CC BY
44
9. Промышленные рукава, соединительная арматура. Композитный рукав Mega Flex M [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.megaflexm.ru/rukav-megaflex-m/ (дата обращения 09.03.2017).
АНАЛИЗ МЕТОДА РАСЧЕТА СКОРОСТИ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПО ДЕФОРМАЦИИ ДЕТАЛЕЙ ЕГО КУЗОВА Калмыков Б.Ю.1, Копылов С.В.2, Питченко Д.С.3, Гармидер А.С.4 Email: Kalmykov1792@scientifictext.ru
'Калмыков Борис Юрьевич — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой;
2Копылов Сергей Васильевич — магистрант;
3Питченко Дмитрий Сергеевич — магистрант;
4Гармидер Александр Сергеевич — аспирант, кафедра техники и технологий автомобильного транспорта, Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) Донской государственный технический университет, г. Шахты
Аннотация: в статье проведен анализ метода определения скорости в момент столкновения или наезда на препятствие, основанного на расчете скорости по деформации кузова и деталей автотранспортных средств (АТС). Метод предусматривает следующие этапы: выполнение чертежей поврежденных деталей в системе координат XYZ; определение вида столкновения (попутное, параллельное, боковое, встречное и т.д.); определение энергетических затрат по перемещению автомобилей в процессе их отбрасывания; определение удельной работы деформаций для материалов, из которых изготовлены поврежденные детали обоих автомобилей; определение работы деформаций автомобилей, участвовавших в столкновении; определение углов, образованных между векторами скоростей движения АТС после столкновения; определение суммарных энергетических затрат автомобилей, обусловленных их деформированием и перемещениями в плоском движении при отбрасывании и, наконец, расчет линейных скоростей отбрасывания участвующих в столкновении автомобилей и определение скоростей движения автомобилей в момент столкновения.
Ключевые слова: деформация, энергетические затраты, скорость движения, линейная скорость, угол разворота автомобиля, коэффициент трения.
ANALYSIS OF THE METHOD FOR CALCULATING THE SPEED OF A MOTOR VEHICLE BY DEFORMATION OF ITS BODY PARTS Kalmykov B.Yu.1, Kopylov S.V.2, Pitchenko D.S.3, Garmider A.S.4
'Kalmykov Boris Yurievich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department;
2Kopylov Sergey Vasilievich — undergraduate;
3Pitchenko Dmitry Sergeevich - master student, 4Garmider Alexander Sergeevich - postgraduate student, CHAIR OF TECHNOLOGY AND TECHNOLOGY OF AUTOMOBILE TRANSPORT INSTITUTE OF SERVICE AND ENTREPRENEURSHIP (BRANCH) DON STATE TECHNICAL UNIVERSITY, SHAKHTY
Abstract: the article analyzes the method of determining the speed at the time of a collision or an impact on an obstacle, based on the calculation of the speed of deformation of the body and parts of vehicles (ATC). The method provides the following steps: execution of drawings of damaged parts in the XYZ coordinate system; Determination of the type of collision (incidental, parallel, lateral, counter, etc.); Determination of energy costs for moving vehicles in the process of their discarding; Determination of the specific work of deformations for the materials from which the damaged parts of both cars are made; The definition of the work of deformations of cars involved in the collision; The determination of the angles formed between the vectors of the velocities of the motion of the automatic telephone station after a collision; Determination of the total energy costs of cars due to their deformation and displacements in flat motion in the event of a drop and, finally, calculation of the linear speeds of discarding vehicles involved in the collision and determination of vehicle speeds at the time of the collision.
Keywords: deformation, energy costs, driving speed, linear speed, car turning angle, coefficient of friction.
УДК 62-94
Вычисление скорости по деформации кузова и деталей автомобиля состоит в том, что нужно определить работу каждой поврежденной детали автомобиля по формуле [1]:
Sir 2
Wj =ат
SiT TS«\«tl m+1
(-^-) ~ St
st_ _|__2
Cît\
(1)
где Wj - средняя удельная работа деформации, Дж; 7Т - предел текучести, МПа; 7В - предел прочности, МПа;
егТ и - интенсивность деформации; т - упрочнение материала.
Работа деформации каждой поврежденной детали вычисляется по формуле:
^ = ^ • ^ (2) где - работа каждой повреждённой детали, Дж;
- объем деформированной или разрушенной части детали, м3. Работа деформации автомобиля, который участвовал в дорожно-транспортном происшествии (ДТП), рассчитывается по формуле:
п
^Ф (3)
м
где - работа деформации автомобиля, Дж; п - количество поврежденных деталей.
Энергетические затраты по отбрасыванию автомобиля в момент столкновения вычисляются по формуле:
- т§ф(1 + а 0 ) (4)
где - энергетические затраты, Дж; т - масса автомобиля, кг; § - ускорение свободного падения (9,81 м/с2);
Ф - коэффициент трения при боковом скольжении колес автомобиля по влажному полотну дороги;
1 - расстояние отброса автомобиля в прямолинейном направлении, м; а - расстояние от центра массы автомобиля до колеса автомобиля, м; 0 - угол разворота автомобиля относительно оси ОХ, град.
Определение всех затрат которые произвели деформацию деталей и затраты, которые произвели перемещение в плоском движении при отбрасывании автомобиля, определяются по формуле:
Ж - + ЖГе, (5)
Определение линейной скорости отбрасывания автомобиля, которая эквивалентна энергетическим затратам, вычисляются по формуле:
V -
у (6)
Скорость движения автомобиля в момент столкновения рассчитывается с учетом векторного уравнения, связывающего искомые скорости с линейными скоростями отбрасывания автомобилей и выражающего закон сохранения количества движения при ударе:
m ■ Ui + m ■ U2 = m ■ Vi + m ■ V2 ^
Если в ДТП участвовало два автомобиля, то скорость их движения в момент столкновения рассчитывается по формуле:
V =—(щ U ■ cos Д+ m U2 ■ sinР2) (о) m ( '
V =—1—(m ■U ■ sinp + m ■и ■ sinp2) (9) m ■ sin a ( )
где m и m - масса первого и второго автомобиля, кг;
U и U2 - линейная скорость отбрасывания первого и второго автомобиля, км/ч;
cos ¡3X - угол, который образовался после отбрасывания первого автомобиля к оси ОХ, град.;
sin /32 - угол, который образовался после отбрасывания второго автомобиля к оси ОХ, град.;
sin PY - угол, который образовался после отбрасывания первого автомобиля к оси ОХ, град.
При определении работы деформации каждой поврежденной детали по формуле (1) не учитывается степень износа детали и пределы прочности и текучести выбираются для сталей, не подверженных коррозионному и усталостному износу. Поэтому данный метод применим для определения скоростей перед столкновением новых автомобилей. Для определения скоростей перед столкновением автомобилей, имеющих определенные период эксплуатации и пробег необходимо вводить поправочные коэффициенты [3 - 8].
Список литературы / References
1. Патент на изобретение №2275612. Авторы: Байков В.П., Киселев В.Б., Любарский К.А.
2. Калмыков Б.Ю., Копылов С.В. Актуальность применения метода расчета скорости транспортных средств перед столкновением по деформации их деталей. // Проблемы современной науки и образования, 2017. № 7 (89). С. 32 - 35.
3. Калмыков Б.Ю. Подготовительный этап метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса / Калмыков Б.Ю., Овчинников Н.А., Гармидер А.С., Калмыкова Ю.Б. // Проблемы современной науки и образования, 2015. № 11 (41). С. 92 - 94.
4. Калмыков Б.Ю. Граничные значения момента сопротивления поперечного сечения оконной стойки для метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса / Калмыков Б.Ю., Овчинников Н.А., Гармидер А.С., Калмыкова Ю.Б. // Вестник науки и образования, 2015. № 9 (11). С. 16-17.
5. Расчет прогнозируемого момента сопротивления сечения для материала кузова автобуса с учетом коррозионного изнашивания его элементов / Калмыков Б.Ю., Овчинников Н.А., Гармидер А.С., Калмыкова Ю.Б. // Вестник науки и образования, 2015. № 9 (11). С. 18 - 20.
6. Калмыков Б.Ю. Энергетический этап метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса / Калмыков Б.Ю., Овчинников Н.А., Гармидер А.С., Калмыкова Ю.Б. // International Scientific Review, 2015. № 8 (9). С. 31 - 32.
7. Калмыков Б.Ю. Нагрузочный этап метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса / Калмыков Б.Ю., Овчинников Н.А., Гармидер А.С., Калмыкова Ю.Б. // International Scientific Review, 2015. № 8 (9). С. 33 - 34.
8. Калмыков Б.Ю. Особенности расчета потенциальной энергии удара автобуса при опрокидывании в сфере транспортного машиностроения / Калмыков Б.Ю., Овчинников Н.А., Калмыкова О.М. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки, 2010. № 2. С. 84 - 87.
