Определение параметров обгона, выполняемого с возрастающей скоростью

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение высшего

профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт транспорта

Кафедра эксплуатации автомобильного транспорта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Безопасность  транспортных средств»

Вариант № 20

 

 

 

 

 

 

 

                                 Выполнила:                                 студент группы ОБД-

                                                                                     (подпись, дата)                  

   

                                 Проверил:                                               Новосёлов О.А.

                                                                                  (оценка, подпись, дата)

 

                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                       Тюмень 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1.Определение параметров обгона, выполняемого

    с постоянной скоростью………………………………………………………….3

2. Определение параметров обгона, выполняемого

    с возрастающей  скоростью……………………………………………………….6

      2.1. Тяговая характеристика автомобиля ГАЗ 3110…………………………..6

      2.2. Динамическая характеристика автомобиля ГАЗ 3110…………………...9

      2.3.Характеристика ускорений автомобиля ГАЗ 3110………………………..9

      2.4.Характеристика разгона автомобиля ГАЗ 3110 по времени…………….11

      2.5.Характеристика  разгона автомобиля ГАЗ 3110 по пути………………...12

      2.6.Расчёт параметров обгона «с ожиданием»………………………………..13

Список использованных источников……………………………………………...15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОБГОНА, ВЫПОЛНЯЕМОГО С ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТЬЮ

Исходные данные:

- модель обгоняющего автомобиля  – ГАЗ 3110;

- модель обгоняемого автомобиля – 3А3 968;

- V₁^*, км/ч – 70;

- V₂, км/ч – 45;30

- V₃, км/ч – 90;80

-  S_св¹, м – 370;360

- загрузка обгоняющего автомобиля, %  – 60;30

- тип и состояние дорожного  покрытия – асфальтобетон в  отличном состоянии.

Путь обгона, необходимый  для безопасного обгона, определяется по формуле:

                                   S_об = S₁ = V₁t_об,                                   (1.1)

где S_об – путь обгона, м;

      S₁ – путь обгоняющего автомобиля, м;

      V₁ – скорость обгоняющего автомобиля, м/с;

      t_об – время обгона, с.

Путь обгоняемого автомобиля может быть определён по следующей  формуле:

                                      S₂ = V₂t_об = V_{2 ,                                (1.2)}

где S₂ – путь обгоняемого автомобиля, м;

      V₂ – скорость обгоняемого автомобиля, м/с.

Время обгона рассчитывается по формуле:

                                    t_об = _{= ,}                         (1.3)

где D₁ – первая дистанция безопасности, м;

      D₂ – вторая дистанция безопасности, м;

      L₁ – габаритная длина обгоняющего автомобиля, м;

      L₂  – габаритная длина обгоняемого автомобиля, м.

В свою очередь первая и  вторая дистанции безопасности рассчитываются по формулам: 

                                      D₁ = а_обV₁²10^-1 + 4,0,                            (1.4)

                                      D₂ = b_обV₂²10^-1 + 4,0,                            (1.5)

где а_об и b_об – эмпирические коэффициенты, зависящие от типа обгоняемого         

             автомобиля.

Значения коэффициентов а_об и b_об приведены в Таблице 1.1.

 

Значения коэффициентов  а_об и b_об                          Таблица 1.1.

Тип автомобиля	Значения коэффициентов
	аоб	bоб
Легковой	0,33	0,26
Грузовые средней грузоподъёмности и автобусы	0,53	0,48
Грузовые большой грузоподъёмности и автопоезда	0,76	0,67

 

Минимально необходимое  расстояние до встречного автомобиля, которое должно быть свободным в  начале обгона определяется по формуле:

                               S_св = S_об + S₃ = S_об + t_обV₃,                          (1.6)

где S₃ – путь встречного автомобиля, м;

      V₃ – скорость встречного автомобиля, м/с.

Результаты расчётов параметров обгона, выполняемого с постоянной скоростью, приведены в Таблице 1.2.

Результаты расчётов параметров обгона               Таблица 1.2.

Параметр	Значение
D1	16,42м
D2	8,06м
tоб	6,86с
Sоб = S1	102,24м
S2	85,87м
Sсв	233,98м
S3	131,75м

Схема параметров обгона «с хода», построенная по результатам  расчётов соответствующих параметров, приведена на Рис.1, представленном в графической части курсовой работы.

На схеме видно, что  минимально необходимое расстояние до встречного автомобиля S_св, которое должно быть свободным перед обгоняющим автомобилем, полученное в ходе расчётов, составляет 304,54м, тогда как расстояние S_св¹, заданное по условию, равно 370 м.

Дистанция безопасности между  обгоняющим и обгоняемым автомобилями сохраняется.

Кроме того, обгон происходит в условиях, когда дорожное полотно  представляет собой асфальтобетон  в отличном состоянии.

Таким образом, проведя совместный анализ результатов расчёта и  сложившихся дорожных условий, можно сделать вывод о том, что сложившиеся дорожные условия являются благоприятными для манёвра, и манёвр обгона автомобилем ГАЗ 2217 автомобиля ЗИЛ 131 возможен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОБГОНА, ВЫПОЛНЯЕМОГО С ВОЗРАСТАЮЩЕЙ СКОРОСТЬЮ

2.1. Тяговая характеристика автомобиля ГАЗ 2217

Силы и моменты, действующие  на автомобиль, связываются следующим  уравнением:

                                     

,                                (2.1)

где Р_т – сила тяги на ведущих колёсах автомобиля, Н;

      Р_и – приведённая сила инерции автомобиля, Н;

      Р_д = Р_к + Р_п – сила сопротивления дороги (Р_к – сила сопротивления качению,

                            Н; Р_п – сила сопротивления подъёму, Н);

      Р_в – сила сопротивления воздуха, Н.

Значения скорости движения (V_a, м/с) рассчитываются по формуле:

                                            

,                                                         (2.2)

Передаточное отношение  трансмиссии определяется по формуле:

                                                  

,                                     (2.3)

где i_к - передаточное отношение основной коробки передач;

      i_д - передаточное отношение делителя или раздаточной коробки;

      i_о - передаточное отношение главной передачи.

Значение силы тяги Р_т рассчитывается по формуле:

                                          

,                                       (2.4)

где М_е - эффективный крутящий момент двигателя, Н×м;

       r - радиус колеса, м;

       i_тр - передаточное отношение трансмиссии;

       η_тр – КПД трансмиссии.

Коэффициент сопротивления качению  вычисляется по следующей формуле:

                                                  f_v=

                                    (2.5)

где f_о - коэффициент сопротивления качению при относительно малой скорости 

            движения (V_a®0);

      f₁ - коэффициент (f₁=1×10^-5 с²/м²).

Численные значения коэффициента сопротивления  качению для автомобильных дорог  с различным покрытием приведены  в Таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Тип дороги	Состояние опорной поверхности	Значение коэффициента f
Асфальтобетон	в отличном состоянии в удовлетворительном	0,012-0,018 0,018-0,020
Гравийное покрытие	-	0,04-0,07
Грунтовая дорога	сухая укатанная после дождя	0,025-0,035 0,050-0,150
Снег	укатанный рыхлый	0,030-0,050 0,180-0,025

 

Сила сопротивления воздуха определяется по формуле:

                                               

,                                      (2.6)

где V - скорость автомобиля, м/с;

      k - коэффициент обтекаемости, Н×с²/м⁴;

      S - площадь лобовой проекции автомобиля, м².

Сила сопротивления качению  вычисляется по формуле:

                                                              Р_д                                          (2.7)

где G – полный вес автомобиля, Н;

       α –  уклон дороги. Р_к

Значения Р_т, V, f_v,  Р_д, P_в и Р_д P_в на различных частотах вращения коленчатого вала для автомобиля ГАЗ 2217 приведены в Таблице 2.1.

Результаты расчётов сил, действующих на автомобиль ГАЗ 2217     Таблица 2.1.

№ передачи	Показатели		Частота вращения коленчатого вала, об/мин
	Обозначение	Размерность	1000	2000	3000	4000	5000
I	Рт	Н	7635,36	9141,66	9868,84	9661,07	8674,19
	V	м/с	1,81	3,63	5,44	7,25	9,07
	fv	-	0,012	0,012	0,012	0,013	0,014
	Рд	Н	281,7	281,7	281,7	305,18	328,65
	Pв	Н	7,47	24,4	37,29	66,23	103,65
	Рд Pв	Н	289,17	306,1	318,99	432,3	371,41
II	Рт	Н	4411,54	5281,85	5702,00	5581,95	5011,75
	V	м/с	3,14	6,28	9,42	12,56	15,69
	fv	-	0,012	0,013	0,013	0,014	0,014
	Рд	Н	281,7	305,18	305,18	328,65	328,65
	Pв	Н	12,42	49,69	111,81	198,77	310,18
	Рд Pв	Н	294,12	354,87	416,99	527,42	638,83
III	Рт	Н	2922,18	3498,66	3776,96	3697,45	3319,75
	V	м/с	5,27	10,53	15,80	21,06	26,33
	fv	-	0,012	0,014	0,014	0,016	0,019
	Рд	Н	281,7	328,65	328,65	375,61	446,03
	Pв	Н	34,99	139,71	314,55	558,84	873,52
	Рд Pв	Н	316,69	468,36	643,2	934,45	1319,55
IV	Рт	Н	2094,75	2508,00	2707,50	2650,50	2379,75
	V	м/с	7,35	14,69	22,04	29,38	36,73
	fv	-	0,013	0,014	0,017	0,021	0,025
	Рд	Н	305,18	328,65	399,08	492.98	586,88
	Pв	Н	68,07	271,9	612,06	1087,61	1699,87
	Рд Pв	Н	373,25	600,55	1011,14	1580,59	2286,75
V	Рт	Н	1778,44	2129,29	2298,67	2250,27	2020,41
	V	м/с	8 ,65	17,30	25,95	34,61	43,26
	fv	-	0,013	0,015	0,019	0,024	0,031
	Рд	Н	305,18	352,13	446,03	563,41	727,74
	Pв	Н	94,28	377,11	848,49	1509,29	2358
	Рд Pв	Н	399,46	729,24	1294,52	2072,7	3085,74