Расчеты для определения различных показателей безопасности автотранспортного средства

В данной работе необходимо произвести расчеты для определения различных показателей безопасности автотранспортного средства. Задание к выполнению практических расчетов определяется последними цифрами номера зачетной книжки.

Обгоняющий автомобиль – 4

Обгоняемый автомобиль – КАМАЗ-6560

с параметрами:

длина автомобиля 4 2500 1= м 2500

длина автомобиля КАМАЗ 6560 2= м 7450

коэффициент сцепления шин с дорогой: ????=0,35−0,45 (влажное покрытие)

коэффициент сопротивления качению: =0,03

продольный угол подъема дороги: ????????=2°

скорость обгоняемого автомобиля: =65 км/ч

ускорение при обгоне: ????=0,9 м/с2

1. Компоновочные параметры автомобиля и их влияние на безопасность дорожного движения

1.1 Расчет ширины динамического коридора

Под динамическим коридором автотранспортного средства понимается ширина полосы дороги (проезжей части), необходимой для его безопасного движения с заданной скоростью.

На прямолинейном участке динамический коридор определяют по эмпирическим формулам следующего типа:

(1)

где: - коэффициент, зависящий от квалификации водителя и его психофизиологического состояния, 0,015 - 0,054;

- габаритная ширина автомобиля. ;

- скорость движения автомобиля, .

Значения берем по заданию. В нашем случае ширина автомобиля 4 равна 1,85 . Скорость движения задается в интервале от 10 до 100 км/ч.

Расчетные значения , , полученные по формуле (1), указаны в таблице 1, по ним построен график зависимости динамического коридора от скорости автомобиля - .

Таблица 1.Значения в зависимости от

10 20 40 60 80 90 100

2,77 5,55 11,11 16,6 22,22 25 27,77

2,25 2,34 2,53 2,72 2,92 3,01 3,1

Рисунок 1 – График зависимости Вк=????(????)

На криволинейном участке дороги ширину проезжей части (динамический коридор) можно вычислить на основе данной схемы движения одиночного автомобиля на криволинейном участке

Из этой схемы очевидно, что

(2)

где: и , - наружный и внутренний габаритные радиусы поворота автомобиля;

- габаритная ширина проезжей части дороги в статике, т.е. без учета скорости и поправочного коэффициента (запаса), принимаемого в расчетах равным 0,3 .

Как известно, средний радиус поворота (траектория движения точки пересечения оси заднего моста и продольной оси автомобиля) определяется по формуле

(3)

где: - база автомобиля, . В нашем случае для автомобиля 4 она составляет 2,5;

- угол поворота управляемых колес, град.

Задаваясь величиной угла , по формуле (3) определяем

Полученные значения заносим в таблицу 2.

Из схемы видно, что

????в=????????????−Ва2;

????н=√(????+????1)2+(????в+Ва)2 (4)

где: С1 – передний свес автомобиля.

В нашем случае для автомобиля 4 он составляет 0,9 м.

Расчетные значения ????в, ????н и Вк, вычисляем по формулам (2-4)

Для угла поворота управляемых колес 2о:

????в=71,63−1,85 2=70,705 м????н=√(2,5 +,9)2+(70,705+1,85)2=72,635 м Вк=72,635−70,705=1,93 м

Для угла поворота управляемых колес 4о:

????в=35,77−1,85 2=34,845 м

????н=√(2,5 +,9)2+(34,8455+1,85)2=36 м Вк=36,852−34,845=2,007м

Для угла поворота управляемых колес 8о:

????в=17,8−1,85 2=16,875 м????н=√(2,5 +,)2+(16,875+1,85)2=19,031 м Вк=19,031−16,875=2,156 м

Для угла поворота управляемых колес 12о:

????в=11−1,85 2=10,845 м????н=√(2,5 +)2+(10,845+1,85)2=13,142 м Вк=13,142−10,845=2,297 м

Для угла поворота управляемых колес 16о:

????в=8,723−1,85 2=7,798 м????н=√(2,5 +,)2+(7,798+1,85)2=10,23 м Вк=10,23−7,798=2,432 м

Для угла поворота управляемых колес 20о:

????в=6,872−1,85 2=5,947 м????н=√(2,5 +,)2+(5,947+1,85)2=8,506 м Вк=8,506−5,947=2,559 м

Для угла поворота управляемых колес 24о:

????в=5,618−1,85 2=4,693 м????н=√(2,5 +,)2+(4,693+1,85)2=7,374 м Вк=7,374−4,693=2,681 м

Полученные данные заносим в таблицу 2

Для расчета динамического коридора Вк на криволинейном участке, в зависимости от скорости и угла поворота управляемых колес, значения ???? задаются с учетом показателей устойчивости АТС, а предельное значение ???? задается по техническим характеристикам автомобиля.

Значения Вк, рассчитываются по формуле (1), подставляя вместо Ва значения В′к.

Вк=????⋅????+В′к+0,3

Для скорости движения 10км/ч:

Вк20=0,0345⋅2,77+1,93+0,3=2,326 мВк40=0,0345⋅2,77+2,007+0,3=2,403 мВк80=0,0345⋅2,77+2,156+0,3=2,552 мВк120=0,0345⋅2,77+2,297 +0,3=2,693 мВк160=0,0345⋅2,77+2,432 +0,3=2,828 мВк200=0,0345⋅2,77+2,559+0,3=2,955 мВк240=0,0345⋅2,77+2,681+0,3=3,077 м

Для скорости движения 20км/ч:

Вк20=0,0345⋅5,55+1,93+0,3=2,421 мВк40=0,0345⋅5,55+2,007+0,3=2,498 мВк80=0,0345⋅5,55+2,156+0,3=2,647 мВк120=0,0345⋅5,55+2,297 +0,3=2,788 мВк160=0,0345⋅5,55+2,432 +0,3=2,923 мВк200=0,0345⋅5,55+2,559+0,3=3,05 мВк240=0,0345⋅5,55+2,681+0,3=3,172 м

Для скорости движения 40км/ч:

Вк20=0,0345⋅11,11+1,93+0,3=2,613 мВк40=0,0345⋅11,11+2,007+0,3=2,69 мВк80=0,0345⋅11,11+2,156+0,3=2,839 мВк120=0,0345⋅11,11+2,297 +0,3=2,98 мВк160=0,0345⋅11,11+2,432 +0,3=3,115 мВк200=0,0345⋅11,11+2,559+0,3=3,242 мВк240=0,0345⋅11,11+2,681+0,3=3,364 м

Полученные данные заносим в таблицу 2 и строим графики зависимости динамического коридора от угла поворота управляемых колес при разных значениях скорости автомобиля (рисунок 2).

Таблица 2. Расчетные значения параметров для определения Вк, на криволинейном участке дороги.