Файл: А.В. Буянкин Автотранспортные средства. Методические указания к практическим занятиям для студентов направления 552100.pdf

1

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Разнообразие условий эксплуатации обусловило широкую специа-

лизацию автотранспортных средств (АТС), которые отличаются специфическими свойствами, обеспечивающими их использование в конкретных условиях эксплуатации с наибольшей эффективностью. Инженер по организации движения должен знать, какими свойствами обладают автомобили, чтобы на дорогах различных категорий вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий была возможно меньшей; какие ограничения должны накладываться на параметры движения в соответствии со свойствами автомобилей.

Современный этап развития теории эксплуатационных свойств характеризуется углубленным изучением отдельных особенностей эксплуатационных свойств, оценкой их в комплексе и оптимизацией показателей эксплуатационных свойств и технических параметров.

Задача данных практических работ – рассмотрение основных закономерностей движения автомобиля, изучение его эксплуатационнотехнических свойств и методов испытания автомобилей, что необходимо для объективной оценки влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на свойства АТС.

При изучении данного курса значительно поможет восстановление в памяти основных сведений по устройству основных элементов шасси автомобиля.

Лабораторная работа №1

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРМОЗНЫХ СИЛ

Методические указания

Данная тема особенно важна и рассматривается в первую очередь, поскольку тормозные свойства оказывают большое влияние на среднюю скорость и безопасность движения.

В начале изучения данной темы необходимо усвоить определение тормозных свойств автомобиля и их измерителей, влияние тормозных свойств на динамику автомобиля, безопасность движения и другие эксплуатационные свойства. Следует уяснить рабочий процесс торможения, влияние параметров конструкции, процесса взаимодействия колеса и дороги, рабочих процессов в системе колесного тормоза и привода на интенсивность торможения и легкость управления, особенности торможения автопоездов. Знать лабораторные методы оценки тормозных свойств (дорожные и стендовые).

2

При проектировании, модернизации и поверочном расчете тормозных систем необходимо руководствоваться положениями государственных и отраслевых стандартов на тормозные свойства АТС. По этим стандартам все АТС должны быть оборудованы рабочей, запасной и стояночной тормозными системами. Некоторые виды АТС оборудуются также вспомогательной тормозной системой (тормозомзамедлителем).

Для выбора рационального соотношения тормозных сил, оценки существующего распределения тормозных сил у находящихся в эксплуатации АТС и определения требуемых значений тормозных сил на осях для обеспечения нормативной эффективности необходимо вначале определить нормальные реакции при торможении.

1.1. Определение координат центра тяжести АТС. Расстояния от центра тяжести до задней и передней оси L2 и

соответственно, можно приближенно определить по формулам

L2 = М1 L ; Ma

L1 = L − L2 ,

где М1 – масса, приходящаяся на передний мост, кг; L – база автомобиля (для трехосных АТС – расстояние от передней оси до середины тележки), м; Ма – полная масса автомобиля, кг.

(Здесь и далее индекс "1" относится к передней оси, индекс "2" – к задней).

Высота центра тяжести принимается равной высоте погрузочной площади для грузовых автомобилей и автобусов и диаметру колеса – для легковых автомобилей. При этом необходимо использовать данные технических характеристик подвижного состава.

1.2. Определение нормальных реакций на колесах при торможе-

нии.

Нормальные реакции на колесах Rz1 и Rz2, Н, при торможении определяют по формулам

где g – ускорение свободного падения, м/с2; ϕ – продольный коэффициент сцепления (далее – коэффициент сцепления); hд – высота центра тяжести автомобиля, м.

Из выражений (1.5) и (1.6) видно, что тормозные силы зависят от коэффициента сцепления, который в эксплуатации изменяется в широких пределах – ϕ =0,2 – 0,8 [2].

Следовательно, и отношение тормозных сил должно изменяться, а

Для обычных тормозных систем коэффициент распределения тормозных сил является величиной постоянной. Его величина оптимальна для определенных значений координат центра тяжести и коэффициента сцепления (для легковых автомобилей по рекомендации Правила №13 ЕЭК ООН ϕ 0=0,8). Такое значение коэффициента сцепления обеспечивает при всех коэффициентах сцепления блокировку передних колес первыми, что исключает занос, который опаснее потери управляемости из-за прогрессирующего увеличения курсового угла и увеличения поворачивающего момента.

Однако, чем больше ϕ 0, тем больше недоиспользование сил сцепления при торможении. Это недоиспользование можно оценить по ве-

4

Для идеальной тормозной системы удельная тормозная сила равна коэффициенту сцепления.

Необходимо рассчитать заданные параметры для категории М1 (см. таблицу 1.1 [2]) при ϕ =0,2; 0,4; 0,6; 0,8. Для остальных категорий – при ϕ =0,1; 0,2; 0,4; 0,6.

Таблица 1.1 – Категории автотранспортных средств

Результаты расчетов сводят в таблицу 1.2. Таблица 1.2 – Расчетные данные

для построения характеристики тормозных сил

ϕ

Rz1, Н

Rz2, Н

Pτ 1 max, Н

Pτ 2 max, Н

Pτ1max

Pτ2 max

γ τ

Пользуясь значениями, полученными при расчете по формулам (1.5), (1.6), необходимо построить зависимость Рτ 2 мах= f (Рτ 1 мах) – характеристику тормозных сил (рисунок 1.1).

Pτ 1 max, Н

Рисунок 1.1 – Характеристика тормозных сил Из начала координат через значения идеальных тормозных сил по

полученным значениям проводят прямые линии, соответствующие действительным значениям тормозных сил, создаваемым тормозными механизмами при одинаковом давлении в обоих контурах привода.

Если ординаты прямой, соответствующей Рτ 2 мах, находятся ниже идеальной кривой, будет обеспечиваться первоочередная блокировка передних колес. При ϕ 0=0,8 это будет соответствовать всему возможному диапазону изменения коэффициента сцепления.

Используя данные, полученные при использовании формулы (1.8), необходимо построить графическую зависимость β τ =f (ϕ ) (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Зависимость коэффициента распределения тормозных сил от коэффициента сцепления

Контрольные вопросы

1. Что такое торможение? Физический смысл торможения.

2.Какие способы торможения вы знаете?

3.Какими тормозными системами оснащаются современные автомобили? Их назначение.

4.Требования, предъявляемые к тормозным системам. Обоснуйте каждое из требований.