Расчет максимальной скорости движения одиночного автомобиля

При оценке проектных решений эпюра изменения максимальной скорости движения автомобиля может быть использована для выявления участков, на которых элементы плана и продольного профиля не обеспечивают расчетную скорость движения, а также для оценки безопасности движении по методу коэффициентов безопасности.

Скорость движении в любой точке запроектированной дороги как на вертикальных кривых, так и на прямолинейных участках может быть рассчитана по формуле, предложенной К.А. Хавкиным на основе решения дифференциального уравнения движения автомобиля с учетом инерционных сил:

где (23.14)

V_s - скорость движения автомобиля в точке, удаленной на расстояние S от начала элемента продольного профиля, для которого ведется расчет, м/с;

V ₀ - скорость движения автомобиля в начальной точке элемента, для которого ведется расчет, м/с;

a, b - коэффициенты уравнения, характеризующие зависимость динамического фактора автомобиля на определенной передаче с заданной степенью открытия дроссельной заслонки (для полностью открытой дроссельной заслонки значения a, b приведены в табл. 23.44);

Таблица 23.44.

Коэффициенты а и b

Коэффициенты	Значения коэффициентов а и b для автомобилей
ГАЗ-53	ЗИЛ-130	МАЗ-500
V передача
а	-	0,059	0,048
b	-	0,00055	0,000036
IV передача (прямая)
а	0,06	0,087	0,061
b	0,000058	0,000105	0,000056
III передача
а	0,103	0,135	0,109
b	0,000167	0,000327	0,000208
II передача
а	0,187	0,243	0,207
b	0.00083	0,0016	0,00127

Примечание. Для расчетного легкового автомобиля на прямой передаче принимают: а = 0,1; b = 0,00076.

f - коэффициент сопротивления качению;

i ₁ - продольный уклон в начальной точке элемента (для подъема уклон берут со знаком «плюс», для спусков - «минус»);

g = 9,81 м/с²; k ₂ = 1/ R;

R - радиус вертикальной кривой (знак «плюс» берется для выпуклых кривых, знак «минус» - для вогнутых);

d - коэффициент влияния вращающихся масс автомобиля, который может быть определен по эмпирической формуле:

п - коэффициент, принимаемый равным 0,03-0,05 для легковых автомобилей и 0,05-0,07 - для грузовых;

i_k - передаточное число коробки передач.

При использовании уравнения (23.14) для расчета скоростей движения на прямолинейных участках в нее подставляют:

k ₂ = 0; k ₁ = (а - f - i)/ b.

При расчетах скоростей движения по уравнению (23.14) на участках со значительными продольными уклонами необходимо проверять возможность движения автомобиля с полученной скоростью на соответствующей передаче. Если полученная расчетом скорость движения не соответствует допускаемой для данной передачи, следует повторить расчет для другой передачи.

Для сложных участков, где скорость ограничивают, исходя из требований безопасности движения, необходимо также сравнивать скорость, определенную по уравнению (23.14), с допустимой скоростью движения на данном участке.

Допустимая скорость движения на кривых в плане:

где

R - радиус кривой, м;

m - коэффициент поперечной силы, принимаемый равным из условия обеспечения устойчивости против заноса автомобиля 0,15-0,20;

i_n - поперечный уклон проезжей части, принимаемый со знаком «минус» при двухскатном поперечном профиле на кривой, при устройстве виража - со знаком «плюс».

Допустимая скорость движения по переходной кривой:

где

L - длина переходной кривой, м;

J - допустимая скорость нарастания центробежного ускорения, принимаемая равной 0,5-0,8 м/с².

На участках кривых в плане с ограниченной видимостью допустимая скорость движения:

где

j ₁ - коэффициент продольного сцепления;

i - продольный уклон, ‰;

S - расстояние видимости, м;

К_э - коэффициент эксплуатационных условий торможения (К_э = 1,2 - 1,8);

l ₀ - запас пути, l ₀ = 5-10 м.

При ограничении видимости на выпуклых переломах продольного профиля вследствие вписывания вертикальных кривых недостаточно большого радиуса, допустимая скорость:

где

i ₁, i ₂ - уклоны сопрягающихся участков продольного профиля;

R - радиус выпуклой вертикальной кривой, м.

Допустимая скорость движения по вогнутым вертикальным кривым:

где

а - допустимое центробежное ускорение (а = 0,5-0,7 м/с²);

R_вог - радиус вогнутой вертикальной кривой, м.

Длина участка, в пределах которого происходит уменьшение скорости движения от значения, рассчитанного по уравнению (23.14), до допустимого значения, рассчитанного по формуле:

где

V ₁ - скорость на подходе к участку с ограниченной скоростью, км/ч;

g ₁ - коэффициент использования тормозов (произведение g ₁ j ₁ рекомендуется принимать равным 0,2 при неблагоприятном состоянии покрытия и 0,5 при нормальном состоянии);

f - коэффициент сопротивления качению;

i - продольный уклон, ‰;

К_э - коэффициент увеличения тормозного пути (К_э = 2-2,5).

Скорости движения в пределах участка разгона после окончания участка с ограниченной скоростью рассчитывают по уравнению (23.14).

Среднюю скорость движения на рассматриваемом участке в целом определяют по формуле (23.10).

Дата добавления: 2015-06-04