Завдання № 1 розрахунок швидкості автомобіля в момент наїзду на пішохода

1.1 Методика розрахунку

Розраховану швидкість, яку подолає пішохід при прямолінійному переміщенні в небезпечній зоні, в загальному вигляді визначають за формулою:

S_n = , (1)

де y_n- відстань від місця ДТП до межі небезпечної зони, заміряна до неї під прямим кутом, м;

Θ – кут між напрямком руху пішохода та межею небезпечної зони.

Найбільш вірогідний шлях установлення швидкості руху пішохода експериментальний. При цьому швидкість визначають в процесі слідчого експерименту за свідченнями очевидців пригоди. Якщо свідки відсутні або слідчий експеримент неможливо провести з інших причин, швидкість пішохода визначають за середніми значеннями, що встановлені на підставі обстеження (табл..1)./Розділ додатки/

Час, необхідний для зупинки автомобіля, складається (рис.1.1) з часу реакції водія t₁, запізнювання спрацювання гальм t₂, зростання сповільнення t₃ та гальмування із сповільненням, що встановилося t₄.

To = t₁ + t ₂ + t₃ + t₄ (2)

Значення часу запізнювання спрацювання гальмового привода технічно справних гальмових систем різних категорій одиночних транспортних засобів (табл..3) наведені в табл..4.

Час запізнювання спрацювання гальмового привода автопоїздів залежить від кількості причепів. Для автопоїздів з пневматичним приводом та одним причепом цей час складає 0,6 с, а для автопоїздів з двома причепами – 1,0 с.

Час наростання сповільнення (t₃) є інтервал часу від моменту, коли з’являється сповільнення, до моменту, коли сповільнення досягає максимального значення в даних умовах гальмування. Він залежить від категорії транспортного засобу, його завантаження, стану дорожнього покриття та інших факторів. У автомобілів з пневматичним приводом гальм цей час більший, ніж з гідравлічним. Зі збільшенням завантаження автомобіля та коефіцієнта зчеплення час t₃ також зростає. Застосовувані в експертній практиці значення часу наростання сповільнення наведені в табл..5./Розділ додатки/.

V, км/г

j,м/с²

V _a- швидкість руху транспортного засобу перед гальмуванням;

V_o- швидкість руху транспортного засобу в момент початку гальмування із сповільненням, що встановилося; j-сповільнення транспортного засобу;

t₁- час реакції водія; t₂- час запізнювання спрацювання гальмового привода; t₃- час зростання сповільнення; t₄- час руху транспортного засобу з максимально можливим в даних умовах сповільненням.

Рисунок 1.1- Діаграма гальмування

Користуючись значеннями, наведеними в таблицях 4 і 5, треба мати на увазі, що час спрацювання (сумарне значення часу запізнювання та наростання сповільнення) не може перебільшувати регламентованого діючими стандартами (табл..6) /Розділ додатки/.

Час руху з моменту досягнення максимального значення сповільнення до зупинки (t₄) залежить від величини сповільнення автомобіля. Загалом максимально можливе сповільнення

(3)

де: φ - коефіцієнт зчеплення;

G_а - маса транспортного засобу;

P_w – опір повітря;

f- коефіцієнт опору коченню; (0,45)

γ – кут поздовжнього ухилу дороги;

δ – коефіцієнт урахування мас, що обертаються.

При гальмуванні на сухій поверхні з удосконаленим покриттям із швидкістю 70-80 км /год. складові сповільнення, які визначаються опором повітря і опором коченню, не перевищують 3-5% значення максимальної гальмової сили. Коефіцієнт урахування інерції обертових мас в залежності від завантаження автомобіля та режиму гальмування змінюється звичайно в межах 0,03-1,13. Тому при вказаних умовах та інтенсивному гальмуванні вплив цих факторів вважається незначним і формула для визначення сповільнення приймає вигляд

Ј_max = (φ cos γ ± sin γ) g (4)

Проте, якщо автомобіль перед гальмуванням рухався із швидкістю більшою, ніж 100 км / год., або якщо гальмування виконується на дорозі з низьким коефіцієнтом зчеплення, опором повітря і інерцією мас, що обертаються, нехтувати не слід. Вплив опору кочення може різко підвищитися в разі руху по піску, зораному полю.

Якщо гальмування виконується на сухій горизонтальній дорозі,

γ=0, і формула (4) набуває вигляду

Ј_max = g·φ (5)

Таким чином, сповільнення автомобіля в разі екстреного гальмування визначається перш за все коефіцієнтом зчеплення колеса з опорною поверхнею. Висновки авто технічної експертизи щодо можливості запобігти ДТП в значній мірі залежать від правильного визначення коефіцієнта зчеплення.

Величина коефіцієнта зчеплення залежить від великої кількості факторів і перш за все від типу дорожнього покриття та його стану. Найкращі зчіпні якості мають асфальтобетонні покриття. В сухому стані вони забезпечують φ = 0,7-0,8. В мокрому стані зчеплення зменшується до 0,3-0,6. Причому менші значення φ спостерігаються на початку дощу, коли грязь не змита з поверхні дороги. В міру того, як поверхня дороги очищається дощем, коефіцієнт зчеплення дещо збільшується. В процесі експлуатації дороги її зчіпні якості погіршуються. Нерівності, що з’являються, збільшують частоту вертикальних коливань коліс, порушується стабільність контакту шини з дорогою, і зчеплення знижується. Великий вплив на величину зчеплення має шорсткість дороги. Найкращі зчіпні якості забезпечуються, якщо висота нерівностей приблизно 4-5 мм. При такій шорсткості мінімальна також ймовірність аквапланування. В процесі експлуатації дороги нерівності згладжуються і зчіпні якості падають. Якщо шорсткість велика, зчіпні якості також погіршуються. Різко негативно впливає на коефіцієнт зчеплення надлишок в’яжучого, особливо в жарку погоду, замаслювання дороги нафтопродуктами, її покривання льодом, утворення снігового покрову.

Коефіцієнт зчеплення змінюється зі зміною навантаження на колеса і тиску повітря в шинах. На твердих покриттях доріг підвищення навантаження на колеса призводить до зменшення коефіцієнта зчеплення. Якщо тиск повітря в шинах зростає, коефіцієнт зчеплення спочатку зростає, а потім падає. Для кожної шини є певний тиск, при якому вона має найкращі зчіпні якості. Шини з низьким тиском мають більш високий коефіцієнт зчеплення з опорною поверхнею, ніж шини з високим тиском. Оптимальний малюнок протектора, з точки зору забезпечення високих середніх коефіцієнтів зчеплення при роботі на вдосконалених дорогах, є малюнок з поздовжніми ребрами, розчленованими надрізами різної форми під кутом 45^º. Якщо малюнок протектора шини повністю стерся, коефіцієнт зчеплення зменшується на 35-40%. Особливо він зменшується в разі руху мокрими та брудними дорогами.

Для практичних розрахунків використовують середні значення величин коефіцієнтів зчеплення на дорогах з різними покриттям (табл..7).

Якщо використовуються табличні або експериментальні значення коефіцієнта зчеплення, формула (5) для визначення сповільнення справедлива в разі одночасного гальмування всіх коліс автомобіля до повного використання зчіпної ваги. В реальних умовах гальма і шини різних коліс мають неоднаковий технічний ста, повне та одночасне використання зчіпної ваги відбувається рідко, тому поправочний коефіцієнт K _е (що називається коефіцієнтом ефективності), який враховує експлуатаційні умови

(6)

Якщо при гальмуванні транспортний засіб рухався із заблокованими колесами, рекомендують такі значення коефіцієнта ефективності гальмування:

K _е = 1,2 при φ >= 0,7;

K _е = 1,1 при φ = 0,5...0,6;

K _е = 1,0 при φ <= 0,4.

Під час розслідування пригоди значення коефіцієнта ефективності вибирають в залежності від категорії транспортних засобів, їх завантаження та коефіцієнта зчеплення коліс із дорогою.