Занос автомобиля может привести к опрокидыванию, если возрастает сопротивление его поперечному перемещению, например если колеса ударятся о неровность дороги или бордюр тротуара (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Схема опрокидывания

При этом автомобиль может опрокинуться даже в том случае, если скорость поперечного движения его невелика. Для этого достаточно, чтобы центр тяжести автомобиля при наезде на неровность поднялся на высоту от поверхности дороги:

=-.

(3.32)

Согласно теореме кинетической энергии можно записать

.

(3.33)

Откуда скорость поперечного смещения

.

(3.34)

Например, при боковом заносе автомобиль ГАЗ-21 «Волга» без пассажиров достиг бордюрного камня тротуара и опрокинулся. Если не учитывать смягчающего действия шин и подвески, то боковая скорость автомобиля перед наездом на бордюрный камень могла быть около 9,5 км/ч:

км/ч.

Где колея автомобиля ГАЗ «Волга» (В) равна 1,5м, высота центра тяжести автомобиля () 0,62 м.

Следовательно, для опрокидывания легкового автомобиля в принятых условиях достаточно невысокой боковой скорости.

§ 4. потеря поперечной устойчивости транспортных средств на негоризонтальной дороге.

При движении автомобиля по дороге с поперечным уклоном боковой силой является составляющая массы. При криволинейном движении эта сила может складываться с центробежной силой. На рис. 3.8 показаны два автомобиля, движущиеся по криволинейному участку: автомобиль А – по внешнему краю дороги, автомобиль Б – по внутреннему1) .

Рис. 3.8. движение автомобиля на повороте

Силу тяжести и центробежную силу у каждого автомобиля можно разложить по двум направлениям: перпендикулярно к дорожному покрытию (силы и) и параллельно ему (силы и ). У автомобиля Б силы и действуют в противоположных направлениях частично уравновешивают друг друга, а силы и складываются, увеличивая силу сцепления.

У автомобиля А, движущегося по внешнему краю дороги, силы и складываются, увеличивая возможность потери устойчивости, а силы и частично уравновешиваются, уменьшая силу сцепления.

=;

=;

=;

=.

(3.35)

Для сохранения устойчивости автомобилем А должно быть соблюдено условие

=+.

(3.36)

Кроме того, для автомобиля с шинами, жесткими в поперечном направлении

=.

(3.37)

Подставляя в (3.36) значения сил, находим величину критической скорости автомобиля по условиям заноса:

=.

(3.38)

Аналогично получаем выражение для критического угла косогора:

=.

(3.39)

Знак «-» в формулах (3.38) и (3.39) соответствует движению автомобиля по внешнему краю дороги на закруглении, а знак «+» - по ее внутренней стороне.

В момент начала опрокидывания автомобиля А и отрыва левых его колес от дороги вертикальные реакции на этих колесах равны нулю.

Согласно условиям равновесия

=.

(3.40)

Подставив в (3.40) значения сил, можно определить критическую скорость по условиям опрокидывания:

=.

(3.41)

Критический угол косогора по условиям опрокидывания

=.

(3.42)

В некоторых случаях при решении экспертных задач вместо определения и целесообразнее подсчитать радиус, по которому может двигаться автомобиль при определенной скорости.

Так, для движения автомобиля без заноса должно соблюдаться условие

.

(3.43)

На проезжей части без поперечного уклона

> .

(3.44)

Например, при коэффициенте сцепления шин с дорогой в боковом направлении 0,4 и движении с постоянной скоростью 60 км/ч на проезжей части без бокового уклона автомобиль по условиям заноса может двигаться по дуге постоянного радиуса более 71м:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81