2). Определение угла по углам отклонения следообразующего объекта и его отпечатка. Нередко после столкновения на одном из ТС остаются четкие отпечатки частей другого - ободков фар, бамперов, участков облицовки радиатора, передних кромок капотов и др.
Замерив углы отклонения плоскости следообразующего объекта на одном ТС и плоскости его отпечатка на другом (углы X1 и X2) от направления продольных осей ТС, определим угол по формуле:
Lo=180+X1-X2
где - Lo угол взаимного расположения, отсчитываемый от направления
продольной оси первого ТС.
Направление отсчета углов в расчетах принимается против часовой стрелки.
3). Определение угла по расположению двух пар контактировавших участков. В тех случаях, когда на деформированных частях ТС отсутствуют отпечатки, позволяющие замерить углы отклонения плоскости контактирования от продольной оси, необходимо найти по крайней мере, две пары контактировавших участков, расположенных как можно дальше друг от друга.
Замерив углы отклонений от продольных осей прямых, соединяющих между собой эти участки на каждом ТС (углы и ), угол определим по той же формуле, что и в предыдущем случае.
Когда удар при столкновении носит резко эксцентричный характер, после удара ТС разворачивается на значительный угол, а глубина взаимного внедрения велика, ТС успевает за время деформации развернуться на некоторый угол, который может быть учтен, если требуется высокая точность определения угла.
Приближенно величина поправки может быть определена путем следующего расчета:
tвн
L=Y------
t раз
где Y - угол разворота ТС после столкновения до остановки;
tвн- время взаимного внедрения ТС, с:
7,2D
tвн=---------
Vсбл
D - глубина взаимного внедрения, м;
Vсбл- скорость сближения ТС при столкновении;
tраз- время разворота после столкновения, с:
S
tраз=7,2---
V
S - перемещение центра тяжести от места столкновения до остановки, м;
V - скорость ТС после столкновения, км/ч:
V= 26S Iср
Подставив значения V,tвн и tраз в приведенные выражения, получим расчетную формулу для определения:
Эта формула приближенная; она выведена из условий равномерного снижения до нуля относительной скорости сближения центров тяжести ТС при столкновении и равномерного уменьшения до нуля угловой скорости ТС к моменту остановки. Однако эти допущения не могут дать существенной погрешности при подсчете значения угла .
Следует иметь в виду, что при эксцентричном столкновении ТС могут разворачиваться в разных направлениях. В этом случае углы нужно определять для обоих ТС и поправка равна сумме этих углов.
При развороте ТС одного типа (имеющих близкие по значению массы) в одном направлении поправка представляет собой разность углов и является очень незначительной, поэтому проведение расчета нецелесообразно.
При столкновении ТС, имеющего большую массу, с более легким угол определяется только для более мягкого ТС.
Относительную скорость (скорость встречи ) проще всего определить графоаналитическим путем, построив треугольник по двум сторонам и углу между ними (см. приложение, схема 6,). Можно определить ее с помощью расчетов:
где - скорости ТС в момент столкновения;
- угол отклонения скорости встречи первого ТС от направления
его движения;
где L1 - угол столкновения.
Пример. В результате удара левая фара автомобиля 1 была развернута влево под углом X1=138 градусов к продольной оси. Отпечаток фары на облицовке радиатора автомобиля 2 развернут вправо на угол X2=78 градусов. Скорости автомобилей перед столкновением V1=70 км/ч, V2=80 км/ч.
Взаимное внедрение автомобилей в направлении удара О,9 м.
После удара автомобиль N 1 сместился без разворота, автомобиль N2 развернулся на угол Y2=185 градусов, продвинувшись к месту остановки на =6 м. Коэффициент сцепления=0,8 .
Определить угол взаимного расположения автомобилей вмомент столкновения.
РЕШЕНИЕ. Угол Lo при завершении деформации
Lo=180+X1-X2=180+138-78=240
Угол поворота за время деформации
D*Y 26*Iср0,9*185112,32 166,5
L=----- -------=--------------- =------- 16,046=6,02
VсблS 110,8 7 110,8
Определим
Vсбл=V cos +V2cos(L1- )=70cos53,3+80cos1,7=110,8км/ч
sinL1 sin55 0,760
tg =-------V1 =-------70 =-------=1,34; =53,3
cosL1--- cos55---- 0,568
V2 80
cos =cos53,3=0,58 cos(L1- )=cos1,7=0,99
Определим Yср
562
Y=------ =
Y2-Y1
Где - угол заноса в начале разворота, равный 0 градусов;
- угол заноса в конце разворота, равный 180 градусов.
Следовательно, в момент первичного контакта продольные оси находились под углом
Если бы в процессе отбрасывания ТС развернулось не на 180 градусов, а на 90 градусов, угол = 1,95 градусов, = 238 градусов.
Определение угла столкновения. Угол столкновения - это угол между направлениями движения данного (первого) ТС против часовой стрелки (условно).
Если ТС двигалось без заноса, угол столкновения равен углу взаимного расположения ТС в момент удара.
При движении ТС с заносом угол столкновения по отношению к первому ТС определяется по формуле (приложение, схема 7)
где - углы заноса соответственно первого и второго ТС.
Если установлен угол отклонения относительной скорости от направления движения ТС, то угол столкновения может быть определен по формуле
Определение направления удара при столкновении ТС. Удар при столкновении ТС - сложный кратковременный процесс, длящийся сотые доли секунды, когда кинетическая энергия движущихся ТС затрачивается на деформацию их частей. В процессе образования деформаций при взаимном внедрении ТС в контакт входят различные части, проскальзывая, деформируясь, разрушаясь в разные моменты времени. При этом между ними возникают силы взаимодействия, переменной величины, действующие в разных направлениях.
Поэтому под силой взаимодействия, между ТС при столкновении (силой удара) следует понимать равнодействующую импульсов всех элементарных сил взаимодействия между контактировавшими частями с момента первоначального контакта при столкновении до момента завершения деформации.
Прямая, проходящая по линии действия равнодействующей импульсов сил взаимодействия, называется линией удара. Очевидно, линия удара проходит не через точку первоначального контакта ТС при столкновении, а где-то вблизи от места удара по наиболее прочному и жесткому его участку (колесу, раме, двигателю), в направлении которого распространялись деформации. Установить точку, через которую проходит линия удара, расчетным путем практически не представляется возможным, поскольку невозможно определить величину и направление импульсов сил, возникающих при деформации и разрушении множества различных деталей в процессе столкновения.
Направление линии удара на данном ТС определяется углом, измеряемым от направления его продольной оси против часовой стрелки. Величина этого угла зависит от направления относительной скорости ТС в момент первичного контакта при столкновении и от характера взаимодействия между контактировавшими при столкновении участками.
При блокирующих столкновениях, когда между контактировавшими участками не происходит проскальзывание и относительная скорость их сближения гасится в процессе деформации, направление удара совпадает с направлением относительной скорости ТС (скорости сближения контактировавших участков) и общим направлением смещения деформированных частей.
При скользящих столкновениях, когда между контактировавшими участками происходит проскальзывание и возникают значительные поперечные составляющие сил взаимодействия (сила трения) направление линии удара отклоняется от направления относительной скорости в сторону действия поперечных составляющих сил взаимодействия, что способствует взаимному отбрасыванию ТС от места столкновения в поперечном направлении.
При касательных столкновениях, когда поперечные составляющие сил взаимодействия могут значительно превышать продольные, направление линии удара может резко отклоняться в поперечном направлении, в еще большей степени способствуя взаимному отбрасыванию ТС в поперечном направлении.
Установить расчеты путем отклонения линии удара от направления относительной скорости при скользящих и касательных столкновениях практически невозможно, поскольку нельзя учесть сопротивление относительному проскальзыванию контактировавших участков в поперечном направлении в процессе взаимного внедрения ТС при столкновении.
Приближенно направление линии удара в таких случаях определяется общим направлением смещения деформированных частей ТС, направлением деформации на другом ТС с учетом угла столкновения, направлением разворота ТС после удара с учетом расположения мест нанесения удара по отношению к центрам тяжести.
Направление относительной скорости данного ТС определяется углом , измеряемым от направления его продольной оси против часовой стрелки.
Относительная скорость ТС равна относительной скорости сближения контактировавших при столкновении участков, но не скорости сближения центров тяжести ТС, которая является проекцией относительной скорости ТС на прямую, проходящую через их центры тяжести. Скорость сближения центров тяжести ТС в момент столкновения может быть равна нулю или даже иметь отрицательное значение в зависимости от их взаимного расположения и направления движения.
Угол между продольной осью ТС и направлением его относительной скорости может быть определен несколькими способами в зависимости от тех данных, которыми располагает эксперт.
Существует несколько вариантов определения угла взаимного расположения автомобилей в момент столкновения. Расположив ТС так, чтобы направления деформаций и точки первичного контакта находились на одной прямой и следу первоначального контакта на одном ТС соответствовала следообразующая деталь на другом, эксперт приступает к определению угла взаимного расположения автомобилей, образуемого продольными осями столкнувшихся ТС. На площадке, где находятся исследуемые ТС, от каждого из них мелом (краской) проводятся прямые линии, составляющие продолжение прямых, по которым измеряется колесная база (или продолжение осей передних или задних колес). Образующийся при пересечении этих прямых угол и есть угол взаимного расположения. Измеряется угол с помощью транспортира (приложение, схема 8).