Переходные кривые

При переходе автомобиля с прямолинейного участка на круговую кривую на автомобиль начинает действовать центробежная сила (С), нарастание которой (3) происходит достаточно резко (рис. 7, а), что при малых радиусах, особенно неприятно для пассажиров и водителей, а также, как уже указывалось выше, может вызвать занос автомобиля.

Для снятия этого отрицательного эффекта между прямым участком (2) и круговой кривой (1) вводится переходная кривая (4), которая отличается плавным изменением кривизны от 0 до в месте примыкания к круговой кривой, что дает постепенное нарастание центробежной силы (рис. 4.7, б). При выводе уравнения, описывающего переходную кривую, исходят из условия обеспечения плавного вращения рулевого колеса с постоянной скоростью и обеспечения при этом постоянной скорости автомобиля. В результате получена следующая зависимость, описывающая закономерность изменения радиуса переходной кривой (r):

, (15)

где l ₀ – длина автомобиля, м; V – скорость движения автомобиля, м/с; w – угловая скорость вращения рулевого колеса автомобиля; S – длина участка переходной кривой до i -ой точки на кривой.

Это уравнение соответствует уравнению клотоиды (16), имеющей общий вид, представленный на рис..8, а. Для сопряжения круговой кривой с прямолинейным участком трассы используют часть клотоиды (рис. 8, б).

. (16)

Рис. 8. Переходная кривая по клотоиде

Длину переходной кривой (L) назначают из условия, чтобы нарастание центробежной силы происходило достаточно медленно и не вызывало неприятных ощущений у пассажиров. Нормы проектирования в России предусматривают нарастание центробежного ускорения I = 0,8 м/с³. В других странах эта величина колеблется в пределах 0,5-0,8 м/с³.

За период движения автомобиля по переходной кривой центробежное ускорение нарастает от 0 до . Для этого требуется время . Тогда общий вид уравнения для определения длины переходных кривых будет:

, (17)

где V – скорость, м/с.

При проектировании плана трассы помимо клотоиды для разбивки переходных кривых иногда применяют уравнения других кривых, сходных по своему виду с клотоидой (рис. 9).

Дата добавления: 2014-11-20