2. Расчет параметров торможения транспортного средства
Во время движения водитель постоянно изменяет скорость автомобиля в соответствии с изменением дорожной обстановки. Он постоянно должен быть готов в случае необходимости к экстренной остановке и для этого на автомобиле имеются специальные системы, которые создают дополнительное сопротивление и называются тормозными.
2.1 Определение остановочного времени транспортного средства с полной нагрузкой и без нагрузки
Водитель, заметив, препятствие оценивает обстановку, принимает решение о торможении и переносит ногу с педали подачи топлива на педаль тормоза. Время затрачиваемое на эти действия называется временем реакции водителя и обычно находится в пределах 1,3–2,5 секунд. Она зависит от опыта и квалификации водителя, его возраста, состояния здоровья, степени усталости и т.п. Кроме того зависит от вероятности появления препятствия, т.е., чем более неожиданно препятствие появится тем больше время реакции. Далее водитель нажимает педаль тормоза: перемещаются детали главного тормозного цилиндра, поршневого тормозного цилиндра, выбираются зазоры между тормозными накладками, дисковыми или барабанными. Время затрачиваемое на это называется временем срабатывания или временем запаздывания тормозной системы. Оно зависит от конструкции тормозной системы и тех. состояния (для автомобилей с гидравлической тормозной системой tс=0,2–0,3 сек., для пневматической – 0,6–0,8 сек.).
Остановочное время автомобиля – это время, прошедшее от момента, когда водитель заметил препятствие, до полной остановки автомобиля.
Расчет проводим по следующей формуле
, с
где - 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
, м
где 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)
Для порожнего автомобиля М=1140 кг; hц=0,51 м; М1=670 кг.
Следовательно
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:
Для автомобиля без нагрузки
м
Для 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:
, Н
Отсюда замедление автомобиля на уклоне или подъеме:
, м/с2
где РТ – тормозная сила, Н;
РП – сила сопротивления подъему, Н;
М – масса автомобиля, кг.
Сила тяги и сила сопротивления подъему рассчитываются по следующим формулам:
где 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:
При движении на подъем для загруженного автомобиля:
(м/с2)
При движении на подъем для порожнего автомобиля:
При движении на уклоне для загруженного автомобиля:
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:
,
Пример расчёта для скорости 40 км/ч:
()
Расчёт проводим для автомобиля без нагрузки и с нагрузкой в диапазоне скоростей 1090 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
1
2
3
4
5
6
7
8
10
2,78
5,11
1,6
0,85
5,35
0,84
20
5,56
4,72
1,39
4,64
1,36
30
8,33
9,33
1,93
9,11
1,87
40
11,11
15,46
2,48
15,05
2,39
50
13,89
23,1
3,02
22,42
2,91
60
16,67
32,26
3,57
31,24
3,43
70
19,44
42,89
4,11
41,47
3,95
80
22,22
55,06
4,65
53,18
4,47
90
25,00
68,74
5,19
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.
Страницы: 1, 2, 3
