Транспортные системы и безопасность движения

ФГОУ
Новосибирский государственный аграрный университет
Инженерный институт
Кафедра механизации сельского хозяйства и производственного обучения
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ
И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
Методические указания
по выполнению контрольной работы
Новосибирск – 2013
УДК 631.372.014.9(07)
Составитель: Крум В.А.
Транспортные системы и безопасность движения: метод. указания по выполнению контр. работы / Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т; сост.: В.А.
Крум. – Новосибирск, 2015. – 16 с.
Методические указания предназначены для студентов очного отделения Инженерного института НГАУ, обучающихся по направлению подготовки 190700.62 –
технология транспортных процессов, 190600.62 – Эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов.
Утверждены методическим советом Инженерного института (протокол №_9_ от
«_21__»_сентября___2012 года.
Рецензент доц. Разумов М.Н.
Ответственный за выпуск
Гуськов Ю.А.
© Новосибирский государственный аграрный университет, 2013
© Инженерный институт, 2013
Введение
Основной задачей при изучении учебной дисциплины «Транспортные системы и безопасность движения» является формирование у студента специальных знаний необходимых для успешного выполнения обязанностей инженера –
механика в автотранспортных организациях по организации и проведению работ,
связанных с предупреждением ДТП, снижением степени травмирования и гибелью людей, сбережением и увеличением службы подвижного состава.
Учебная дисциплина «Транспортные системы и безопасность движения»
является одной из профилирующих по специальности. Изучение предмета базируется на знаниях студента следующих дисциплин: «Автомобили», «Автомобильные эксплуатационные материалы» «Безопасность жизнедеятельности» «Физика»
В результате изучения дисциплины
Студент должен знать:
- правила дорожного движения;
- основы теории движения автомобиля;
- психологические основы труда водителя;
- требования к безопасности конструкции и техническому состоянию автомобиля;
- причины дорожно-транспортных происшествий;
- обязанности должностных лиц автотранспортных и других организаций по
обеспечению безопасности дорожного движения
Студент должен уметь
- технически грамотно эксплуатировать транспортные средства;
- определять признаки неисправностей, возникающих в процессе его эксплуатации;
- проверять основные агрегаты и узлы перед выездом на линию. устранять мелкие неисправности, не требующие разборки механизмов;
- управлять автомобилем в различных дорожных условиях;
- проводить служебные расследования дорожно-транспортных происшествий;
- оказывать доврачебную помощь лицам, пострадавшим в дорожно-транспортных
происшествиях, при различных травмах, несчастных случаях на дорогах, эвакуировать пострадавших из поврежденных транспортных средств
Основным методом изучения программного материала учебной дисциплины является самостоятельная работа студента-заочника по рекомендуемой литературе в
соответствии с методическими указаниями.
На долю автомобильного транспорта в Российской Фидерации приходится
более половины объемов пассажирских перевозок.
Автомобилизация страны, решая задачи по перевозки пассажиров и грузов,
ставит проблему обеспечения безопасности дорожного движения. Последствие
ДТП, связанные с гибелью и ранением людей, потерей (повреждением) материальных ценностей, а также негативное воздействие автомобильного транспорта на
окружающую среду (флору и фауну) наносят значительный ущерб экономике
государства.
По-
этому с увеличением уровня автомобилизации проблема безопасности дорожного
движения становится одной из важнейших, выдвигается комплекс мероприятий,
направленных на обеспечение безопасности на дорогах, и требует незамедлительного внедрение их на всех уровнях.
Методические указания по выполнению контрольной работы
Контрольная работа включает ответы на три теоретических вопроса и решение практической задачи. Оформляется в виде реферата, на формате А4, машинописным текстом.
Перед выполнением задания внимательно изучите вопросы и уясните их содержание. Изучите необходимый материал соответствующей темы, подробно
ознакомьтесь с ГОСТами, инструкциями, руководящими документами.
Отвечать на поставленный вопрос нужно технически грамотно, конкретно.
Не допускается дословное переписывание текста из учебника. Ответы необходи-
мо сопровождать требуемыми графиками, схемами, рисунками с соответствующими подписями. Если в тексте ответа приводятся формулы, то нужно расшифровать буквенные обозначения входящих величин с указанием их размерности.
Методика решения задач
При решении задач необходимо придерживаться следующего порядка
оформления решения:
1. Переписать текст задачи
2. Сделать заголовок «Исходные данные» и в соответствии с рекомендациями
методических указаний записать буквенными обозначениями эти исходные
данные и что надо определить с указанием единиц размерности.
3. Схемы, необходимые при решении задач, выполнять на миллиметровой бумаге в соответствии с требованиями ЕСКД и ГОСТ.
4. При решении задач в начале записывается в общем виде исходная формула
для расчета необходимого показателя, затем подбираются выражения для
подсчета входящих в нее неизвестных, и последующий ход решения идет с
начала расчета этих неизвестных.
5. При выборе необходимых коэффициентов делаются ссылки на соответствующие таблицы в Методических указаниях или другой литературе.
Контрольная работа считается не выполненной если:
- ответы на вопросы даны не из своего варианта;
- ответы не полные или много ошибок;
- ответы даны не на все вопросы варианта;
- нерешена или неправильно решена задача.
Выполненная и зачтенная контрольная работа, практические работы сдаются преподавателю на консультации перед сдачей зачета и являются основанием
допуска студента к зачету.
Тормозные качества автомобиля
1. Анализ тормозных качеств автомобилей с использованием диаграммы торможения.
Для решения задач этого типа необходимо освоить теоретический материал
темы «эксплуатационные свойства автомобиля».
Студенту следует знать, что тормозные качества автомобиля характеризуются величиной замедления, развеваемой им при экстренном торможении. Запись
процесса изменения замедления осуществляется на осциллографе с применением
специальной аппаратуры при испытании автомобиля. Диаграмма торможения
служит основой для получения исходных данных, используемых при расчете максимального замедления, времени замедления тормозного и остановочного путей.
Поэтому для будущего инженера очень важно четко представлять суть процесса
торможения по этой диаграмме по временным отрезкам и уметь ее расшифровывать.
На рис. 1.1 представлена запись изменения замедления и расшифровка характерных точек и отрезков диаграммы торможения. Характерные точки диаграммы означают:
О – точка, определяющая момент времени, когда водитель заметил опасность;
А – точка, характеризующая момент нажатия водителем на педаль тормоза;
В – момент начала касания поверхностей колодок тормозного барабана;
С – момент полного прижатия колодок к барабану (соответствует максимальному замедлению);
Д – начало растормаживания колодок;
Е – конец растормаживания колодок.
Рис 1.1
В процессе расшифровки диаграммы определяются длины отрезков а,в,с,d,n
соответствующие временным интервалам t1,t2,t3,t4,t5.
Расчеты для отрезков времени ведутся по числу вертикальных линий (делений), наносимых отметчиком времени через 0.1 с. Так длины отрезка ОА = а соответствует 7.5 делениям, отрезка АВ = в – 2.0 делениям, отрезка ВС = с – 1.5 делениям. Отрезок е соответствует 7 делениям. Число делений этого отрезка соответствует масштабу замедления.
При изучении торможения часто надо знать, как изменяется скорость за
время торможения. С этой целью на рис.1.2. представлена обобщенная диаграмма,
объединяющая совместно процессы изменения замедления и скорости.
Рис.1.2.
Обозначения к рис.1.2.
Процесс изменения скорости
Процесс изменения замедления
t1 – время реакции водителя, с
S1 – путь за время реакции водителя, м
t2 – время запаздывания срабатывания тормозного привода, c
S2 – путь за время запаздывания срабатывания тормозного привода, м
t3 – время нарастания замедления, с
S3 – путь за время нарастания замедления, м
t4 – время торможения с максимальным установившемся замедлением, с
S4 – путь за время торможения с максимальным установившимся замедлением
(длина пути скольжения шин), м
Sт – тормозной путь, м
Sост – остановочный путь, м
V0 – скорость автомобиля перед началом торможения, м/с
a,b,c,d – длина соответствующих отрезков времени, в делениях , (дел)
e – длина отрезка максимального замедления (дел)
Зная соответствующие длины отрезков времени t (a,b,c,d) можно определить
их величины:
(1)
где mt – масштаб времени, с/дел.
Величина замедления определяется по формуле:
(2)
где mj – масштаб замедления, м/с2 дел.
Путь автомобиля, проходимый за соответствующие отрезки времени t :
(3)
(4)
(5)
(6)
где
– коэффициент сцепления шин с поверхностью дорожного покрытия.
Значения
приведены в таблице 1.1
Тормозной путь
(7)
или
(7.1)
Остановочный путь
(8)
или
(8.1)
Дистанция безопасности
(9)
=5 м
1.2. Построение диаграммы торможения.
1.2.1. Диаграмма торможения строиться на миллиметровой бумаге по исходным
данным и результатам расчета (рис.1.2.)
1.2.2. От начала координат по горизонтальной оси откладываются отрезки времени “t”:
ОА = а дел.;
АВ = в дел.;
ВС = с дел.
1.2.3. По вертикальной оси откладывается отрезок длиной “е”(дел), соответствующий максимальному замедлению jmax
(10)
1.2.4. Определяется масштаб тормозного пути ms согласно (3)
следует
.
Тогда
(11)
1.2.5. Определяется число делений nt , соответствующее длине St:
(12)
которое откладывается от точки А и определяется точка Д – остановки автомобиля.
1.2.6. Выбирается масштаб скорости mv и по вертикальной оси откладывается V0 ,
значение которой остается постоянной на отрезках времени ОА и АВ.
1.2.7. Из середины отрезка ВС (точка К) восстанавливается перпендикуляр КF и
соединяются точки F и Д.
1.2.8. Для более точного построения характера изменения скорости на отрезке ВС
проводят плавную кривую линию.
Примечание. Для удобства построения диаграммы торможения брать длину одного деления 5мм.
1.3. Примеры решения задач
Задача 1.3.1. Определить величину тормозного пути автомобиля при экстренном
торможении с начальной скоростью 70 км/ч. Построить диаграмму торможения.
Исходные данные
19.4
а, дел
в, дел
с, дел
α, град
10
1.5
3
70
0.1
Решение
1.3.1.1. По формулам (1) определяется величины отрезков времени t:
1
1.3.1.2. По формуле (2) определяется величина максимального замедления jmax
1.3.1.3. По формуле (7) определяется величина тормозного пути St
Ответ: St = 28.7 м.
1.3.1.4. Для построения диаграммы торможения по горизонтальной оси откладываются отрезки ОА = 10 дел, АВ = 1.5 дел, ВС = 3 дел.
1.3.1.5. По вертикали откладывается отрезок, длиной “е”, соответствующий максимальному замедлению jmax=8.24м/с2 и строиться график изменения замедления
1.3.1.6. Определяется масштаб тормозного пути ms
Согласно (3)
следует
тогда
.
1.3.1.7. Число делений nt , соответствующее длине St
Число nt=14.8 откладывается от точки А и определяется точка Д остановки автомобиля.
1.3.1.8. Выбирается масштаб скорости
, с учетом которого по верти-
кали откладывается V0 .
1.3.1.9. Строиться график, отражающий характер изменения скорости.
Задача 1.3.2. Для груженного автомобиля ЗИЛ – 431410 по построенной диаграмме торможения определить, соответствует ли рабочая тормозная система автомобиля
допустимым значениям показателей эффективности.
Исходные данные
11.1
а, дел
в, дел
с, дел
е, дел
8
2
6
9
0.1
0.5
Решение
1.3.2.1. Диаграмма торможения строится по длинам отрезков времени, замедления, начальной скорости, с учетом выбранного масштаба.
1.3.2.2. Определяется величины отрезков времени формулы (1):
- время реакции водителя
- время запаздывания срабатывания тормозного привода
- время нарастания замедления
1.3.2.3. По формуле (2) определяется величина максимального замедления
1.3.2.4. Тормозной путь автомобиля формула (7)
Из таблицы 1.2. следует, что допустимыми значениями показателей эффективности для груженого автомобиля ЗИЛ – 431410 являются: St не более 23 Ом, jmax не менее
4.0 м/с2.
Ответ. Рабочая тормозная система автомобиля ЗИЛ – 431410 отвечает нормативам
эффективности.
Задача 1.3.3. Сумеет ли водитель автомобиля ВАЗ – 2109 предотвратить столкновение с внезапно выехавшим с бокового проезда на перекресток автомобилем
ЗИЛ – 4331, если с момента, когда водитель ВАЗа заметил опасность, расстояние
до автомобиля ЗИЛ – 4331 было 40м. При решении использовать результаты расшифровки диаграммы торможения (рис.1.4).
.
Решение
1.3.3.1. С диаграммы торможения считываются длины отрезков, определяющих
время реакции водителя, время запаздывания срабатывания тормозного привода,
время нарастания замедления, максимальное замедление, скорость автомобиля,
т.е. отрезки a, в, c, e, к.
а=6.5 дел.; в=1 дел.; с=1.5 дел.; е= 5.5 дел.; к= 6 дел.
1.3.3.2. Определяются величины отрезков времени (формулы 1):
- время реакции водителя
- время запаздывания срабатывания тормозного привода
- время нарастания замедления
1.3.3.3. По формуле (2) определяется максимальное замедление
1.3.3.4. Рассчитываем скорость автомобиля
1.3.3.5. Остановочный путь автомобиля ВАЗ – 2109 формула (8)
Вывод. Так как остановочный путь меньше расстояния до внезапно появившегося препятствия, т.е. 38.7м < 40м, следовательно, водитель сумеет остановить
транспортное средство до столкновения.
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
Методические указания
по выполнению контрольной работы
Редактор Т.К.Коробкова
Компьютерная верстка: В.А.Крум
Подписано к печати
Формат 60х84 1/16.
Объем 0,8 уч.-изд.л.
Тираж 100 экз.
Заказ № 18
Изд. № 54
_____________________________________________________________
Отпечатано в типографии Инженерного института НГАУ
630039, Новосибирск, ул. Никитина, 147