Оценка устойчивости по критической скорости движения машины на повороте

При движении с поворотом на склоне с поперечным уклоном с некоторой постоянной скоростью v на машину кроме силы тяжести G действует центробежная сила

где R – радиус кривизны траектории движения машины (рис.2.).

Наиболее опасным является случай поворота машины в сторону верхней части склона, когда центробежная сила действует в ту же сторону, что и составляющая силы тяжести

Рис.2 - Расчетная схема для определения устойчивости машины при движении с поворотом на склоне

Параллельная плоскости склона. Эти силы относительно оси опрокидывания образуют опрокидывающий момент

Момент запаса устойчивости

Критическую скорость, соответствующую условию , определяем из уравнения

Откуда:

Заменяя в этом выражении отношение величиной после преобразования получаем:

Как видим, критическая скорость при движении на повороте тем меньше устойчивость и радиус поворота машины и чем больше угол склона. По нормам Госгортехнадзора расчётный коэффициент устойчивости , оцениваемый отношением удерживающего момента к опрокидывающему, должен быть не менее 1,15, в противном случае случайные возмущающие факторы станут причиной аварийных ситуаций.

Порядок проведения работы

Работа выполняется в индивидуальном порядке согласно назначенного варианта. (см. Приложение). Черновые расчеты с окончательными выводами предъявляются преподавателю в конце занятия.

Оформление работы и сдачи отчета

Отчет выполняется на стандартных листах формата А4. Последовательность оформления: цель работы, краткие теоретические сведения, исходные данные, расчетная схема, решение задачи, выводы. Сдача работы ведется с учетом контрольных вопросов.

Содержание работы

Для заданного варианта движения (см. таблица 1,2) при двух положениях груза У_о и У_о ^’ определить следующие параметры динамической устойчивости машины:

1. Рассчитать нормальные реакции на колесах машины R_к1 и R_k2.

2. Оценить соответствие расчетного коэффициента К_уст нормам Ростехнадзора.

3. Определить угол динамической устойчивости машины α_{Д УСТ}.

4. Принимая φ_СЦ = 0,6, определить угол динамической устойчивости при экстренном торможении путем полной блокировки колес.

5. Найти критический радиус поворота машины без груза, движущейся с максимальной скоростью, считая уклон дороги отрицательным – α_S для поворота в сторону верхней части склона (см. рис. 2) и, наоборот, положительным +α_S для поворота в сторону нижней части склона.

6 Контрольные вопросы для сдачи отчета

1. Влияет ли на динамическую устойчивость машины её удельная мощность и качество тормозной системы.

2. Будет ли зависеть динамическая устойчивость машины от состояния дорожного покрытия и погодных условий.

3. Поясните влияние рельефа рабочей местности на характеристики устойчивости машины.

4. Какие конструктивные факторы машины приведут к ухудшению или улучшению устойчивости.

5. Оцените величину ускорения современного легкового а/м при разгоне и торможении.

ЛИТЕРАТУРА

1. Батищев И.И. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте. – М.: Транспорт, 1988. – 367 с.

2. Гоберман Л.А. Основы теории, расчета и проектирования строительных и дорожных машин. - М.: Машиностроение, 1988. – 464 с.

3. Анурьев А.В. Справочник конструктора-машиностроителя: в з-х томах, Том 1. - М.: Машиностроение, 2001. – 920 с.

4. Краткий автомобильный справочник НИИАТ. - М.: Транспорт, 1994. – 387 с.

Приложение

Вариант «А» (см. таблицу 1)

Автопогрузчик модели 4045 (4063) с параметрами:

Собственная масса Gт = 5 т, грузоподъемность Gо = 3 т, высота подъема вил Уо = 4,5 м, У’_о = 0,4 м, База В = 2,34м, Колея L = 1,7 м, максимальная скорость – 40 км/ч, Х_о = 1 м, I₁ = 1,57 м, I₂ = 0,77 м, h_т = 0,655 м.

Таблица 1.

*для справки – современные а/м развиваются при разгоне +J = 2-3 м/с² и –j_т = 6-7 м/с² при торможении.

Вариант «В» (см. таблицу 2)

Автопогрузчик модели 4065 с параметрами:

Собственная масса G_т = 6 т, грузоподъемность G_о = 5 т, высота подъема вил У_о = 4,0 м, У’_о = 0,5 м, База В = 2,55 м, Колея L = 1,6 м, максимальная скорость – 40 км/ч, Х_о = 1,2 м, I₁ = 1,65 м, I₂ = 0,9 м, I₃ = 0,7 м.

Таблица 2.

Рис. 3 - Общий вид погрузчика 4045:

1 – погрузчик; 2 – каретка грузоподъемника; 3 – цилиндры наклона грузоподъемника; 4 – ведущий мост; 5 – карданный вал; 6 – рулевое колесо; 7 – топливный бак; 8 – коробка передач и сцепление; 9 - двигатель