METODA POSOUZENÍ INDIKÁTORŮ RYCHLOSTI VOZIDEL V OBLASTECH S OMEZENOU VIDITELNOSTÍ V PLÁNU – Základní výzkum (vědecký časopis)

Článek definuje podmínky a velikost zpomalení vozidla při brzdění vysokou počáteční rychlostí, z čehož je patrné, že řidič přestává zvyšovat tlak na brzdový pedál, když hrozí zablokování kol přední a zadní nápravy. Článek předpokládá, že k brzdění dochází na rovném vodorovném úseku vozovky a odpor vzduchu nemá praktický vliv na brzdnou dráhu. Ze studií je patrné, že při určování přípustných jízdních rychlostí, zejména v oblasti jejich vysokých hodnot, je nutné zohlednit závislost koeficientu adheze na rychlosti. V článku je při výpočtu přípustné rychlosti přijata lineární závislost koeficientu adheze na rychlosti. Při výpočtu přípustných rychlostí je také nutné ponechat určitou adhezní rezervu pro vnímání bočních sil a kompenzaci nepřesnosti řidičem volby režimu brzdění.

cestovní rychlost
koeficient adheze
brzdné dráhy
brzdný režim

1. Astrov V.A. Součinitele adheze a parametry drsnosti vozovek // Dálnice. – 1973. – č. 7.

2. Belsky A.E. Výpočty dopravní rychlosti na dálnicích. – M.: Doprava, 1966. – 122 s.

3. Burmistrova O. N. Zlepšení dopravních a provozních vlastností silnic v lesnickém komplexu / O. N. Burmistrova, V. K. Kuryanov, D. N. Afoničev, A. V. Skripnikov. – Voroněž: Vydavatelství Voroněžské státní univerzity, 2002. – 176 s.

4. Velikanov D.P. Automobilová vozidla / D.P. Velikanov, V.N. Vernatsky, B.I. Nifontov, I.P. Plechanov. – M.: Doprava, 1977. – 326 s.

5. Miller AJ Dopravní tok na silnicích uvažovaný jako stochastický proces // Proc. Camoridge Philos. Soc. – Sv. 58. – S. 312–325.

Rychlost vozidla, která je přípustná podle bezpečnostních podmínek, musí zajišťovat: stabilitu vozidla v jízdním pruhu; schopnost úplného zastavení v rámci dohlednosti.

Délka brzdné dráhy musí být menší nebo v mezích rovných vzdálenosti viditelnosti, což je hlavní podmínka pro určení bezpečné rychlosti pohybu.

Při určování brzdné dráhy automobilu se obvykle uvažuje tzv. „nouzové brzdění“, tj. brzdění s maximální intenzitou, obvykle doprovázené smykem kol automobilu, ztrátou stability a kontroly. Takové brzdění může způsobit nehody nebo nouzové situace. Proto by se při určování bezpečné rychlosti nemělo uvažovat o „nouzovém brzdění“, ale o brzdění, které nevede ke ztrátě stability a kontroly.

Jak je známo [1], u moderních automobilů je poměr mezi brzdnými momenty přední a zadní nápravy konstantní hodnota, určená konstrukcí brzdových mechanismů a pohonu. Tento poměr je volen z podmínky zajištění plného využití adhezní hmotnosti vozidla v konkrétních silničních podmínkách, charakterizovaných vypočítaným koeficientem adheze jp. Obvykle se při návrhu brzdových systémů volí jp = 0,4–0,45.

Při brzdění na vozovce s koeficientem adheze nižším než vypočítaná hodnota způsobí nadměrný tlak na brzdový pedál nejprve zablokování kol přední nápravy, což může vést ke ztrátě kontroly nad vozidlem. Při brzdění na vozovce s koeficientem adheze vyšším než vypočítaná hodnota se nejprve zablokují zadní kola vozidla, což může vést ke smyku [1]. Tyto podmínky určují míru zpomalení vozidla při brzdění vysokou počáteční rychlostí – řidič přestane zvyšovat tlak na brzdový pedál, když hrozí riziko zablokování kol přední i zadní nápravy.

Uvedená hypotéza může být použita jako základ pro výpočet možného zpomalení automobilu. Předpokládá se, jak je uvažováno v teorii pohybu automobilu, že k brzdění dochází na rovném vodorovném úseku vozovky a odpor vzduchu nemá praktický vliv na délku brzdné dráhy [2].

Pokud k brzdění dochází na vozovce s koeficientem adheze menším než jр (omezení brzdné síly v důsledku blokování kol přední nápravy), pak lze celkovou brzdnou sílu zjistit ze vztahů

kde и – brzdné síly na přední a zadní nápravě.

Protože poměr mezi brzdnými silami přední a zadní nápravy

Maximální brzdná síla pro přední nápravu je

kde je normálová reakce na předních nápravách; ϕv je součinitel adheze.

Obr. 1 znázorňuje diagram sil působících na vůz během brzdění. Sestavením momentové rovnice vzhledem k ose procházející bodem podpory zadních kol zjistíme

kde L je základna vozidla; b je vzdálenost od zadní nápravy k těžišti; hg je výška těžiště.

Vzhledem k tomu, že G = Mag a Pτ = Pj, zjistíme hodnotu normálové reakce pod přední nápravou.

kde Pj je setrvačná síla, která se rovná Pj = MajT; jT je zrychlení/zpomalení vozidla; Ma je hmotnost vozidla.

Z rovnice (1) zjistíme normálovou reakci pod přední nápravou:

Vyrovnáním pravých stran výrazů (3) a (4) a provedením příslušných transformací získáme výraz pro zrychlení a zpomalení během brzdění:

Schéma sil působících na automobil během brzdění

Pokud k brzdění dochází na vozovce s koeficientem adheze větším než jр, pak růst brzdné síly přestane v okamžiku, kdy je dosaženo maximální brzdné adhezní síly na kolech zadní nápravy. Po sestavení momentové rovnice vzhledem k ose procházející bodem podpory předních kol a provedení příslušných transformací získáme výraz pro nalezení zrychlení zpomalení:

kde a je vzdálenost od přední nápravy k těžišti.

Celková brzdná dráha vozidla se skládá z dráhy, kterou vozidlo ujelo během reakční doby S0, a brzdné dráhy Sτ.

Délka dráhy S0 závisí na počáteční rychlosti vozidla v0, době trvání reakce řidiče tp, době odezvy pohonu tpr a době nárůstu zpomalení tз.

Podle údajů tр = 0,2, 1,5 s, tпр = 0,2 s (pro hydraulický pohon); tпр = 1,5, 0,2 s (pro silniční vlaky s pneumatickým pohonem).

Pokud je známo zrychlení/zpomalení vozu, lze brzdnou dráhu vypočítat následovně. Předpokládejme, že během krátkého časového úseku Δt je zrychlení/zpomalení konstantní a rovno jT. Pokud je v okamžiku t = t1 rychlost vozu rovna n, pak bude rychlost v okamžiku t + Δt rovna

Dráha ΔSi, kterou auto urazí za čas Δt, se rovná

Pokud je rychlost na konci brzdění vk, pak je brzdná dráha

Ve vzorcích (4) a (5) pro určení zpomalení je zahrnut koeficient adheze ϕv. Z provedených studií [3] je známo, že tento koeficient závisí na mnoha faktorech, včetně rychlosti pohybu. Proto je při určování přípustných rychlostí pohybu, zejména v oblasti jejich vysokých hodnot, nutné zohlednit závislost koeficientu adheze na rychlosti. Při výpočtu přípustné rychlosti se používá lineární závislost koeficientu adheze na rychlosti daného typu.

ϕv = ϕ0(1 – Av0), (11)

kde ϕ0 je koeficient adheze měřený při nízké rychlosti; A je koeficient závislý na stavu povrchu, typu pneumatik a rychlosti.

Pro asfaltobetonové vozovky lze použít A = 0,015 – 0,03.

Byl vyvinut počítačový program pro výpočet brzdné dráhy v oblastech s omezenou viditelností v profilu.

Při výpočtu povolených rychlostí jsme zohlednili dvě omezující podmínky vozidla.

Stav A – brzdný systém s minimálním zpožděním, optimální rozložení hmotnosti, pozorný a rychle reagující řidič.

Stav B – brzdový systém s velkým zpožděním, neoptimální rozložení hmotnosti, řidič s pomalou reakcí.

Výpočty byly provedeny ve vztahu k parametrům vozidla MAZ-509A. Součinitel rozdělení brzdných momentů βt je určen výrazem

Při výpočtu povolených rychlostí je také nutné ponechat určitou rezervu adheze pro absorbování bočních sil a kompenzaci nepřesnosti řidiče při volbě brzdného režimu.

Recenzenti:

Sushkov S.I., doktor technických věd, profesor katedry technologie a strojů pro těžbu dřeva, Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání „Ukhta State Technical University“, Ukhta;

Pavlov A.I., doktor technických věd, profesor katedry lesnictví, dřevozpracujících strojů a materiálů, Ukhta State Technical University, Ukhta.

Práce obdržela redaktorka 18.03.2015. dubna XNUMX.

Bibliografický odkaz

Burmistrova O.N., Timokhova O.M. METODA POSOUZENÍ UKAZATELŮ RYCHLOSTI VOZIDEL V ÚSECÍCH S OMEZENOU VIDITELNOSTÍ V PŮDORYSĚ // Základní výzkum. 2015. Č. 2-10. S. 2079-2082;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37360 (přístup: 23.07.2025).

Základní výzkum

Vědecký časopis | ISSN 1812-7339 | PI č. 77-63397

Časopis vychází od roku 2003. Publikuje vědecké přehledy, články problematického a vědecko-praktického charakteru. Časopis je prezentován ve vědecké elektronické knihovně. Časopis je registrován v Mezinárodním centru ISSN. Čísla časopisů a publikace jsou přiřazena k DOI (digitální identifikátor objektu).

Služba technické podpory – [email protected]
Odpovědná tajemnice časopisu Bizenkova M.N. – [email protected]

• 101000, Moskva, P.O. Box 47, Akademie přírodních věd
• +7 (499) 705-72-30
• [email protected]

Materiály časopisu jsou dostupné pod licencí Creative Commons Attribution 4.0 International.
Stránka funguje na univerzální publikační platformě RAE Editorial System.
Zásady zpracování osobních údajů