора, по которому автомобиль может двигаться без опрокидывания:
(35)Из формулы (35) очевидно, что при движении на прямолинейном участке
т.е.
равен коэффициенту поперечной устойчивости автомобиля 
. Вышеприведенные формулы (28 - 31, 34, 35), используемые для расчета параметров 
, 
, 
, , справедливы лишь для случая, когда предполагают, что автомобиль представляет собой жесткую систему. В действительности он является сложной системой с шарнирными и упругими связями и элементами. Поэтому под действием поперечных сил кузов автомобиля поворачивается и наклоняется в поперечном направлении. При этом упругие элементы подвески (рессоры, пружины и т.д.) деформируются. Упруго деформируются и шины АТС. С учетом этих элементов критическая скорость опрокидывания на 10-15% меньше, чем полученная для жесткой системы.При определении критической скорости поперечного скольжения часто допускают, что продольные силы отсутствуют и колеса обоих осей автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно. Такое явление в практике наблюдается очень редко, обычно раньше начинают скользить колеса или переднего, или заднего мостов.
Без учета динамических нагрузок критическую скорость скольжения колес передней оси определяют по следующей формуле:
(36)а задней:
(37)где:
- удельная касательная реакция, 
; 
и 
- коэффициенты изменения вертикальных реакций при разных режимах движения; 
- угол поворота управляемых колес.Для двухосных автомобилей в активном режиме
=0,8-0,9; =1,05-1,1; в режиме торможения - =1,2-1,3; =0,7-0,8.При активных режимах движения у заднеприводных автомобилей
, 
, т.е. 
, а при торможении - 
Поэтому во всех случаях 
, т.е. наиболее вероятен занос заднего моста, что приводит к изменению мгновенного радиуса поворота автомобиля, соответственно, к росту центробежной силы и непрерывному изменению радиуса поворота. Такое движение автомобиля называется заносом. Занос чрезвычайно опасен, т.к. развивается очень быстро и может привести к опрокидыванию АТС.В данной работе по приведенным выше формулам определяем значения
, , и согласно заданию.Величина высоты центра тяжести
зависит от марки автомобиля, степени нагрузки. По формуле (32) можно определить также величину , если задан коэффициент , значения которого для отечественных автомобилей находятся в пределах: для легковых - 0,95-1,15; для грузовых - 0,6 - 0,8; для автобусов - 0,9-1,2. 
Рассчитаем значения критических скоростей скольжения и опрокидывания в зависимости от радиуса поворота дороги:
Для значения радиуса поворота 20
