Определение предельных продольных уклонов

Предельные продольные уклоны, преодолеваемые автомобилями, определяются графоаналитическим методом по динамическому фактору автомобиля Д, выражающему удельную силу тяги автомобиля, которая может расходоваться на преодоление дорожных сопротивлений:

Д = f ± i ± δ j, Н/м, (8)

где f – коэффициент сопротивления качению (формула (11));

i – продольный уклон дороги;

δ – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс автомобиля (δ = 1,04 + n·i _к², где n = 0,03 … 0,05; i _к – передаточное число коробки передач);

j – относительное ускорение (j = (1/ g) (d V /d t), где g – ускорение свободного падения; dV / dt – ускорение автомобиля).

Расчет продольного уклона ведется для равномерного движения автомобиля с постоянной скоростью (δ· j = 0), в этом случае динамический фактор определяется по формуле

Д = f ± i, (9)

а предельный продольный уклон

i _max = Д – f. (10)

Коэффициент сопротивления качению для усовершенствованных видов покрытий при скоростях движения меньше или равных 50 км/ч принимается постоянным, равным f = 0,007 … 0,012, при скоростях движения выше этого значения определяется по формуле

f = f ₀ [1 + 0,01 (V _р – 50)], (11)

где V _р – расчетная скорость автомобиля, км/ч;

f ₀ – коэффициент сопротивления качению при V _р ≤ 50 км/ч.

Значения динамического фактора Д для легковых и грузовых автомобилей находятся по таблицам динамических характеристик в зависимости от расчетной скорости.

Таблица 7 - Динамический фактор Д для легкового автомобиля

Таблица 8 - Динамический фактор Д для грузового автомобиля

Расчеты предельных продольных уклонов выполняются в табличной форме (табл. 9).

Таблица 9 - Расчеты предельных продольных уклонов, преодолеваемых автомобилями

Полученные значения предельных продольных уклонов проверяются по условиям сцепления. Динамический фактор по условиям сцепления рассчитывается при неблагоприятном для движения автомобилей мокром и грязном состоянии покрытия по формуле

(12)

где φ₁ – коэффициент продольного сцепления автомобильной шины с

поверхностью дорожного покрытия (φ = 0,18 … 0,20);

G _сц – часть веса, приходящаяся на ведущую ось автомобиля, Н (60% от

полного веса автомобиля);

G – полный вес автомобиля, Н (табл. 1);

Р в – сопротивление воздуха, определяется по формуле

(13)

где V _р – расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;

F – лобовая площадь автомобиля, м², определяется приближенно по

формуле F = 0,9· В·Н – для автобусов и грузовых автомобилей с

кузовом типа фургон; F = 0,8· В · Н – для остальных типов автомобилей

(В и Н – ширина и высота автомобиля, м);

K – коэффициент обтекаемости автомобиля, кг/м³ (0,15…0,34 кг/м³ – для

легковых автомобилей; 0,55…0,60 – для грузовых автомобилей;

0,42…0,50 – для автобусов).

Продольный уклон, который может преодолеть автомобиль без пробуксовывания

i ′_max = Д_сц – f. (14)

Расчеты выполняются в табличной форме (табл. 10).

Таблица 10 - Расчеты предельных продольных уклонов, преодолеваемых автомобилями по условиям сцепления

Для движения автомобиля без пробуксовывания необходимо, чтобы выполнялось условие

i ′_max > i _max. (15)