расчет угла опрокидывания автомобиля

Содержание

Расчёт оценочных параметров поперечной устойчивости автомобиля

Различают следующие виды устойчивости:

· поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость). Ее нарушение проявляется в рыскании (изменении направления движения) автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением, большим люфтом в рулевом управлении, неправильными углами установки колес и т.д.;

· поперечная при криволинейном движении, нарушение которой приводит к заносу или опрокидыванию автомобиля под действием центробежной силы. Особенно ухудшает устойчивость повышение положения центра масс автомобиля (например, большая масса груза на съемном багажнике на крыше);

Критериями поперечной устойчивости являются максимально возможные скорости движения по окружности и углы поперечного уклона дороги (косогора). Поэтому поперечная устойчивость оценивается:

· критической скоростью движения на кривой в плане, соответствующей началу заноса или скольжения автомобиля;

· критической скоростью движения на кривой в плане, соответствующей началу опрокидывания;

· критическим углом косогора, при котором возникает поперечное скольжение транспортного средства;

· критическим углом косогора, соответствующим началу опрокидывания транспортного средства.

Расчёт критической скорости по условию опрокидывания порожнего и груженого автомобиля при разных радиусах поворота

Расчёт критической скорости по условию опрокидывания автомобиля определяется по формуле:

(13)

где В – ширина колеи автомобиля, м;

R – радиус поворота, м;

hцт – высота центра тяжести, м.

Для автомобиля в порожнем состоянии при радиусе поворота 100 м.:

Vкр.о. = = 29,7 м/с.

Аналогично проводим расчёт для значений R = 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 м для автомобиля в порожнем и груженом состоянии и результаты расчётов сводим в таблицу 5.

Источник

ФОРУМ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА «УСЛУГИАВТО»

Расчет поперечной статической устойчивости ТС

Пример расчета поперечной статической устойчивости транспортного средства Toyota Land Cruiser 80 находящегося в эксплуатации в случае внесения изменений в конструкцию на соответствие требованиям пункта 4 Приложения № 3 ТР ТС 018/2011

Проверка соответствия характеристик модифицированного транспортного средства (TOYOTA Land Cruiser 80) нормативам пункта 4 Приложения №3 Технического Регламента Таможенного Союза «О безопасности колесных транспортных средств» по поперечной статической устойчивости.

Технический Регламент Таможенного Союза (ТР ТС 018/2011) предъявляет требования к поперечной статической устойчивости транспортного средства при испытаниях при опрокидывании для транспортных средств категорий M, N, O (применительно к категории М1 – только для транспортных средств категории G только в отношении подпункта 4.2.1, Приложение 3).
ТР ТС 018/2011 определяет, что под углом статической устойчивости αсу понимается угол наклона опорной поверхности α опрокидывающей платформы относительно горизонтальной плоскости, при котором произошел отрыв всех колес одной стороны одиночного транспортного средства максимальной массы от опорной поверхности платформы. Величина угла αсу, полученная в результате технического расчета, должна быть не менее нормативного значения αн = 21° зависящего от коэффициента qs поперечной устойчивости транспортного средства и определяемого расчетным путем по формулам.

Re: Расчет поперечной статической устойчивости ТС

Пример расчета поперечной статической устойчивости транспортного средства Suzuki Jimny находящегося в эксплуатации в случае внесения изменений в конструкцию на соответствие требованиям пункта 4 Приложения № 3 ТР ТС 018/2011

Проверка соответствия характеристик модифицированного транспортного средства (SUZUKI Jimny) нормативам пункта 4 Приложения №3 Технического Регламента Таможенного Союза «О безопасности колесных транспортных средств» по поперечной статической устойчивости.

ТР ТС 018/2011 определяет, что под углом статической устойчивости αсу понимается угол наклона опорной поверхности α опрокидывающей платформы относительно горизонтальной плоскости, при котором произошел отрыв всех колес одной стороны одиночного транспортного средства максимальной массы от опорной поверхности платформы. Величина угла αсу, полученная в результате технического расчета, должна быть не менее нормативного значения αн = 21° зависящего от коэффициента qs поперечной устойчивости транспортного средства и определяемого по формулам.

Пример расчета на устойчивость Suzuki Jimny:

Фотографии переоборудованного Suzuki Jimny:

Источник

ТПК, он же ЛУАЗ 967

16 мая 2013, 10:14

Попытка грубо оценить угол опрокидывания транспортера, исходя из высоты ЦТ, а ее посчитать из веса деталей.

Так как все допущения делались в худшую сторону, то в реальности угол опрокидывания будет гарантированно больше полученной цифры.

Похожих записей не найдено.

14 комментариев

Отзыв: 0 0

Желательно бы ещё предельные углы спуска-подъёма посчитать. На последних соревах штурман сидел сзади на запаске, но зад на спуске всё равно временами начинал ползти в сторону. «очковато» так чувствуешь себя, когда понимаешь, что сзади колёса уже отрываются от Земли, а впереди ещё метров 30 такого уклона.

Отзыв: 0 0

Отзыв: 0 1

Да уж. оказалось достижимо и при том легко. =) Грунт был природная грунтовка с мелкими камнями, давление было перед 0,6 зад 0,5. Спускался очень медленно на ПП очень сильно притормаживая. А коэффициента трения достаточно 0,707 (чтобы удерживать на 45град спуске-подъёме)

Отзыв: 0 0

Хммм. действительно равновесие есть тангенс угла наклона. Но На прошлых соревах Нива как раз кувыркнулась не на бок, а назад (не дошёл чутка до точки, начал катиться назад притормозил дальше кувырком). А на этих горки были очень похожи на те, что на снимке. Объехать конечно лучше,но на этих горах точки, которые желательно(надо) взять.

Отзыв: 0 0

Ну как местечковые. были и ваши из Уфы и Башкирии, были и наши из Екатеринбурга и области, больше всех было Челябинских. под Карабашем были соревнования Азимут 2013. но рекламы обязательной орги заставили клеить нормально так. Был и ещё один ЛуАЗ из нашей области (но его привезли автовозом. 8-е, 9-е места за ЛуАЗами там остались в стандарте из 22 в группе).

Отзыв: 0 0

На последних соревах была точка «скала» и чтот «очковато» было на неё заезжать (хотя креномер максимум показывал 26град крен). Вот думаю, может «джеком» машину попереворачивать. почувствовать точку потери равновесия, засеч показания креномера. (а то одна Нива кувыркнулась. ну и метров 40 по склону катилась, где то в лесу остановилась, на деревьях)понятно. крыша, бока и капот в хлам.

Отзыв: 0 0

Да уж, не приведи Господь так кувыркнуться. Правда у Нивы мотор высоковато задран, поэтому у нее опрокидывание спереди развивается раньше чем сзади, и камешек, невовремя попавший под переднее колесо, может перевернуть на «нестрашных» склонах.

Отзыв: 0 0

Дмитрий, а не планируется ли натурный эксперимент (с подстраховкой)? Ведь дело довольно сурьёзное, и какая неучтённая деталь или ошибка теоретического заключения могут дорогого стоить.

Отзыв: 0 0

Источник

1.2 Расчет показателей устойчивости автомобиля по условию опрокидывания

Расчетная схема для определения максимального угла косогора по условию опрокидывания соответствует рис. 8. Такой вид потери устойчивости возможен в результате действия поперечной составляющей силы тяжести автомобиля

Составим уравнение моментов всех сил относительно оси, проходящей через центры контактов шин с дорогой (см. рис. 8)

(15)

где b и h – координаты центра тяжести автомобиля

B – колея автомобиля

В начале опрокидывания автомобиля вертикальная реакция левых колес Z_л =0. Таким образом, максимальный угол косогора по условию опрокидывания определится по формуле:

(16)

где – коэффициент поперечной устойчивости

Для порожнего автомобиля:

Для груженого автомобиля:

Сопоставление полученных результатов с показателями поперечной устойчивости по условию скольжения позволяет сделать вывод о том, что опрокидывание автомобиля на участке дороги с поперечным уклоном невозможно, так как поперечное скольжение начнется раньше.

Вероятность продольного опрокидывания через переднюю или заднюю ось незначительна и может быть либо следствием нарушения правил перевозки длинномерных грузов, либо следствием наезда на пороговое препятствие. Подобные события относятся к категории дорожно-транспортных происшествий, влекут за собой повреждения транспортного средства и поэтому при изучении эксплуатационных свойств автомобиля не рассматриваются.

Расчетная схема для определения критической скорости по условию опрокидывания при движении по криволинейной траектории соответствует рис. 3. Такой вид потери устойчивости возможен при движении с высокой скоростью по дороге с хорошими сцепными качествами. При повороте автомобиля под действием центробежной силы инерции автомобиль может опрокинуться относительно оси, проходящей через центры контактов шин наружных колес с дорогой. Составим уравнение моментов всех сил относительно этой оси:

(17)

где h – высота центра тяжести автомобиля

B – колея автомобиля

Z_п – сумма вертикальных реакций дороги, действующих на внутренние колеса автомобиля. По рис. 3 – это правые колеса.

В момент начала опрокидывания внутренние колеса автомобиля отрываются от дороги и вертикальные реакции Z_п равны нулю.

(18)

Подставив в уравнение (18) значение силы P_уполучим:

(19)

где–коэффициент поперечной устойчивости

g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;

13 = 3,62 – переводной коэффициент

В табл.8 приведены результаты расчета критической скорости по условию опрокидывания для исследуемого автомобиля в порожнем и груженом состоянии.

Критическая скорость по условию опрокидывания, км/час

Коэффициент поперечной устойчивости

По данным табл. 8 построены графики зависимости на рис. 9

Рис. 9 График зависимости критической скорости по условию опрокидывания от радиуса траектории движения: 1 – для порожнего состояния; 2 – для груженого состояния

Из формулы (19) следует, что минимальный радиус поворота по условию опрокидывания вычисляется по формуле:

(20)

В табл. 9 приведены результаты расчета минимального радиуса поворота по условию опрокидывания для разных значений скорости движения, для порожнего и груженого состояния.

Анализ приведенных на рис. 9 и 10 зависимостей показывает, что потеря устойчивости по условию опрокидывания для исследуемого автомобиля является маловероятным событием, так как имеет место при высоких скоростях движения, не совместимых с радиусом траектории. В городских условиях движения со скоростями до 60 км/час по сухим асфальтированным дорогам опрокидывание может произойти при поворотах с радиусом 30 метров и менее. Такой режим движения может быть только следствием грубого нарушения водителем правил безопасного управления автомобилем. При движении исследуемого автомобиля вне населенных пунктов с установленным лимитом скорости 90 км/час опрокидывание может произойти при поворотах с радиусом 60 метров и менее. Во всех этих ситуациях опрокидыванию будет предшествовать скольжение, в результате чего опрокидывание либо будет невозможно, либо станет случайным событием, связанным с наездом на пороговое препятствие достаточной высоты.

Минимальный радиус поворота по условию опрокидывания, м

Источник

Расчет угла опрокидывания автомобиля

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УПРАВЛЯЕМОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ

Road vehicles. Handling and stability.
Technical requirements. Test methods

Дата введения 2006-01-01

Задачи, основные принципы и правила проведения работ по государственной стандартизации в Российской Федерации установлены ГОСТ Р 1.0-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.2-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки государственных стандартов»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Государственным научным центром Российской Федерации Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт» (ФГУП «НАМИ»), Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский центр по испытаниям и доводке автомототехники» (ФГУП «НИЦИАМТ»), Академией проблем качества Российской Федерации

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 56 «Дорожный транспорт»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2004 г. N 164-ст

ВНЕСЕНО Изменение N 1, введенное в действие на территории РФ с 01.05.2010 Приказом Ростехрегулирования от 23.03.2010 N 32-ст

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6, 2010

1 Область применения

— имеющие максимальную скорость менее 40 км/ч;

— прицепов-тяжеловозов и полуприцепов-тяжеловозов;

— не предназначенных для эксплуатации на дорогах общего пользования.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 17697, ГОСТ 16504 и [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 скорость автомобиля ( ): Линейная скорость центра масс автомобиля.

3.2 заброс угловой скорости автомобиля ( ): Превышение угловой скорости автомобиля над установившимся ее значением, возникающим при переходе от прямолинейного движения к движению по окружности.

3.3 усилие, на рулевом колесе ( ): Усилие, приложенное к ободу рулевого колеса в его плоскости, необходимое для его поворота или предотвращения поворота.

3.4 стабилизация рулевого управления: Свойство рулевого управления, заключающееся в самостоятельном возвращении выведенных из нейтрального положения управляемых колес и рулевого колеса в нейтральное положение, соответствующее прямолинейному движению АТС, после снятия усилия с рулевого колеса.

3.5 передаточное число рулевого управления ( ): Отношение угла поворота рулевого колеса к среднему углу поворота управляемых колес, которое может определиться при любом значении угла поворота рулевого колеса.

3.6 прицеп (полуприцеп)-тяжеловоз: АТС категории О, предназначенное для перевозки неделимых крупногабаритных, в том числе негабаритных тяжеловесных, грузов массой 20 т и более.

3.7 специализированные автотранспортные средства: АТС, предназначенные для перевозки грузов одного типа.

3.8 габаритный радиус автомобиля: Радиус окружности, которую описывает на горизонтальной опорной поверхности наиболее удаленная от центра поворота точка автомобиля во время его движения по окружности. Проекции выступающих частей кузова типа зеркал заднего вида при измерении габаритного радиуса не учитывают.

3.9 база автомобиля (прицепа): Расстояние между вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через ось передних колес, и вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через ось задних колес.

3.10 автотранспортные средства повышенной проходимости: АТС категории G по ГОСТ Р 52051.

4 Технические требования

4.1 Усилие на рулевом колесе

Усилие на рулевом колесе автомобиля не должно превышать значений, указанных в таблице 1.

Усилие на рулевом колесе, Н, не более

Источник