Лекция 8
Теория движения колесных машин
Торможение многоосной колесной
машины
Тормозные свойства колесных машин
(основные понятия)
Торможение: управление колесное машиной, имеющее целями
•удержание машины на месте;
•преднамеренное уменьшение скорости движения машины.
Частный случай: управление колесной машиной, приводимой в
движение внешними силами, с целью поддерживания заданной
постоянной скорости движения.
Служебное торможение: торможение с замедлением 2,5…3,0 м/с2 (0,25…0,30 g)
Аварийное (экстренное) торможение: торможение с максимально возможной в
данных условиях эффективностью
Нормативные документы.
1. Правила № 13 Комитета по внутреннему транспорту Европейской
экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН).
2. Регламенты для новых автотранспортных средств: ГОСТ 22895 и ОСТ
37.001.067:
тормозной путь (расстояние, которое проходит автомобиль от момента касания
водителем тормозной педали до момента полной остановки);
установившееся замедление (средняя величина замедления за время
установившейся фазы торможения)
2. Регламент для автомобилей, находящихся в эксплуатации: ГОСТ 25478.
Нормативы эффективности рабочей тормозной системы
(по ГОСТ 22895)
Категории АТС по классификации КВТ ЕЭК
ООН
Начальная
скорость
торможения,
км/час
Усилие
на педали
тормоза,
ДаН не более
Тормозной
путь,
м. не более
Установившеес
я замедление,
м/с2 не менее
М1 (легковые автомобили, полная масса
не регламентируется)
80
50
43,2
7,0 (0,71 g)
М2 (автобусы с полной массой до 5,0 т)
М3 (автобусы с полной массой более 5,0 т)
60
70
32,1
6,0 (0,61 g)
N1 (грузовые и специальные автомобили
полной массой до 3,5 т)
80
70
61,2
5,0 (0,51 g)
N2 (грузовые и специальные автомобили
полной массой 3,5…12,0 т.)
N3 (грузовые и специальные автомобили
полной массой более 12,0 т.)
60
70
36,7
5,0 (0,51 g)
Автопоезд с тягачом М1
80
50
50,7
5,8 (0,59 g)
Автопоезд с тягачом М2 и М3
60
70
33,9
6,0 (0,61 g)
Автопоезд с тягачом N1
80
70
63,6
5,0 (0,51 g)
Автопоезд с тягачом N2 и N3
60
70
38,5
5,0 (0,51 g)
Оценочные показатели (по ГОСТ 22895)
Зависимость тормозного пути от установившегося замедления
2
v0
S т Av 0
26,0 * j уст
Испытания по типу 0 – температура, измеренная вблизи поверхности трения тормоза
(барабана, диска) менее 100 оС.
Испытания по типу I – элементы тормозных механизмов разогреты.
Испытания по типу II – испытания торможением проводятся после движения на затяжных
спусках горных дорог.
v0,
Jуст,
Jуст,
Jуст,
км/час
м/с2
Тип 0
м/с2
Тип I
м/с2
Тип II
М1 (легковые автомобили, полная масса не
регламентируется)
80
7,0
(5,8)
5,6
(4,6)
-
0,10
М2 (автобусы с полной массой до 5,0 т)
М3 (автобусы с полной массой более 5,0 т)
60
60
6,0
6,0
4,8
4,8
4,5
0,15
0,15
N1 (грузовые и специальные автомобили полной
массой до 3,5 т)
80
5,0
4,0
-
0,18
N2 (грузовые и специальные автомобили полной
массой 3,5…12,0 т.)
N3 (грузовые и специальные автомобили полной
массой более 12,0 т.)
60
5,0
4,0
-
0,18
60
5,0
4,0
3,7
0,18
Категории АТС по классификации КВТ ЕЭК ООН
A,
(м*час)/км
Процесс торможения колесной машины
Уравнение движения колеса в тормозном режиме
R rk 0 M k M f
M торм . замедл iторм . замедл.
торм . замедл
I авт.привед .
dk
dt
Уравнение движения машины в тормозном режиме
n
n
R
i
i 1
i 1
M k i
rk 0i
n
Pf i
i 1
I торм. замедл iторм. замедл.
rk 0 ср
2
2
M торм. замедл iторм. замедл. n I k i
2 j x
торм. замедл rk 0 ср
i 1 rk 0i
Выводы:
•служебное торможение выгоднее производить с присоединенным
двигателем (величина в квадратных скобках положительна);
•экстренное торможение следует производить с отсоединенным
двигателем (величина в квадратных скобках отрицательна) ;
•наибольшая величина тормозной силы зависит от сцепления колеса с
опорной поверхностью.
Рациональное распределение тормозных сил по колесам
Уравнение движения машины в тормозном режиме
n
n
2
R i f i R z i Gавт sin kw Fvавт mавт jx
i 1
i 1
При экстренном торможении со средних
скоростей движения сила сопротивления
воздуха невелика по сравнению с тормозной
силой,
силы
сопротивления
качению
существенно
меньше
ограничения
по
сцеплению, двигатель обычно отключен от
трансмиссии δ=1,0
j x max
n
0
g i g
i 1
n
n
R i
g sin i
j x g sin
i 1 Gавт
i 1
Распределение вертикальных реакций по колесам двухосного автомобиля
n
Rz 1
Gавтl2 cos hg R i
Rz1 Rz 2 mавт j x Gавт sin
i 1
L
n
Rz 2
Gавтl1 cos hg R i
i 1
L
l2 hg
Gавт cos
L
l1 hg
Gавт cos
L
Выводы:
если у машины центр масс расположен в середине базы, то торможение
только передними колесами эффективнее, чем торможение только задними
колесами;
если все колеса оборудованы тормозами, то наибольшая тормозная
эффективность
достигается
когда
тормозные
силы
на
колесах
пропорциональны вертикальной нагрузке на эти же колеса.
торм
R 1
R 2
l2 hg
l1 hg
Коэффициент распределения тормозных сил
торм 1,5...2,0 у двухосного автомобиля
Торможение автопоезда
Уравнение движения тягача
Rz1 Rz 2 Gавт Pприц z 0
R 1 R 2
Gавт hg
g
Уравнения движения полуприцепа
Gавт
j x Pприц x 0
g
j x Pприц x hc Gавтl1тягача Pприц z L тягача b Rz 2 L тягача
0
Rz 3 Rприиц z Gприц 0
Gприц
Rприиц Rприиц x
jприц x 0
g
Gприц hприц g
Gприц L приц l1приц
jприц x Rприц x hc Rприц z L приц b 0
g
Выводы
1. Распределение реакций по колесам автопоезда:
R z1
Rz 2
Gавт
L тягача
G
авт
L тягача
l 2 тягача
j x hgппри
j h
b x c
Gприц l 2 приц
g
g
j x hg
g
j h
L тягача L приц x c
g
l1 тягача
j x hgппри
L тягача
Gприц l 2 приц
g
j x h g
g
j h
L тягача L приц x c
g
j x hg приц j x hc
Gприц l1 приц
g
g
Rz 3
j h
L приц x c
g
j x hc
b
g
2. Если тормозные силы колес тягача и полуприцепа (прицепа) распределены не
в соответствии с вертикальными нагрузками, то в сцепном устройстве
возникает продольная реакция.
3. Если тягач тормозит интенсивнее прицепа, то прицеп стремится накатиться на
тягач.
4. Если прицеп тормозит интенсивнее тягача, то автопоезд «растягивается» и
сила в сцепке стремится «разобщить тягач и прицеп.
Тормозная диаграмма
Уравнения для вычисления остановочного пути машины
S торм S своб S нараст S учтан
2
t нараст
2
2
2
2
tнараст
t
j
t
v
v
vн vк
1
нараст
max нараст
2
н
к
v0 t реакц v0 dt ct dt
v0 t реакц
2
2
j
2
24
2
j
0
max
max
0
2
S торм
2
t нараст v0 2 gt нараст
v0
v0 t реакц
2
2
g
24
2 g
Принцип работы антиблокировочных систем
arctan
90,0 x
2
эксп
эксп
2
1,2 0,30 x 1
