Расчет параметров конструктивной безопасности транспортных средств (стр. 2 из 5)
Остановочное время автомобиля – это время, прошедшее от момента, когда водитель заметил препятствие, до полной остановки автомобиля.
Расчет проводим по следующей формуле
, сгде
- время реакции водителя ( 
с); 
- время срабатывания тормозного привода (для гидравлического тормозного привода tc= 0,2с); 
- время нарастания тормозных сил, с; 
- начальная скорость торможения ( 
км/ч=11,11 м/с); 
- ускорение свободного падения ( 
); 
- коэффициент продольного сцепления с дорогой колёс автомобиля (принимаем 0,6); 
- коэффициент эффективности торможения.Для автомобиля без нагрузки принимаем Кэ=1,1, с нагрузкой – Кэ=1,15.
Время нарастания тормозных сил рассчитывается по формуле
, с;где
- вес транспортного средства с данной нагрузкой, Н;b – расстояние от центра тяжести автомобиля до заднего моста, м;
- высота центра тяжести автомобиля от поверхности дороги, м; 
- скорость нарастания тормозных сил на колесах переднего моста (К1=30 кН/с).Расстояние от центра тяжести автомобиля до заднего моста вычисляем по формуле
, мгде М1 – масса автомобиля, приходящаяся на переднюю ось, кг;
М – масса всего транспортного средства с данной нагрузкой, кг;
- колесная база (L=2,6 м).Для загруженного автомобиля М=1655 кг; hц=0,62 м; М1=840 кг.
Тогда
(м) 
(с) 
(с)Для порожнего автомобиля М=1140 кг; hц=0,51 м; М1=670 кг.
Следовательно
(м) 
(с) 
(с)2.2 Определение остановочного пути транспортного средства с полной нагрузкой и без нагрузки
Остановочный путь – расстояние, проходимое автомобилем от момента, когда водитель заметил препятствие до полной остановки.
Расчёт будем проводить по следующей формуле:
, мДля автомобиля без нагрузки
мДля автомобиля с нагрузкой
м.2.3 Определение замедления транспортного средства с полной нагрузкой на уклоне и на подъеме
При торможении автомобиля на уклоне или на подъеме сила инерции уравновешивается алгебраической суммой тормозной силы и силы сопротивления подъему. При движении на подъем эти силы складываются, а на уклоне – вычитаются:
, НОтсюда замедление автомобиля на уклоне или подъеме:
, м/с2где РТ – тормозная сила, Н;
РП – сила сопротивления подъему, Н;
М – масса автомобиля, кг.
Сила тяги и сила сопротивления подъему рассчитываются по следующим формулам:
, Н 
, Нгде α – угол подъема (уклона) дороги, α=0,05 радиан;
G – вес автомобиля, кг;
ΦХ – коэффициент сцепления колес автомобиля с поверхностью дороги.
Конечная формула для расчета замедления автомобиля на уклоне и подъеме будет иметь следующий вид:
, м/с2При движении на подъем для загруженного автомобиля:
(м/с2)При движении на подъем для порожнего автомобиля:
(м/с2)При движении на уклоне для загруженного автомобиля:
(м/с2)При движении на подъем для порожнего автомобиля:
(м/с2)2.4 Расчёт показателей тормозной динамики
Для построения графика показателей тормозной динамики необходимо определить путь и время торможения, а также замедление автомобиля без нагрузки и с нагрузкой.
Расчёт проводим по следующим формулам:
, с 
, м 
, 
Пример расчёта для скорости 40 км/ч:
(с) 
(с) 
(с) 
(с) 
( 
) 
( )Расчёт проводим для автомобиля без нагрузки и с нагрузкой в диапазоне скоростей 10
90 км/ч с шагом 10 км/ч.Основные результаты расчётов сводим в таблицу.
Таблица 3. Расчёт показателей тормозной динамики
| Скорость | Автомобиль с полной нагрузкой | Автомобиль без нагрузки | |||||
| км/ч | м/с | j, м/с2 | SТ, м | tТ, с | j, м/с2 | SТ, м | tТ, с |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 10 | 2,78 | 5,11 | 1,6 | 0,85 | 5,35 | 1,6 | 0,84 |
| 20 | 5,56 | 5,11 | 4,72 | 1,39 | 5,35 | 4,64 | 1,36 |
| 30 | 8,33 | 5,11 | 9,33 | 1,93 | 5,35 | 9,11 | 1,87 |
| 40 | 11,11 | 5,11 | 15,46 | 2,48 | 5,35 | 15,05 | 2,39 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 50 | 13,89 | 5,11 | 23,1 | 3,02 | 5,35 | 22,42 | 2,91 |
| 60 | 16,67 | 5,11 | 32,26 | 3,57 | 5,35 | 31,24 | 3,43 |
| 70 | 19,44 | 5,11 | 42,89 | 4,11 | 5,35 | 41,47 | 3,95 |
| 80 | 22,22 | 5,11 | 55,06 | 4,65 | 5,35 | 53,18 | 4,47 |
| 90 | 25,00 | 5,11 | 68,74 | 5,19 | 5,35 | 66,34 | 4,99 |
Тормозная диаграмма приведена в графической части курсовой работы.
3. Определение показателей устойчивости и управляемости транспортного средства
Устойчивость автомобиля – его свойства противостоять заносу и опрокидыванию. Это свойство непосредственно связано с безопасностью движения. Водитель, управляя неустойчивым автомобилем должен постоянно корректировать его движение. Длительно управляя таким автомобилем, водитель испытывает нервное перенапряжение, быстро устает, что повышает вероятность ДТП. В зависимости от направления устойчивость различают поперечную и продольную.
Управляемость автомобиля – его свойства двигаться в направлении, заданном водителем. При плохой управляемости действительное направление движения не совпадает с желаемым, и водитель вынужден прилагать дополнительные усилия для нужного направления. Управляемость серьезно влияет на безопасность движения, так как плохая управляемость может являться причиной столкновения, наезда на пешехода и выхода автомобиля за пределы проезжей части.