Расчёт параметров безопасности автомобиля (стр. 3 из 3)
Для груженого автомобиля:
bкр.о. = аrctg(1.8/2*1,1) = 75º
Расчёт критического угла по условию скольжения автомобиля на дорогах с разным покрытием
Критический угол по условию скольжения рассчитывается по формуле:
.(16)Для щебеночного сухого покрытия:
bкр.с. = arctg0,6=54º
Аналогично проводим расчёт для грунтового мокрого покрытия, и результаты расчётов сводим в таблицу 7.
Таблица 7 – Критический угол по условию скольжения
| Критический угол по условию скольжения, º | Коэффициент сцепления шин с дорогой | |
| щебеночное сухое 0,6 | щебеночное мокрое 0,5 | |
| 54 | 46 | |
На основании таблицы 8 строится график зависимости критического угла по условию скольжения от коэффициента сцепления шин с дорогой bкр.с. = f(j) рисунок 9
Рисунок 9 - График зависимости критического угла по условию скольжения от коэффициента сцепления шин с дорогой
При изменении коэффициента сцепления шин с дорогой критический угол по условию скольжения также изменяется. Для асфальтобетонного и цементобетонного покрытий критический угол по условию скольжения минимальный, а при гололёде максимальный.
Коэффициент поперечной устойчивости
Потеря устойчивости по опрокидыванию более опасна, чем по боковому скольжению. Для предотвращения опрокидывания необходимо выполнения следующего условия,
(17)или
(18)Нормативными документами НАМИ установлены нормы для автотранспортных средств различных категорий по определению критического угла по условию опрокидывания βкр.о. при неподвижном автомобиле.
при 0,55 
1; 
при 
>1.Т.к. hп.ц.=B/2hц.т.=0,9<1 поэтому
Минимально допустимое значение bкр.о. для порожнего автомобиля:
bкр.о. = 42.4*0.9-2.4º=35º.
Для груженого:
bкр.о. =42,4*0,81-2,4º=32º
Поэтому максимальная высота центра тяжести автомобиля hц.т. при обеспечении минимально допустимого значения bкр.о. для порожнего автомобиля:
hц.т. = 1,8/2*tg35º=0,42;
Для груженного:
hц.т. =1,8/2*tg32º=0.59
Значение коэффициента, j при котором не будет опрокидывания для порожнего автомобиля:
j=1,8/2*0.42=2.15
Для груженого:
j=1,8/2*0.59=1.5
7. Расчёт оценочного параметра продольной устойчивости
Под продольной устойчивостью понимается возможность преодоления уклона без пробуксовывания ведущих колес, так как у имеющих низкое расположение центра тяжести современных автомобилей опрокидывание в продольной плоскости маловероятно. Критерием оценки продольной устойчивости служит максимальный уклон подъема, преодолеваемый с постоянной скоростью без пробуксовывания ведущих колес.
Критический угол подъема в значительной мере зависит от значения коэффициента сцепления j.
Расчёт оценочного параметра продольной устойчивости (критического угла подъёма) определяется по формуле:
,(19)где а - расстояние от центра тяжести автомобиля до его передней оси, м;
L – база автомобиля, м.
Для порожнего автомобиля, для щебеночного сухого покрытия:
a = arctg(2,4*0,6/(3,6-1*0,6))=44º.
Аналогично проводим расчёт для автомобиля в порожнем и груженом состоянии при различных значениях коэффициентов
, и результаты расчётов сводим в таблицу 8.Таблица 8 – Критический угол подъема
| Критический угол подьема, º | Коэфициент сцепления шин с дорогой | |
| щеб.покрытие сухое 0,6 | щеб.покрытие мокрое 0,5 | |
| без нагрузки | 44 | 37 |
| с полной нагрузкой | 45 | 39 |
На основании таблицы 8 строится график зависимости критического угла подъёма от коэффициента сцепления шин с дорогой a= f(j) рисунок 10.
Рисунок 10 - График зависимости критического угла подъёма от коэффициента сцепления шин с дорогой
Изменение коэффициента сцепления шин с дорогой способствует и изменению критического угла подъёма. Для асфальтобетонного и цементобетонного покрытий критический угол подъёма минимальный, а при гололёде максимальный. Для порожнего автомобиля критический угол подъёма больше чем для автомобиля в груженом состоянии, однако для укатанного снега и обледенелой дороги критический угол подъёма для автомобиля в груженом состоянии больше чем для автомобиля в порожнем состоянии.
8. Расчёт критической скорости по условию управляемости
Управляемость транспортного средства - способность сохранять или изменять траекторию движения, заданную водителем, позволять управление при наименьших затратах механической и физической энергии. Управляемость требует выполнения следующих требований:
· качение управляемых колес автомобиля при криволинейном движении должно происходить без бокового скольжения;
· углы поворотов управляемых колес должны иметь необходимое соотношение;
· должна быть обеспечена стабилизация управляемых колес;
· должны быть исключены произвольные колебания управляемых колес;
· углы увода передней и задней осей должны иметь определенное соотношение.
Критическая скорость по условиям управляемости - максимальная скорость криволинейного движения без поперечного проскальзывания управляемых колес. При достижении такой критической скорости движения при повороте, управляемые колеса проскальзывают, и увеличение угла поворота управляемых колес не меняет траекторию движения автомобиля. Для каждого угла поворота есть свое критическое значение скорости. При этом с увеличением угла поворота значение критической скорости уменьшается. При незначительном коэффициенте сцепления (сырое загрязненное покрытие, гололед) значение критической скорости существенно снижается. Автомобили, имеющие большую базу по длине, по этому показателю имеют лучшую управляемость.
Критическая скорость по условию управляемости находиться по формуле:
,(20)где
- угол поворота управляемых колёс.Для грунтового сухого покрытия при
=20º:Vупр =
=5.8 м/сАналогично проводим расчёт для значений
=20º; 40º; для мокрого покрытия, и результаты расчётов сводим в таблицу 9.Таблица 9 - Критическая скорость по условию управляемости
| Критическая скорость по условию управляемости (м/с) при угле поворота управляемых колёс,º | Коэффициент сцепления шин с дорогой | |
| Щебеноч. дорога сухое 0,6 | Щебеноч. дорога мокрое 0,5 | |
| 20 | 5.8 | 4.9 |
| 40 | 3.45 | 2.7 |
На основании таблицы 10 строится график зависимости критической скорости по условию управляемости от коэффициента сцепления шин с дорогой Vупр = f(j) рисунок 11.
Рисунок 11 - График зависимости критической скорости по условию управляемости от коэффициента сцепления шин с дорогой
При увеличении угла поворота управляемых колёс критическая скорость по условию управляемости падает. Тип покрытия также влияет на критическую скорость по условию управляемости: на асфальтобетонном сухом покрытии критическая скорость больше чем при гололеде.
Список литературы
1. Афанасьев Л.Л., Дьяков А.Б., Иларионов В.А. Конструктивная безопасность автомобилей. – М.: Иашиностроение,1983. – 212 с.
2. Иларионов В.А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий. Учеб. для вузов. - М.: Транспорт, 1989. - 225 с.
3. Коноплянко В.И. Организация и безопасность дорожного движения. М.: Транспорт, 1993. - 183 с.
4. Основы обеспечения безопасности дорожного движения. / Под редакцией В.А. Печкина. – Иркутск: ИрГТУ, 1999. – 138 с.