 |
|
Кути поздовжнього похилу, доступні для руху ТЗ
СИЛИ ОПОРУ ПІДЙОМУ, ПОВІТРЯ ТОЩО
Кути поздовжнього похилу автомобільних доріг
Горизонтальних автомобільних доріг не існує:
Підйом до корпусу 5:
• спочатку 4 град (0,07 радіана або ≈ 7 %);
• а потім 8 град (0,14 радіана або ≈ 14 %).
Приклад 10 % підйому:
| У Києві: | • Поділ – 100 м над рівнем моря; |
| • Європейська площа – 155 м; | |
| • Бесарабська площа – 144 м; | |
| • Московська площа – 112 м; | |
| • Одеська площа – 182 м. |
Вул. Шовковична у м. Києві з кутом
поздовжнього похилу 7,5 градусів (0,13 рад. або 13 %)
ДБН приписують, що найбільші похили автомобільних доріг не повинні перевищувати 10 % , тобто 0,10 радіан або 5,7 градуса.
Похили автомобільних доріг являють собою ВВ, яка може бути описана НЗР з нульовим МО і таким СКВ:
▪ 015 рад у малогорбистій місцевості (кути поздовжнього похилу природного рельєфу до 0,05 рад);
▪ 0,023 рад – у горбистій (кути поздовжнього похилу природного рельєфу до 0,10 рад;
▪ 0,034 рад – у дуже горбистій (кути поздовжнього похилу рельєфу до 0,20 рад.
Ймовірність F появи ділянок дороги з кутами похилу не більше, ніж  , %
| Кути поздовжнього похилу дороги  , рад, у місцевості з природним рельєфом крутизною до 
| ||
малогорбистій (  до 0,05 рад)
| горбистій
(  до 0,10 рад)
| дуже горбистій (  до 0,20 рад)
| |
| 0,00189 | 0,00289 | 0,00447 | |
| 0,00221 | 0,00338 | 0,00500 | |
| 0,00362 | 0,00500 | 0,00739 | |
| 0,00380 | 0,00583 | 0,00862 | |
| 0,00441 | 0,00676 | 0,0100 | |
| 0,00478 | 0,00733 | 0,0108 | |
| 0,00578 | 0,00886 | 0,0131 | |
| 0,00787 | 0,0121 | 0,0179 | |
| 0,0126 | 0,0194 | 0,0287 | |
| 0,0192 | 0,0295 | 0,0436 | |
| ≈ 0,045 | ≈ 0,06 | ≈ 0,10 |
Приклад. Потрібно визначити, які найбільші підйоми можуть зустрітись на автомобільних дорогах у горбистій місцевостіз ймовірністю 25 %. Для цього виділяємо два таких елемента таблиці:
а) рядок F = 25 %;
б) стовпчик „у горбистій місцевості”.
в) отримуємо 0,00733.
Кути поздовжнього похилу, доступні для руху ТЗ
Здатність транспортних засобів долати підйоми доріг істотно залежить від типу їх ходової частини та колісної формули.
| Гусеничні і повноприводні колісні ТЗ | Тип ходової частини та колісна формула | Найбільший поздовжній похил доступного підйому | ||
| α, градусів | радіанів (α /57,3) | % (100∙tgα) | ||
| Танк Т-64А | Гусенична | 0,52 | ||
| Танк Т-55 | Гусенична | 0,56 | ||
| БМП-2 | Гусенична | 0,61 | ||
| ВАЗ-2121 Нива | Колісна, 4х4 | 0,52 | ||
| ГАЗ-66 | Колісна, 4х4 | 0,54 | ||
| УАЗ-452 | Колісна, 4х4 | 0,56 |
| Моноприводні ТЗ | Колісна формула | Найбільший поздовжній похил доступного підйому | ||
| α, градусів | радіанів (α /57,3) | % (100∙tgα) | ||
| Москвич-412 | 4х2 | 0,30 | ||
| ВАЗ-2108 | 4х2П | 0,33 | ||
| ЗАЗ-1102 Таврія | 4х2П | 0,35 | ||
| Колісні трактори | 4К2 | 0,35 |
Найгіршу здатність долати підйоми має залізничний транспорт. Тому залізничні колії намагаються прокладати з якомога меншими перепадами по висоті.
3. Сила опору підйомові машини 
Під час руху машини по дорозі з поздовжнім похилом утворюється складова ваги 
, паралельна дорозі. Її називають силою опору підйомові дороги.
Вона дорівнює: 
, але оскільки
рад, то 
.
Поздовжній похил 10 % нібито невеликий, але сила 
на ньому дорівнює 10 % від ваги машини G:
Під час руху машини на спускові сила опору підйомові 
змінює напрям на протилежний.
((3,6 км/(год.с)– випадок з практики)
У зв’язку з цим на тракторах забороняється вимикати передачу під час руху на спусках.
А великовагові автомобілі обладнують спеціальними допоміжними гальмівними системами (ретардерами), які можуть тривалий час розвивати велику гальмову силу, обмежуючи швидкість руху на спусках (щоб на 7 % спуску швидкість була не більшою, ніж 32 км/год).
Записавши формулу (2) у вигляді:
, (3)
бачимо, що кут 
– цепитома сила опору підйомові,яка вказує, скільки одиниць сили опору підйомові 
припадає на одну одиницю ваги машини 
.
4. Сила опору повітря 
Рух автомобіля відбувається у масиві повітря, молекули якого автомобіль відкидає зі свого шляху. Внаслідок цього виникає перепад тисків попереду і позаду автомобіля, а також завихрення.
|
Аеродинамічну недосконалість форми кузова автомобіля характеризують одним узагальнюючим коефіцієнтом 
, кПа·с2/м2. Його фізичний зміст – це перепад тисків зустрічного потоку повітря, який діє на лобову площу автомобіля при швидкості руху 1 м/с.
При незмінній густині повітря (вона змінюється залежно від висоти над рівнем моря) значення коефіцієнта 
залежить лише від форми кузова автомобіля і плавності його обводів. У ідеально обтічного тіла коефіцієнт 
дорівнював би нулю.
2. Значення коефіцієнта 
для деяких типів автомобілів
| Автомобіль | Коефіцієнт  ,
кПа·с2/м2
|
| Гоночні автомобілі обтічної форми (але не автомобілі Формули 1) | (0,12-0,15)·10-3 |
| Легкові автомобілі «седан» | (0,20-0,35)·10-3 |
| Легкові автомобілі «універсал» | (0,25-0,40)·10-3 |
| Вантажівки, мотоцикли | (0,4-0,7)·10-3 |
| Автопоїзди, автомобілі Формули 1 | (0,8-1,2)·10-3 |
Силу опору повітря обчислюють за виразом:
, кН, (5)
де 
− лобова площа машини (заштрихована);
− швидкість руху машини відносно повітряної маси, м/с.
Сила опору повітря – специфічна. При збільшенні швидкості руху машини у n разів сила опору повітря зростає у n2 разів. Наприклад, при n =2:
тобто у чотири рази більше.
Сила опору повітря рухові автомобіля Газель:
Під час руху автомобілів на великих швидкостях (більше 120 ... 150 км/год) сила опору повітря стає домінуючою. Тому при розрахунках автомобілів цю силу обов’язково враховують.
А при малих швидкостях руху машин сила опору повітря незначна. Тому для тракторів, силу опору повітря не враховують
Визначення коефіцієнта 
, (6)
6. Сила інерції машини 
, (7)
де 
– коефіцієнт приведення маси машини,
він дорівнює ≈ від 1,05 до 1,5 … 2,5.
– поступальне прискорення машини, м/с2.
Вага і маса машини зв’язані:
, (8)
де 
= 9,81 м/с2 – прискорення земного тяжіння,
звідки 
. (9)
Підставивши вираз (9) у (7), отримуємо:
, (10)
де 
–питоме поступальнеприскорення машини (поступальне перевантаження), воно вказує, яку частку складає поступальне прискорення машини 
від прискорення земного тяжіння 
.
Ця сила є специфічною. Якщо машина рухається рівномірно, то сила інерції відсутня.
Якщо ж рух автомобіля стане сповільненим або прискореним. При цьому виникне сила інерції машини, яка «збалансує» суму сил опору рухові машини з рушійною силою 
.
Таким чином сила інерції грає роль своєрідної «доповнювальної» сили, яка виникає при нерівномірному русі машини.
7. Тяговий опір причепа 
У найпростішому випадку тяговий опір причепа прикладений до гаку машини паралельно опорній поверхні на висоті 
. Він чинить опір рухові тягача і на плечі 
створює перекидаючий момент.