Расчёт параметров безопасности автомобиля (стр. 2 из 3)
При увеличении расстояния видимости в светлое время суток безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость больше чем при гололеде.
Рисунок 4 - График безопасной скорости в тёмное время суток при пользовании фарами дальнего света
При увеличении расстояния видимости в темное время суток при пользовании фарами дальнего света безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость значительно больше чем при гололеде.
Рисунок 5 - График безопасной скорости в тёмное время суток при пользовании фарами ближнего света
При увеличении расстояния видимости в темное время суток при пользовании фарами ближнего света безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость значительно больше чем при гололеде.
При увеличении расстояния видимости при движении в тумане или при осадках безопасная скорость движения автомобиля увеличивается. Тип покрытия также влияет на безопасную скорость движения: на асфальтобетонном сухом покрытии безопасная скорость больше чем при гололеде.
5. Определение коэффициента перераспределения тормозных сил
Рабочая тормозная система характеризуется коэффициентом распределения тормозной силы:
,(8)где Ртор1, Ртор2 - тормозная сила соответственно на передних и задних колесах автомобиля.
Коэффициент βт зависит от коэффициента сцепления шин с дорогой j и рассчитывается по формуле:
,(9)где b – расстояние от центра тяжести автомобиля до задней оси, м;
hцт - высота центра тяжести автомобиля, м;
L - база автомобиля, м.
(10)где F- масса автомобиля, кг;
а - расстояние от центра массы автомобиля до передней оси, м.
(11) | Коэффициент перераспределения тормозных сил | Коэффициент сцепления шин с дорогой | |
| Шеб покрытие сухое 0,6 | Шеб покрытие мокрое 0,5 | |
| для автомобиля в порожнем состоянии | 0,49 | 0,46 |
| для автомобиля в груженном состоянии | 0,51 | 0,48 |
На основании таблицы 5 строится график зависимости коэффициента перераспределения тормозных сил от коэффициента сцепления шин с дорогой bТ = f(j) рисунок 6.
Рисунок 6 – График зависимости коэффициента перераспределения тормозных сил от коэффициента сцепления шин с дорогой
Изменение коэффициента сцепления шин с дорогой способствует и изменению коэффициента перераспределения тормозных сил. Для асфальтобетонного и цементобетонного покрытий коэффициент перераспределения тормозных сил максимальный. Для порожнего автомобиля коэффициент перераспределения тормозных сил больше чем для автомобиля в груженом состоянии.
6. Расчёт оценочных параметров поперечной устойчивости автомобиля
Устойчивость автомобиля - способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающим его занос и опрокидывание в различных дорожных условиях при высоких скоростях движения.
Различают следующие виды устойчивости:
· поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость). Ее нарушение проявляется в рыскании (изменении направления движения) автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением, большим люфтом в рулевом управлении, неправильными углами установки колес и т.д.;
· поперечная при криволинейном движении, нарушение которой приводит к заносу или опрокидыванию автомобиля под действием центробежной силы. Особенно ухудшает устойчивость повышение положения центра масс автомобиля (например, большая масса груза на съемном багажнике на крыше);
Критериями поперечной устойчивости являются максимально возможные скорости движения по окружности и углы поперечного уклона дороги (косогора). Поэтому поперечная устойчивость оценивается:
· критической скоростью движения на кривой в плане, соответствующей началу заноса или скольжения автомобиля;
· критической скоростью движения на кривой в плане, соответствующей началу опрокидывания;
· критическим углом косогора, при котором возникает поперечное скольжение транспортного средства;
· критическим углом косогора, соответствующим началу опрокидывания транспортного средства.
Расчёт критической скорости по условию опрокидывания порожнего и груженого автомобиля при разных радиусах поворота
Расчёт критической скорости по условию опрокидывания автомобиля определяется по формуле:
(13)где В – ширина колеи автомобиля, м;
R – радиус поворота, м;
hцт – высота центра тяжести, м.
Для автомобиля в порожнем состоянии при радиусе поворота 100 м.:
Vкр.о. =
= 29,7 м/с.Аналогично проводим расчёт для значений R = 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 м для автомобиля в порожнем и груженом состоянии и результаты расчётов сводим в таблицу 5.
Таблица 5 - Критическая скорость по условию опрокидывания
| Критическая скорость по условию опрокидывания, м/с | Радиус поворота, м | ||||||||||||||||
| для автомобиля в порожнем состоянии | 29,7 | 42 | 51,4 | 59,4 | 66,4 | 72,7 | 78,6 | 84 | 89,1 | 93,9 | |||||||
| в груженном состоянии | 28,3 | 40 | 49 | 56,6 | 63,3 | 69,4 | 74,9 | 80 | 84,9 | 89,5 | |||||||
На основании таблицы 5 строится график зависимости критической скорости по условию опрокидывания от радиуса поворота Vкр.о. = f(R) рисунок 7.
Рисунок 7 – График зависимости критической скорости по условию опрокидывания от радиуса поворота
При увеличении радиуса поворота критическая скорость по условию опрокидывания также увеличивается. Для порожнего автомобиля критическая скорость по условию опрокидывания больше чем для автомобиля в груженом состоянии.
Расчёт критической скорости по условию скольжения автомобиля
Расчёт критической скорости по условию скольжения автомобиля при разных радиусах поворота на дорогах с разным покрытием находится по формуле:
,(14)При радиусе поворота 100 м для щебеночного сухого покрытия:
Vкр.с. =
= 24 м/с.Аналогично проводим расчёт для значений R = 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 м для всех типов покрытий, и результаты расчётов сводим в таблицу 6.
Таблица 6 – Критическая скорость по условию скольжения
| Критическая скорость по условию скольжения (м/с) при радиусе поворота, м: | Коэффициент сцепления шин с дорогой | |
| Щеб. дорога сухое 0,6 | Щеб. дорога мокрое 0,5 | |
| 100 | 24 | 22 |
| 200 | 34 | 31 |
| 300 | 42 | 38 |
| 400 | 48 | 44 |
| 500 | 54 | 49 |
| 600 | 59 | 54 |
| 700 | 64 | 58 |
| 800 | 69 | 62 |
| 900 | 73 | 66 |
| 1000 | 77 | 70 |
На основании таблицы 6 строится график зависимости критической скорости по условию скольжения от радиуса поворота Vкр.с. = f(R) рисунок 8.
Рисунок 8 - График зависимости критической скорости по условию скольжения от радиуса поворота
При увеличении радиуса поворота критическая скорость по условию скольжения также увеличивается. Тип покрытия также влияет на критическую скорость по условию скольжения: на асфальтобетонном сухом покрытии критическая скорость больше чем при гололеде.
Расчёт критического угла по условию опрокидывания порожнего и груженого автомобиля
Критический угол по условию опрокидывания определяется по формуле:
, (15)где В/hц.т.- коэффициент поперечной устойчивости.
Для порожнего автомобиля:
bкр.о. = аrctg(1.8/2*1) = 71º