Тогда расчетное время разгона
tp = 1 + 2 + … + , (3.7)
а расчетный путь разгона
Sp =S1 + S2 + …+ Sn. (3.8)
Однако в полученных расчетных значениях времени tp и пути Sp разгона не учтены время и путь трогания с места при убывающей пробуксовке дисков сцепления, а также время и путь движения "накатом по инерции" при переключении передачи. Эти "потери времени и пути" количественно мало значимы, но их качественная сторона определяет операторское мастерство водителя и его влияние на основные свойства автомобиля, прежде всего проходимость, безотказность и долговечность.
Расчет, построение и анализ характеристик обгона
При движении обгоняющего 1 (рис. 3.2), обгоняемого 2 и встречного 3 автомобилей с постоянными скоростями u1,=20м/с, u2=15м/с и u3=19м/с соответственно свободное расстояние на встречной полосе, необходимое для завершенного обгона, определяем по формуле:
, (3.9)
где Sсв, Sоб и Sз – соответственно расстояние свободное, обгона и проходимое встречным автомобилем за время обгона, м;
L1=5и L2=5– габаритная длина соответсвенно обгоняющего и обгоняемого автомобилей, м;
D1 и D2 – дистанции безопасности соответственно в начале и конце завершенного обгона, м.
"Согласно имеющимся данным, первая дистанция безопасности может быть представлена в виде функции скорости обгоняющего автомобиля
D1 = аоб u12 + 4, (3.10)
D1=216м.
а вторая – в виде функции скорости обгоняемого автомобиля
D2 = воб u22 + 4, (3.11)
D2=112м.
где аоб и воб – эмпирические коэффициенты, зависимые от типа обгоняемого автомобиля (таблица 9).
Таблица 9. Значения коэффициентов аоб и воб
Автомобили
аоб
воб
Легковые
Грузовые средней грузоподъемности
Грузовые большой грузоподъемности и автопоезда
0,33
0,53
0,76
0,26
0,48
0,67
Вторая дистанция короче первой, так как водитель обгоняющего автомобиля стремится быстрее возвратиться на свою полосу движения и иногда "срезает угол", а также "вклинивается" в дистанцию D3 между движущимися впереди "лидером", заменяя опасность встречного столкновения двумя попутными – спереди и сзади. На скоростных магистралях подобные попутные столкновения, обусловленные аварийным завершением обгона, иногда переходят во встречные с десятками и даже сотнями участников. Поэтому опытные водители вместо опасного и, тем более аварийного завершения обгона не начинают или прекращают его, возвращаясь на свою полосу движения не спереди, а сзади обгоняемого транспортного средства. Такой маневр, называемый незавершенным обгоном, можно разделить на три скоростных и временно-путевых этапа:
1. Выезд на встречную полосу и движение по ней со скоростью u1 за время t' на пути обгона:
, (3.12)
где е – переднегабаритное опережение (+), e=4 м.
t’=45,0c.
S’1=900,0м.
2. Замедление до скорости
= - j1 t'' < (3.13)
n’1=10,2м.
и пропускание обгоняемого автомобиля вперед на пути отказа от завершения обгона
, (3.14)
где Кэ – коэффициент эффективности торможения; Кэ=1,2
- минимально устойчивая скорость, согласно [, с. 53] = 3-5 м/с.
S’’1=769,4м.
3. Возврат на свою полосу движения со скоростью за время t''' на пути возврата
, (3.15)
где - путь, проходимый обгоняемым автомобилем за время
, (3.16)
t’’=5с.
; (3.17)
S’’2=75м.
D2 – дистанция безопасности при отказе от завершения обгона и возврата на свою полосу из-за угрозы встречного столкновения;
D2 » (15 – 20) м [, с. 54];
t''' – время возврата на свою полосу;
. (3.18)
t’’’=6,04с.
S’’’1=1537,2м.
При этом полный путь трехэтапного незавершенного обгона:
Sно=3206,6м. (3.19)
и его время
tно = t' + t'' + t''' =56,04с. (3.20)
вместе со скоростью u3 встречного автомобиля определяют минимальное свободное расстояние
, (3.21)
необходимое для осуществления этого сложного и опасного маневра.
S’св=4271,4м.
Анализ, построение и расчет тормозной диаграммы
При заданном значении начальной скорости uа=72км/ч тормозную диаграмму рассчитываем и строим в последовательности:
- используя графики juс, juм и juмз на листе 2, определяем методом ординат с шагом 5 км/ч средние значения коэффициентов сцепления jс, jм и jмз в интервале скоростей от нуля до заданной uа;
- выбираем значение времени реакции водителя tр из ряда tр = (0,6; 0,8; 1,0; 1,2 или 1,4) с, дифференцированного ВНИИСЭ;
- принимаем допустимое ГОСТ Р 51709 – 2001 время срабатывания рабочей тормозной системы (РТС) tср и делим его на время запаздывания tс = (0,1 – 0,2)с (РТС с гидроприводом) или tс = (0,4 – 0,5)с (РТС с пневмоприводом) и время нарастания земедления tн=tср-tс;
- определяем остановочное время на мокром и загрязненном покрытии по формуле
tомз=tр+tс+0,5tн+uа/gjмз (3.22)
и с учетом полученного значения составляем таблицу 10 для трех вариантов тормозной диаграммы – при средних значениях jс, jм и jмз;
Таблица 10. Расчетные тормозные диаграммы
М.-З. t
φмз
φм
φс
Мокр. t
Сухое t
імз
Va
Sмз
ім
Sм
іс
Sc
0
72
0,6
12,0
12
0,2
16,0
16
0,4
1,96
71,61
20,0
3,16
71,4
4,33
71,13
19,95
2
62
42,0
65,0
29,0
60
33,00
1
4
48
62,0
50,0
36,0
42
38,80
6
32
85,0
35,0
40,8
24
3
8
108,3
25,0
56,0
11,20
112,0
65,1
48,51
6,52
4,85
- определяем остановочный путь на мокром и загрязненном покрытии по формуле:
sомз=(tр+tс+0,5tн)uа+uа2/gjмз (3.23)
и установившиеся замедления jуст по формуле (3.49) при jх = jмз и Кэ = 1; jх = jм и Кэ min, jх = jс и Кэ mах;
- на листе миллиметровой бумаги формата А 4 на расстоянии около 100 мм от верхнего края проводим горизонтальную шкалу времени t и вертикальные шкалы j (верхнюю), u и s (нижние), выбираем удобные масштабы и строим графики jс (t), jм (t) и jмз (t), ограничив их значениями остановочного времени tос, tом и tомз, и приняв линейную зависимость нарастания от нуля до jуст в интервале времени tн;
- определяем скорости uн в конце нарастания замедлений по формуле
uн=uа–0,5jустtн (3.24)
при jуст = jс, jм и jмз, откладываем полученные значения на вертикали, проходящей через конец интервала tн, полученные точки соединяем плавными кривыми с горизонталью uа и расходящимися лучами с точками tомз, tом и Ошибка! Ошибка связи. на горизонтальной шкале t;
- определяем прямолинейную часть графика пути за время реакции водителя и запаздывания РТС
sрс=uа(tр+tc) (3.25)
и его криволинейные приращения за время нарастания замедления
sн=0,5uнtн=0,5tн(uа–0,5jустtн) (3.26)
строим прямолинейно-криволинейное начало "веера" остановочных путей:
- определяем по графикам средние значения скоростей в секундных интервалах времени tуcт, полученные значения заносим в таблицу 3.4 и складываем как секундные приращения sмз, sм и
sс=uа(t) с предыдущими значениями sмз, sм и sс в колонках таблицы 10; по полученным значениям строим параболическую часть графиков остановочных путей;
- из остановочного пути sос определяем тормозной путь:
sт=sос-uаtp (3.27)
Sт=68,84081633
и сравниваем его с расчетным тормозным путем по приложению Д ГОСТ Р 51709 – 2001:
, (3.28)
где sт – тормозной путь, м;
uо – начальная скорость торможения автотранспортного средства (АТС), км/ч;
jуст – установившееся замедление согласно таблице Д 1, м/с2;
А – коэффициент, характеризующий время срабатывания тормозной системы, принимаемой из таблицы Д 1.
Таблица Д 1. ГОСТ Р 51709 – 2001
АТС
Категория АТС
(тягач в составе автопоезда)
Исходные данные для расчета норматива тормозного пути sт АТС в снаряженном состоянии
А
jуст, м/с2
Пассажирские и грузопассажирские автомобили
М1
0,10
5,8
М2, М3
5,0
Легковые автомобили с прицепом
Грузовые автомобили
N1, N2, N3
0,15
Грузовые автомобили с прицепом (полуприцепом)
0,18
Sт=56,82м.
Однозначная количественная оценка долями единицы операторского мастерства водителя, конструктивного совершенства автомобиля и транспортно-эксплуатационных свойств дороги может быть получена из экспериментальных тормозных диаграмм. Графоаналитический вариант такой диаграммы, показанный на тягово-тормозном паспорте (см. рисунок 2.1), строим в последовательности:
- на нижней левой шкале откладываем значение g=9,8м/с2, переносим его на верхнюю левую шкалу и соединяем диагональной линией g с началом координат (Dо=0, jхт=0, uа=0, sт=0) тормозной "части" динамического паспорта;
- используя значения остановочного времени tо, выбираем удобный масштаб, например с/см, и наносим на вторую слева шкалу значения времени торможения
t ® 0, 2, 4, 6, 8 с 10 или 0, 5, 10, 20 с 25;
- учитывая высокую чувствительность организмом человека низкочастотных колебаний скорости продольных замедлений (ускорений) d jx/d t, приспособленность правой ноги к малым частотам (1,7 – 2,5 Гц) и ограниченную скорость срабатывания тормозной системы, принимаем минимальную частоту импульсов 1Гц;
- считая все значения коэффициентов сцепления juс реализованными при блокировке колес после "клевка", а не максимальными при коэффициенте юза sкр, принимаем постоянные "размахи"
juс = ju, max-juс£0,2 (3.29)
jх = juс g £ 2 м/с2;
- на шкале скоростей откладываем начальную скорость uао, проектируем ее значение по вертикали до пересечения с кривой juс, полученную точку пересечения проектируем по горизонтали до пересечения с g, а полученную на ней точку проектируем по вертикали до пересечения с линией нарастания замедления и шкальной jхт соответствует реализованному при юзе значению коэффициента сцепления juс при начальной скорости uа и согласно (3.61) может быть увеличено до максимального при jхт/t=0 и уменьшено до минимального на ту же величину jхт при jхт/t=0 в точке касания с вертикальной линией проектирования произведения juсg на шкалу jхт;
- определяем из построенного графика первого односекундного "клевка" среднее значение замедления
(3.30)
и уменьшаем скорость uао на величину
u1 = j1, ср t1 (3.31)
отложенную на горизонтали, уходящей вправо из j1, min до пересечения с вертикалью, проведенной через значение начальной скорости uао,
- полученное значение скорости uа1 в конце первого "клевка"
uа1 = uао - u1
считаем начальным, по нему графически определяем значение реализованного при юзе коэффициента сцепления juс и соответствующего ему замедления j2, ср и уменьшения скорости u2.
При выбранной частоте импульсов ("клевков") 1 Гц начальная скорость перед торможением
uа= uа =
удобно делится на n уменьшений uа последовательно определяемых как средние замедления jср в интервалах времени t=1с.
Текущие приращения остановочного sос и тормозного sтс путей s определяем
графически как половины средних значений скорости uа, ср в полусекундных интервалах t.
Построение графиков j(t), uа(t) и sт(t) при других состояниях дороги, характеризуемых коэффициентами сцепления juм и juмз, аналогично.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6