 |
|
Методика розрахунку
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Запорізький національний технічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до практичних занять з дисципліни
„Експертиза дорожньо-транспортних пригод”
для студентів спеціальності 7.100401
„Організація і регулювання дорожнього руху”
усіх форм навчання
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни „Експертиза дорожньо-транспортних пригод ” для студентів спеціальності 7.100401 „Організація і регулювання дорожнього руху” усіх форм навчання / Укл.: доц. Кузькін О. Ф., ст. викл. Тарасенко О. В. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2009 р.-67 с.
Укладач: А.Ф.Кузькін, доцент, к.т.н.
О. В. Тарасенко, ст. викл.
Рецензент: В.П. Юдін, доцент, к.т.н.
Відповідальний за випуск: Каплуновська А. М.
Затверджено
на засіданні кафедри
"Транспортні технології"
Протокол № 3 від 17.11.2009
Завідувач кафедри, проф., д.т.н.
/Г. Ф. Бабушкін/
ЗМІСТ
1Завдання №1. Розрахунок швидкості автомобіля в момент наїздуна пішохода.....................................................................5
1.1Методика розрахунку..........................................................................5
1.2Розрахунок............................................................................................9
2Завдання №2. Розрахунок шляху та часу руху в умовах, коли фронтальний наїзд на пішохода при необмеженій видимості і оглядовості...............................................13
2.1Методика дослідження.......................................................................13
2.2Розрахунок.........................................................................................14
2.3Приклад..............................................................................................18
3Завдання №3. Розрахунок шляху та часу руху в умовах, коли наїзд ударом, що був нанесений боковою поверхнею автомобіля в умовах необмеженої видимості та оглядовості………...........................................................22
3.1Методикарозрахунку........................................................................22
3.2Розв'язання.........................................................................................23
3.3Приклад..............................................................................................24
4Завдання №4. Розрахунок технічної можливості запобігти наїзду на пішохода в умовах обмеженої видимості….................28
4.1Методика розрахунку........................................................................28
4.2Розрахунок.........................................................................................28
4.3Приклад..............................................................................................29
5Завдання №5. Розрахунок технічної можливості запобігти ДТП шляхом своєчасного використання гальмування.........32
5.1Методика розрахунку........................................................................32
5.2Розрахунок.........................................................................................32
5.3Приклад..............................................................................................32
6 Завдання №6. Розрахунок шляху та часу руху в умовах фронтального наїзду в умовах оглядовості, що обмежена нерухомим або тим об’єктом, яка рухається паралельно........................................................................35
6.1Методика розрахунку.......................................................................35
6.2Розрахунок........................................................................................36
6.3Приклад 1..........................................................................................39
Приклад 2..........................................................................................39
7Завдання №7. Розрахунок швидкості при наїзді в умовах обмеження оглядовості зустрічним рухомим об'єктом..................45
7.1Методика розрахунку......................................................................45
7.2Вихідні дані для розрахунку завдання..........................................45
7.3Приклад.............................................................................................49
8 Завдання №8. Розрахунок технічної можливості зменшити швидкість до безпечної і запобігти ДТП при наїзді на пішохода під час руху автомобіля в режимі гальмування…................................................................51
8.1Методика розрахунку....................................................................51
8.2Розрахунок......................................................................................51
8.3Приклад...........................................................................................54
Список літератури………………...................................................57
Додаток А....…………………………....…….................................58
Завдання № 1
РОЗРАХУНОК ШВИДКОСТІ АВТОМОБІЛЯ В МОМЕНТ НАЇЗДУ НА ПІШОХОДА
Методика розрахунку
Розраховану швидкість, яку подолає пішохід при прямолінійному переміщенні в небезпечній зоні, в загальному вигляді визначають за формулою:
Sn = 
, (1)
де yn- відстань від місця ДТП до межі небезпечної зони, заміряна до неї під прямим кутом, м;
Θ – кут між напрямком руху пішохода та межею небезпечної зони.
Найбільш вірогідний шлях установлення швидкості руху пішохода експериментальний. При цьому швидкість визначають в процесі слідчого експерименту за свідченнями очевидців пригоди. Якщо свідки відсутні або слідчий експеримент неможливо провести з інших причин, швидкість пішохода визначають за середніми значеннями, що встановлені на підставі обстеження (табл..1)./Розділ додатки/
Час, необхідний для зупинки автомобіля, складається (рис.1.1) з часу реакції водія t1, запізнювання спрацювання гальм t2, зростання сповільнення t3 та гальмування із сповільненням, що встановилося t4.
To = t1 + t 2 + t3 + t4 (2)
Значення часу запізнювання спрацювання гальмового привода технічно справних гальмових систем різних категорій одиночних транспортних засобів (табл..3) наведені в табл..4.
Час запізнювання спрацювання гальмового привода автопоїздів залежить від кількості причепів. Для автопоїздів з пневматичним приводом та одним причепом цей час складає 0,6 с, а для автопоїздів з двома причепами – 1,0 с.
Час наростання сповільнення (t3) є інтервал часу від моменту, коли з’являється сповільнення, до моменту, коли сповільнення досягає максимального значення в даних умовах гальмування. Він залежить від категорії транспортного засобу, його завантаження, стану дорожнього покриття та інших факторів. У автомобілів з пневматичним приводом гальм цей час більший, ніж з гідравлічним. Зі збільшенням завантаження автомобіля та коефіцієнта зчеплення час t3 також зростає. Застосовувані в експертній практиці значення часу наростання сповільнення наведені в табл..5./Розділ додатки/.
V, км/г
j,м/с2
V a- швидкість руху транспортного засобу перед гальмуванням;
Vo- швидкість руху транспортного засобу в момент початку гальмування із сповільненням, що встановилося; j-сповільнення транспортного засобу;
t1- час реакції водія; t2- час запізнювання спрацювання гальмового привода; t3- час зростання сповільнення; t4- час руху транспортного засобу з максимально можливим в даних умовах сповільненням.
Рисунок 1.1-Діаграма гальмування
Користуючись значеннями, наведеними в таблицях 4 і 5, треба мати на увазі, що час спрацювання (сумарне значення часу запізнювання та наростання сповільнення) не може перебільшувати регламентованого діючими стандартами (табл..6) /Розділ додатки/.
Час руху з моменту досягнення максимального значення сповільнення до зупинки (t4) залежить від величини сповільнення автомобіля. Загалом максимально можливе сповільнення
(3)
де: φ - коефіцієнт зчеплення;
Gа - маса транспортного засобу;
Pw – опір повітря;
f- коефіцієнт опору коченню; (0,45)
γ – кут поздовжнього ухилу дороги;
δ – коефіцієнт урахування мас, що обертаються.
При гальмуванні на сухій поверхні з удосконаленим покриттям із швидкістю 70-80 км /год. складові сповільнення, які визначаються опором повітря і опором коченню, не перевищують 3-5% значення максимальної гальмової сили. Коефіцієнт урахування інерції обертових мас в залежності від завантаження автомобіля та режиму гальмування змінюється звичайно в межах 0,03-1,13. Тому при вказаних умовах та інтенсивному гальмуванні вплив цих факторів вважається незначним і формула для визначення сповільнення приймає вигляд
Јmax = (φ cos γ ± sin γ) g (4)
Проте, якщо автомобіль перед гальмуванням рухався із швидкістю більшою, ніж 100 км / год., або якщо гальмування виконується на дорозі з низьким коефіцієнтом зчеплення, опором повітря і інерцією мас, що обертаються, нехтувати не слід. Вплив опору кочення може різко підвищитися в разі руху по піску, зораному полю.
Якщо гальмування виконується на сухій горизонтальній дорозі,
γ=0, і формула (4) набуває вигляду
Јmax = g·φ (5)
Таким чином, сповільнення автомобіля в разі екстреного гальмування визначається перш за все коефіцієнтом зчеплення колеса з опорною поверхнею. Висновки авто технічної експертизи щодо можливості запобігти ДТП в значній мірі залежать від правильного визначення коефіцієнта зчеплення.
Величина коефіцієнта зчеплення залежить від великої кількості факторів і перш за все від типу дорожнього покриття та його стану. Найкращі зчіпні якості мають асфальтобетонні покриття. В сухому стані вони забезпечують φ = 0,7-0,8. В мокрому стані зчеплення зменшується до 0,3-0,6. Причому менші значення φ спостерігаються на початку дощу, коли грязь не змита з поверхні дороги. В міру того, як поверхня дороги очищається дощем, коефіцієнт зчеплення дещо збільшується. В процесі експлуатації дороги її зчіпні якості погіршуються. Нерівності, що з’являються, збільшують частоту вертикальних коливань коліс, порушується стабільність контакту шини з дорогою, і зчеплення знижується. Великий вплив на величину зчеплення має шорсткість дороги. Найкращі зчіпні якості забезпечуються, якщо висота нерівностей приблизно 4-5 мм. При такій шорсткості мінімальна також ймовірність аквапланування. В процесі експлуатації дороги нерівності згладжуються і зчіпні якості падають. Якщо шорсткість велика, зчіпні якості також погіршуються. Різко негативно впливає на коефіцієнт зчеплення надлишок в’яжучого, особливо в жарку погоду, замаслювання дороги нафтопродуктами, її покривання льодом, утворення снігового покрову.
Коефіцієнт зчеплення змінюється зі зміною навантаження на колеса і тиску повітря в шинах. На твердих покриттях доріг підвищення навантаження на колеса призводить до зменшення коефіцієнта зчеплення. Якщо тиск повітря в шинах зростає, коефіцієнт зчеплення спочатку зростає, а потім падає. Для кожної шини є певний тиск, при якому вона має найкращі зчіпні якості. Шини з низьким тиском мають більш високий коефіцієнт зчеплення з опорною поверхнею, ніж шини з високим тиском. Оптимальний малюнок протектора, з точки зору забезпечення високих середніх коефіцієнтів зчеплення при роботі на вдосконалених дорогах, є малюнок з поздовжніми ребрами, розчленованими надрізами різної форми під кутом 45º. Якщо малюнок протектора шини повністю стерся, коефіцієнт зчеплення зменшується на 35-40%. Особливо він зменшується в разі руху мокрими та брудними дорогами.
Для практичних розрахунків використовують середні значення величин коефіцієнтів зчеплення на дорогах з різними покриттям (табл..7).
Якщо використовуються табличні або експериментальні значення коефіцієнта зчеплення, формула (5) для визначення сповільнення справедлива в разі одночасного гальмування всіх коліс автомобіля до повного використання зчіпної ваги. В реальних умовах гальма і шини різних коліс мають неоднаковий технічний ста, повне та одночасне використання зчіпної ваги відбувається рідко, тому поправочний коефіцієнт K е (що називається коефіцієнтом ефективності), який враховує експлуатаційні умови
(6)
Якщо при гальмуванні транспортний засіб рухався із заблокованими колесами, рекомендують такі значення коефіцієнта ефективності гальмування:
K е = 1,2 при φ >= 0,7;
K е = 1,1 при φ = 0,5...0,6;
K е = 1,0 при φ <= 0,4.
Під час розслідування пригоди значення коефіцієнта ефективності вибирають в залежності від категорії транспортних засобів, їх завантаження та коефіцієнта зчеплення коліс із дорогою.
Розрахунок
Вихідні дані до розрахунку завдання вибрати з табл.. №1.1
Час руху автомобіля з моменту, коли він досяг максимального
(7)
де: V о– швидкість автомобіля наприкінці фази наростання сповільнення, км/год. (див. Діаграму гальмування).
Враховуючи, що наростання сповільнення в разі екстреного гальмування має практично лінійний характер, можна вважати, що середнє сповільнення за час t3 дорівнює 0,5ј , Тоді швидкість транспортного засобу на початку гальмування з максимальною інтенсивністю (км/год.)
V о = V а -1,8 јt3 (8)
та
(9)
де: V а – швидкість автомобіля на початку гальмування, км/год.
Повний час зупинки автомобіля (с)
(10)
Якщо кінцева швидкість V к була більша від нуля, то
(11)
Шлях руху автомобіля під час гальмування, тобто шлях, необхідний для зупинки автомобіля, що рухається, складається з відстані, яку проходить автомобіль за час реакції водія S1, часу запізнювання S2, наростання сповільнення S3 та сповільнення, що встановилося S4.
S0 = S1 + S2 + S3 + S4 (12)
Переміщення автомобіля за час реакції водія (м)
(13)
Переміщення автомобіля за час запізнювання (м)
(14)
Переміщення автомобіля за час наростання сповільнення (м)
(15)
Переміщення автомобіля за час гальмування із сповільненням, що встановилося, до повної зупинки (м)
(16)
Переміщення автомобіля при сповільненні, що встановилося в інтервалі швидкостей від V а до V к (м),
(17)
Шлях до зупинки автомобіля (м)
(18)
Одним з найважливіших параметрів, від якого залежать висновки експерта щодо можливості запобігти ДТП, є швидкість руху автомобіля перед пригодою. Найбільш об’єктивним показником, за яким можна робити висновки про швидкість руху автомобіля перед гальмуванням, є сліди юзу S и , залишені шинами автомобіля на дорозі. Оскільки сліди залишаються тільки при гальмуванні з максимальним сповільненням, що встановилося, приймаючи S4 = S и (16), маємо (км/год.)
(19)
Під час огляду місця пригоди і складання схеми ДТП особливу увагу необхідно приділяти з’ясуванню, чи залишені сліди юзу всіма колесами, чи тільки задніми (випереджаюче блокування передніх коліс буває тільки на слизьких дорогах, на яких сліди юзу не зберігаються ).Особливу складність з’ясування цього питання має тоді, коли автомобіль було усунено з місця пригоди. Якщо сліди залишені всіма колесами, повну довжину юзу необхідно зменшити на величину бази автомобіля. Якщо однозначно відповісти на питання, всіма чи не всіма колесами залишені сліди, неможливо, виходячи з правила, що будь-які сумніви повинні бути витлумачені на користь особи, яку звинувачують, повну довжину слідів юзу також зменшують на величину бази.
Якщо сліди гальмування відсутні, слідчі органи встановлюють швидкість руху автомобіля на основі свідчення свідків. Найбільш близькі до реальних значення швидкості можна одержати в процесі слідчого експерименту.
Швидкість автомобіля в момент наїзду (км/год.)
(20)
де: S и”- переміщення автомобіля після наїзду, м.
Формула ця справедлива, якщо переміщення автомобіля після наїзду менше або дорівнює довжині слідів юзу. Якщо переміщення більше, це означає, що наїзд відбувся під час спрацювання гальмового привода, або ще раніш, і швидкість наїзду буде дорівнювати початковій швидкості руху автомобіля.
Таблиця 1.1-Вихідні дані до розрахунку
| № варі ант | Коефіцієнт зчепленняφ | Маса автомобіля G (табл..) | Кут ухилу дороги, γ, град | Швидкість автомобіля V а , км/год. | Кінцева швидкість автомобіля V к, км/год. | Переміщення авто після наїзду, Sин, |
| 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 | ВАЗ-2106 АЗЛК-2140 ІЖ-412НЕ ГАЗ-24 ГАЗ-3103 | 1,5 2,0 2,5 -2,5 | ||||
| 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 | ГАЗ-14 ЗІЛ-117 ЛУА-З969м ЛАЗ-4206 ЛіАЗ-5256 | -2,0 -1,5 -1,0 1,0 |
1,1
 1,2
1,3
1,5
| |||
| 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 | УАЗ-452л ГАЗ-53а ГАЗ-6601 ЗІЛ-431411 ЗІЛ-4505 | -2,0 -1,5 1,5 1,0 | 1,8
1,9
 2
2,1
2,5
| |||
| 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 | ЗІЛ-4502 ЗІЛ-4331 КАЗ-4540 УрАЛ-375д МАЗ-53371 | 1,0 2,0 3,0 4,0 | 1,0 1,2 1,3 1,4 | |||
| 0,40 0,45 0,5 0,55 0,5 | КрАЗ-255Б КаМАЗ-5325 КрАЗ-260 КрАЗ-256Б КрАЗ-6510 | 4,0 3,0 -4,0 -3,0 -3,0 | 1,8 1,7 1,6 1,6 1,5 | |||
| 0,4 0,3 0,25 0,2 0,25 | КрАЗ-6505 ЗІЛ-4333 ЗІЛ-4945 ЗАЗ-968 ПАЗ-672 | 3,0 4,0 4,5 4,0 3,0 | 1,1 0,9 0,8 0,5 1,0 |
| |