Курсовая работа: Безопасность транспортных средств

Принято также характеризовать рабочую тормозную систему коэффициентом распределения тормозной силы  по осям и по колесам на одной оси :

 (27)

где:  и  - тормозные силы на колесах передней  и задней  осей;

 и  -тормозные силы на правом и левом колесах.

Значения коэффициентов  и  вычисляют по формулам (27) на основе стендовых испытаний тормозных систем автомобилей.

Применяя формулы (17, 25-26) рассчитываем основные параметры (,  и ) в зависимости от начальной скорости автомобиля в процессе экстренного торможения до полной остановки:

Для значения начальной скорости автомобиля 5:

Для значения начальной скорости автомобиля 10:

Для значения начальной скорости автомобиля 15:

Для значения начальной скорости автомобиля 20:

Для значения начальной скорости автомобиля 25:

Для значения начальной скорости автомобиля 30:

Рассчитаем значения показателей тормозных свойств в зависимости от коэффициента сцеплении шин с дорогой:

Для значения коэффициента сцепления шин с дорогой 0,8

Для значения коэффициента сцепления шин с дорогой 0,7

Для значения коэффициента сцепления шин с дорогой 0,6

Для значения коэффициента сцепления шин с дорогой 0,5

Для значения коэффициента сцепления шин с дорогой 0,4

Для значения коэффициента сцепления шин с дорогой 0,3

Полученные значения вносим в таблицы 6 и 7 и на их основе строим соответствующие графики.

Таблица 6.Расчетные значения показателей тормозных свойств в зависимости от скорости автомобиля

Таблица 7.Расчетные значения показателей тормозных свойств в зависимости от коэффициента сцепления шин с дорогой

Вывод: графики зависимости установившегося замедления, тормозного пути и времени торможения от начальной скорости автомобиля показываю что чем выше начальная скорость автомобиля тем больший путь пройдет данный автомобиль прежде чем остановиться, следовательно и времени на это ему также понадобиться больше. Установившееся замедление также будет возрастать по мере увеличения начальной скорости, но данная зависимость не прямая: величина замедления резко увеличивается, по мере изменения начальной скорости автомобиля в интервале от 5 до 15 , при дальнейшем увеличении начальной скорости, замедление увеличивается незначительно. Так например автомобилю двигающемуся со скоростью 5 для экстренной остановки понадобится 2.18 секунды и 8.51 метров остановочного пути, а при скорости 30 более 6.96 секунд и 122.64 метров остановочного пути.

Графики зависимости показателей тормозных свойств автомобиля от коэффициента сцепления шин с дорогой при постоянной скорости автомобиля указывает четкую зависимость, остановочного пути и времени, а также величины замедления автомобиля от коэффициента сцепления шин с дорогой. При высоком показатели сцепления шин с дорогой, автомобиль обладает более высоким замедлением и ему понадобиться меньше времени, что бы остановиться, следовательно, и пройденный путь будет меньше.

4. Устойчивость автотранспортных средств

4.1 Расчет показателей устойчивости автомобиля

Устойчивость - совокупность свойств, определяющих положение автотранспортного средства или его звеньев при движении. Нарушение устойчивости АТС выражается в произвольном изменении направления движения, его опрокидывании или скольжения шин по дороге. Оценочными показателями устойчивости являются критические параметры движения и положения. Различают продольную и поперечную устойчивость автомобиля. Признаками потери поперечной устойчивости являются: изменение направления движения (курсовая устойчивость); поперечное скольжение (занос) и опрокидывание, а продольной устойчивости - буксование ведущих колес и опрокидывание.

Потеря автомобилем продольной устойчивости выражается, как правило, в буксовании ведущих колес, часто наблюдаемое при преодолевании автопоездами затяжных подъемов при скользкой дороге. Опрокидывание АТС в продольной плоскости возможно лишь при дорожно-транспортном происшествии.

Показателями курсовой устойчивости служат средняя скорость поперечного смещения без корректирующих воздействий со стороны водителя  и средняя угловая скорость поворота рулевого колеса  Эти показатели определяют экспериментально при испытании АТС.

Показателями поперечной устойчивости автомобиля при криволинейном движении являются критические скорости (максимально возможные) по боковому скольжению  и боковому опрокидыванию , критические углы косогора (угол поперечного уклона дороги) по боковому скольжению  и по боковому опрокидыванию .

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.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6