Пример расчета

Результаты определения показателей заносятся в таблицы 1-4 и представляются в виде графика, приведенного на рисунке 5. В качестве примера выполнения курсового проекта, приведены результаты определения параметров обгона автомобиля АЗЛК-2141. Заносим исходные данные для исследования в таблицу 1.

Таблица 1 – Исходные данные

1 Расчет зависимости пути и скорости от времени

Вычисляем скорость V₁ и путь S₁ по формулам (1-2). Расчет производится для различных значений t от 5 до 60 с:

где V_max – максимальная скорость обгоняющего ТС, км/ч;

t – текущее время, с;

T_V – постоянная времени разгона, с.

Вычисление значений пути производится по формуле:

По данным расчета заполняется таблица 2 и строится график по точкам (рисунок 3).

Таблица 2 – Значения пути и скорости разгона автомобиля АЗЛК-2141 в зависимости от времени

2 Расчет показателей обгона при различных скоростях обгоняемого автомобиля (50, 60, 70, 80, 90 км/ч)

2.1 Расчет показателей обгона при скорости обгоняемого автомобиля V₂ = 50 км/ч

Определим величину t₀,подставляя различные значения времени в уравнение ΔV = V_MAX (1 – е^t/Тv)-V₂, при котором будет выполняться условие:

В данном случае условие будет выполняться при t₀ = 5,7 с, тогда:

ΔV =158 (1 – е^-5,7/14,9) – 50 = 0,2 км/ч;

Подставим значение t₀ в уравнение (20) ивычислим величину S₀:

Начало графика Время-расстояние ТС₂соответствует координатам:

t_0-2 = t₀ = 5,7 с;

S_0-2 = S₀ + ∑ОБГ = S₀ + S₁₂ + S₂₁ + L₁ + L₂ , тогда

Подставляя в уравнение (20) различные значения t найдем величину t_M (см. рисунок 4), удовлетворяющую условию (23) и соответствующую расстоянию обгона S_обг.

В данном случае условие (23) будет выполняться при t_M = 14,3 с. Подставим значение t_M в уравнение (20). Для этого предварительно найдем величину ∑ОБГ:

∑ОБГ = S_0-2 - S₀ =105,4 – 42,4 = 63 м, тогда

Исходя из уравнения (20) S_обгопределяется:

Рассчитаем относительную погрешность по формуле (23):

Определим расстояние S_м из формулы (15):

Из уравнения (14) определим время обгона t_обг:

Рассчитаем значение показателя скорости ТС₁ в момент завершения обгона по формуле:

2.2 Расчет показателей незавершенного обгона

Для определения параметров незавершенного обгона используем формулу (20), изменяя величину Σобг на величину Σн.обг. Подставляя в уравнение (20) различные значения t найдем величину t_D (см. рисунок 4), удовлетворяющую условию (23) и соответствующую расстоянию обгона S_обг.

В данном случае условие (23) будет выполняться при t_D = 11,4 с. Подставим значение t_D в уравнение:

Проверяем верность найденных значений по формуле:

Для этого определим ∑РПО:

Вычисляем путь торможения S_T, обеспечивающего возврат на свою полосу в случае прекращения обгона:

t_T= 6,6 с,

Найдем значение скорости в момент завершения торможения по формуле:

Определим путь, проходимый автомобилем при возвращении на свою полосу движения по формуле:

Определим резервы времени и пути:

Далее производим расчет для скоростей V₂= 60, 70, 80 и 90 км/ч. После чего полученные данные заносим в итоговые таблицы показателей (таблица 3 и 4).

Таблица 3 - Значения S_o, t_o, Σ_ОБГ, Σ_РПО от скорости обгоняемого автомобиля

Таблица 4 - Значение показателей завершенного и незавершенного обгонов

На основании полученных данных строим график измерения параметров обгона в зависимости от скорости обгоняемого ТС (см. рисунок 5). График вычерчивается по точкам полученных показателей для заданных скоростей, выбирая соответствующие масштабы.

Рисунок 5 - График измерения параметров обгона в зависимости

от скорости обгоняемого ТС

На основании анализа зависимостей пути и времени обгона от скорости обгоняемого автомобиля (см. рисунок 5) мы можем определить необходимые интервалы во встречном потоке необходимые для выполнения обгона.

Зависимость скорости завершения обгона от скорости обгоняемого автомобиля показывает, что при обгоне автомобиля, который движется со скоростью более 75 км/ч, при завершении обгона необходимо двигаться со скоростью более 90 км/ч. Что превышает разрешенную скорость движения.

Далее анализ резервов времени и пути при прекращении обгона показывает, что в момент когда обгоняющий автомобиль сравняется с обгоняемым, принимать решение о прекращении обгона уже поздно и следовательно надо принимать решение прежде, чем они поравняются. Чем выше скорость обгоняющего автомобиля, тем раньше надо принимать решение.