Материал: 4461

21

до пересечения с продолжением -горизонтальной прямой, проведённой из начальной точки (точка F). Минимальной расстояние, которое должно быть свободным перед обгоняющим автомобилем для безопасного обгона, определяется длиной отрезка = F .

По описанной методике были рассчитаны время и путь обгона, необходимые автомобилю ВАЗ - 2101 «Жигули», движущемуся по горизонтальной дороге с покрытием хорошего качества. Результаты расчётов показали, что при скорости обгоняемого автомобиля 10 - 12м/с и при отсутствии встречных автомобилей необходимо свободное расстояние не менее 250 - 300м. Если автомобиль будет двигаться по левой стороне дороги, где возможно появление встречных транспортных средств, то безопасное расстояние увеличивается до 450 - 500 м. Согласно СНиП при движении автомобиля с расчётной скоростью 33,3 м/с расстояние видимости поверхности дороги должна быть не менее 175 м, а расстояние видимости встречного автомобиля не менее 350 м. Эти расстояния нормируют, исходя из расположения глаз водителя на высоте 1,2 м над осью проезжей части дороги и на расстоянии 1,5 м от её правой кромки.

Рис. 4. График обгона при разгоне обгоняющего автомобиля

Сравнение этих данных с результатами расчёта показывает, что даже на дорогах высших категорий обгон, сочетаемый с разгоном, практически трудно осуществим даже при относительно небольшой скорости обгоняемого автомобиля, так как гарантированные расстояния видимости меньше безопасных путей обгона. На дорогах же низших категорий, имеющих небольшую ширину проезжей части, где выезд автомобилей на левую сторону

22

наиболее вероятен, нормируемые расстояния видимости допускают обгоны лишь весьма тихоходных транспортных средств (7-8 м/с). При недостаточных расстояниях видимости водители вынуждены сокращать дистанции безопасности в начале и в конце обгона, что часто приводит к нарушению требований безопасности. Чрезмерное приближение к переднему автомобилю может быть причиной аварии в случае неожиданного его торможения. Уменьшение второй дистанции безопасности и «срезание угла», иногда практикуется водителями в конце обгона, также опасны, так как при ошибке в расчёте происходит столкновение автомобилей.

Расчёты пути и времени обгона, сочетаемого с разгоном, существенно упрощаются, если принять, что обгоняющий автомобиль движется с постоянным ускорением. Ускорение обычно принимают равным примерно 0,7 - 0,8 от максимально возможного в данных дорожных условиях. При равноускоренном движении обгоняющего автомобиля с начальной скорости, равной

Зная , по формуле (15) или (16) находим путь обгона.

В случае обгона, сочетаемого с разгоном, большое значение имеет приемистость автомобиля. Чем больше максимальное ускорение автомобиля, тем быстрее будет закончен обгон. Так, если принять = =30 м и = =5 м, то при j=0,2 м/с2 для обгона автомобиля, движущегося со скоростью 10 м/с, необходимы время не менее 27 с и расстояние около 335 м. При увеличении ускорения до 0,4 м/ время обгона уменьшается до 19 с, а путь обгона — до

260 м.

23

Практическое задание № 6

Определение основных характеристик системы обеспечения пассивной безопасности для условий

столкновений автотранспортных средств

Рассмотрим методы определения оценочных (выходных) параметров

,и

с учётом входа Va для условий наезда автомобиля массой та на неподвижное недеформируемое препятствие, регламентированных как эталонные при оценке и нормировании пассивной безопасности легковых

где та - масса автомобиля (здесь и в дальнейшем принято, что автомобиль имеет массу, сосредоточенную в точке); Еа, Va - соответственно энергия и скорость автомобиля в момент контакта с неподвижным препятствием; тах, ост - соответственно максимальная и остаточная деформации автомобиля в процессе столкновения; Ку-коэффициент, учитывающий долю упругой деформации.

Максимальная деформация автомобиля может быть определена из выражения:

для прямого центрального столкновения двух автомобилей А и В, являющегося общим случаем фронтального столкновения. За автомобиль А

24

примем Москвич-2138 массой 1480 кг., двигающийся со скоростью 15 м/с. За второй (В)- ГАЗ-24 массой 1820 двигающийся со скоростью 12 м/с.

Измерение скорости движения автомобилей в условиях столкновения определяется разностью:

= -

где VA- скорости движения автомобилей в момент столкновения (контакта); V'A - скорости движения автомобилей в конце активного периода удара.

Из условий равенства количества движения и баланса энергии системы

где - энергия, затрачиваемая на деформацию автомобиля А и В соответственно; F -усилие деформации.

Тогда с учётом уравнений (1) и (3) получим для автомобиля А:

где -перемещение центра инерции соударяющегося автомобиля А. Таким образом, для определения Va и используя выражения (4) и

(5), необходимо предварительно вычислить энергию, поглощаемую автомобилем при столкновении EA и EB, и перемещение их центров инерции SA, и SB. Для этого рассмотрим процесс соударения для случая центрального удара двух автомобилей Аи В массой тA и тв, скорости которых в момент контакта

25

равны VA и , а векторы скоростей направлены по прямой, соединяющей центры тяжести соударяющихся автомобилей.

Считаем, что деформация автомобилей носит местный упруго пластичный характер, а их динамические силовые характеристики аппроксимируются эмпирической зависимостью.

=

где - деформация автомобиля; - коэффициент деформации; - постоянный эмпирический коэффициент.

Приведённые параметры для автомобиля В определяются аналогично. Уравнения движения соударяющихся автомобилей могут быть

представлены в виде:

- текущие значения скоростей сближения центров инерции автомобилей. Используя приведенные соотношения между перемещениями и

скоростями, составляем основное уравнение удара: