Файл: Дегтяренко, В. Н. Автомобильные дороги промышленных предприятий учеб. пособие.pdf

равен -отношению высоты кромки проезжей части к ее ширине, т. е. поперечному уклону проезжей части. Тогда

т

Отсюда радиус кривой

V2

Отношение равнодействующей параллельных поверхности доро­ ги сил к весу автомобиля называется коэффициентом поперечной силы ц. Тогда

Ускорение свободного падения — величина постоянная. Ра­ диус-кривой определяется в метрах, скорость измеряется в км/ч. Для приведения всех величин в одну оитему измерений .необ­

Устойчивость автомобиля против поперечного сдвига по по­ верхности дороги будет, очевидно, обеспечена, если коэффици­ ент поперечной силы будет меньше коэффициента сцепления колеса с. дорогой в поперечном направлении.

На колесо движущегося по кривой автомобиля действуют две силы: сила<тяги, направленная по касательной к траектории движения, и центробежная сила, перпендикулярная ей. Равно­ действующая Q равна

Q=1FK2+Y2.

4 7

В направлении этой «косой» сдвигающей силы Q и будет наи­ более вероятным занос автомобиля. В этом направлении пол­ ностью используется коэффициент сцепления ср. В поперечном направлении принято принимать значение ср2== (0,6-ь0,7)ср.

*Проверка на опрокидывание

Предельное состояние равновесия автомобиля определяется равенством опрокидывающего и удерживающего моментов сил. В данном случае, с учетом смещения центра тяжести автомоби­ ля наружу кривой па величину А под действием центробежной силы, равенство моментов относительно точки опрокидывания /1 (см. рис. 15)

fiY' = mg ( ^ . Cosa.

При малых углах cosa близок единице.

Делим обе части уравнения на вес автомобиля mg, тогда

Y

(44)

m g

'Но — = р и значение коэффициента сдвигающей силы из (44)

будет

По опыту пассажиры испытывают неудобство при коэффи­ циенте поперечной силы более 0,15. На дорогах с большим пас­ сажирским движением необходимо учитывать это условие.

Полученное значение минимального радиуса кривой в плане (43) необходимо проверить также на условия освещенности дороги в ноч-ңое время.

Минимальная освещенность, при которой видна поверхность дороги, принята 2 люкса. При угле раствора фар автомобиля ß

48

Рис. 16. Проверка радиуса кривой в плане по условиям освещенности дороги в ночное время.

Здесь значение S следует принимать равным длине тормоз­ ного пути автомобиля (36).§

§ 27. Переходные кривые

При входе на кривую шофер поворотом рулевого колеса меняет угол между плоскостью вращения передних колес и про­ дольной осью автомобиля от 0° до нужной величины а . Это

изменение угла происходит плавно, и автомобиль движется по траектории, радиус которой меняется от °° (на прямой) до R.

Рис. 17. Схема к определению параметров переходной кривой.

Форма этой траектории не является круговой кривой, поэто­ му автомобиль при большой скорости и малом радиусе может выйти на левую полосу движения или за пределы проезжей части, что нарушает безопасность движения. Чтобы этого не произошло, вход на круговую кривую должен быть выполнен в форме плавной кривой с переменным радиусом.

Форма такой переходной, как ее называют, кривой может быть найдена из анализа траектории движения автомобиля.

Движение автомобиля при входе на кривую сложное и со­ стоит из двух простых: линейного и вращательного.

Траектория может быть определена совместным решением уравнений скоростей линейного и вращательного движения

Отсюда а =arcig — При .малых углах .можно сделать допу-

1

щение, что а = -5- . Тогда

А

Подставим полученное значение d a (48) в уравнение (47)

Из уравнения (46)

d S

dt= ~ T '

подставляем в (49)

Интегрируя, получим

IV

5

соR

Таким образом, траектория движения автомобиля при входе на кривую представляет собой клотоиду (радиоидальную спи­ раль) вида

IV

соR'

(50)

Длина переходной кривой

где V — скорость движения автомобиля, км/ч; R — радиус круговой кривой, м;

I — центробежное ускорение, которое 'может быть приня равным 0,5 м/сек3.

С учетом приведения всех входящих в уравнение величин к одной системе мер получим в виде, удобном для расчетов

Кроме клотоиды в качестве переходных кривых применяют­ ся кубическая парабола, лемниската Бернулли, коробовая кривая.

52