Научная статья на тему 'Анализ показателей конструктивной безопасности транспортных средств'

Анализ показателей конструктивной безопасности транспортных средств Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
633
85
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕЗОПАСНОСТЬ / АВТОМОБИЛЬ / ВОДИТЕЛЬ / ПАССАЖИР / КРАШ-ТЕСТ / ФРОНТАЛЬНОЕ СТОЛКНОВЕНИЕ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Новиков И.А., Новописный Е.А., Ковалёва Е.А.

Тестируемые автомобили, оснащенные средствами пассивной безопасности, в значительной мере оказывают влияние на последствия при ДТП, и тем самым на самый важный вопрос безопасности транспортных средств обеспечение исправного состояния элементов конструкции автомобиля, позволяющие снизить вероятность происшествия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Новиков И.А., Новописный Е.А., Ковалёва Е.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Анализ показателей конструктивной безопасности транспортных средств»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-2/2016 ISSN 2410-6070_

Таблица 2

Основные контролируемые параметры и предельные отклонения

Контролируемые параметры Предельное отклонение

1. Смещение осей стен, колонн, балок, порогов, арок 8-10 мм

2. Замена материалов конструкций Только по согласованию с проектной организацией

3. Отклонения в расстояниях между арматурными стержнями в ж.б. конструкциях 10-30 мм

4. Отклонения в величине защитного слоя ж.б. конструкциях От - 5 до + 15 мм

5. Наличие коррозии на арматурных стержнях Не допустимо

6. Обеспечение подвижности бетонной смеси Не допускается добавление воды на месте укладки

7. Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку: Перекрытий Стен, колонн, фундаментов 1 м 5 м

8. Защита бетона в период твердения Обязательна

9. Отклонения по длине сборных ж.б. колонн 8-13 мм

10. Смещения осей колонн от осей фундаментов ±8 мм

11. Отклонение осей колонн от вертикали 20-30 мм

12. Разность отметок верха колонн, консолей, подкрановых балок 14-20 мм

13. Отклонения осей ферм и балок от осей пролетов 6-12 мм

14. Отклонение из из плоскости ферм и балок в середине пролета 60 мм

15. Отклонения в величине глубины опирания плит 6-8 мм

16. Использование в цокольной части силикатного кирпича Не допускается

17. Толщины швов кладки: Горизонтальных Вертикальных 12-15 мм 10 мм

18. Незаполнение раствором швов кладки Не допустимо

19. Отклонения кладки стен и столбов от вертикали 10-30 мм

20. Отклонения в размерах простенков, столбов и ширины стен 15 мм

Дефекты приводят не только к аварийному состоянию зданий, но к значительным экономическим потерям от низкого качества строительства. Список использованной литературы:

1. Рахматуллин А.Р. Аспекты объемно-планировочных и конструктивных решений производственных зданий, определяющие эффективность их ревитализации в городе Белгороде// Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2015№ 5. С. 58-62.

2. Абакумов Р.Г. Экспертиза и инспектирование инвестиционно-строительного процесса: учебное пособие: в 3 ч. Ч.1. Техническая экспертиза / Абакумов Р. Г.- Белгород: Изд-во БГТУ, 2015. - 278 с.

© Мирзоев А. А., Абакумов Р.Г., 2016

УДК 656.13

И.А. Новиков, к.т.н., доцент БГТУ им. В.Г. Шухова, г. Белгород, РФ Е.А. Новописный, к.т.н. БГТУ им. В.Г. Шухова, г. Белгород, РФ Ковалёва Е.А., магистрант БГТУ им. В.Г. Шухова, г. Белгород, РФ

АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОНСТРУКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Аннотация

Тестируемые автомобили, оснащенные средствами пассивной безопасности, в значительной мере

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-2/2016 ISSN 2410-6070_

оказывают влияние на последствия при ДТП, и тем самым на самый важный вопрос безопасности транспортных средств - обеспечение исправного состояния элементов конструкции автомобиля, позволяющие снизить вероятность происшествия.

Ключевые слова

Безопасность, автомобиль, водитель, пассажир, краш-тест, фронтальное столкновение.

I.A. Novikov

Candidate of Engineering Sciences; Docent BSTU after V.G. Shukhov.

Belgorod region , The Russian Federation

Е.А. Novopisnyi Candidate of Engineering Sciences BSTU after V.G. Shukhov.

Belgorod region , The Russian Federation

Е.А.Kovaloya undergraduate BSTU after V.G. Shukhov.

Belgorod region , The Russian Federation

ANALYSIS OF INDICATORS OF STRUCTURAL SAFETY OF VEHICLES

Annotation

Cars examined which are equipped with SRS, have a great influence on Traffic accident aftermath and thereby the most significant matter of automobile safety - operative condition ensuring of car units and design elements that allow to decrease probability of traffic accident.

Keywords

Security, car, driver, passenger, crash-test, frontal collision.

Необходимо уделять особое внимание конструктивной безопасности автомобиля, о чем свидетельствует мировой опыт. Конструктивная безопасность включает предотвращение дорожно-транспортных происшествий (ДТП), снижение тяжести последствий после них, обеспечение выживания и сведения к минимальному получению количества травм. Безопасность движения в совокупности зависит от конструкции автомобиля.

Пассивная безопасность автомобиля должна выполнять условия некоторых параметров, снимаемых с манекена при испытании автомобиля: коэффициент травмирования головы, шеи; критерии сжатия грудной клетки; значения сжатия голени и др.

Для автомобиля в ходе испытаний на удар, устанавливаются некоторые ограничения в отношении узлов и агрегатов: ни одна из дверей не должна открыться в ходе испытания; двери после испытания должны открываться; допускается незначительная утечка топливной жидкости [3, с. 242].

Существуют организации, которые занимаются краш-тестами. Наиболее известная и авторитетная организация, которая оценивает пассивную безопасность автомобиля, является EuroNCAP.

EuroNCAP - European New Car Assessment Programme (Европейская программа оценки новых автомобилей) - это одна из самых продвинутых методик проверки активной и пассивной безопасности автомобилей, включающая несколько видов краш-тестов.

На сегодняшний день все автомобили проходят 3-теста. После расшифровки данных, полученных при столкновении, специалисты формируют оценки, которые заработал автомобиль в 3-х категориях. Оценки ставятся в виде звезд, максимальное число за один критерий которых составляет 5 единиц.

При оценке фронтального удара, помимо транспортного средства задействованы манекены, которые позволяют зафиксировать степень повреждений при испытании. Оценка выводится по сложной методике,

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-2/2016 ISSN 2410-6070_

исходя из показаний датчиков на манекенах и деформации разбитого автомобиля.

При тестировании лобового столкновения используется манекен типа Hybrid III, изготовляемый в США, который имитирует взрослого человека средней комплекции: рост 178 см и масса 85 кг [2].

Критерии травмирования манекенов, установленных соответствующим образом на передних местах для сидения, должны удовлетворять следующим требованиям: значение критерия травмирования головы манекена не должно превышать 1000 условных единиц, а результирующее ускорение головы не должно превышать 80 g в течении 3 мс; значение критериев травмирования шеи манекена не должны превышать значение осевого растягивающего усилия (3,3 кИ - в течение 0 мс; 2,9 кИ - в течение 35 мс; 1,1 kH - в течение более 60 мс) и сдвигающего усилия (3,1 kH - в течение 0 мс; 1,5 кЫ - в течение 25 ... 35 мс; 1,1 kH - в течение более 45 мс) в направлении спереди назад в месте соединения головы и шеи; значение изгибающего момента шеи манекена при растяжеии по оси не должно превышать 57 H-м; значение критерия сжатия грудной клетки манекена не должно превышать 50 мм; значение критерия травмирования по мягким тканям грудной клетки манекена не должно превышать 1,0 м/с; значение критерия нагрузки на бедра не должно превышать значения сжимающей нагрузки (9,07 kH в течение 0 мс; 7,58 kH - в течение более 10мс), передаваемой по оси к каждому бедру манекена и измеряемой с учетом продолжительности сжимающей нагрузки в миллисекундах; значение критерия сжатия голени манекена не должно превышать 8 kH; значение критериев травмирования голени манекена, замеряемого в верхней и нижней точке каждой голени, не должно превышать 1,3 условной единицы; смещение подвижных коленных шарниров манекена должно быть не более 15 мм [3, с.241].

Рассмотрим результаты краш-теста испытываемой модели Skoda Octavia 1.6 'Ambition', LHD; тип кузова 5 door hatchback, год сборки 2013, собственная масса 1276 кг, идентификационный номер автомобиля, по которому определяется рейтинг- TMBBG7NE8D0040380, класс большой семейный автомобиль.

Испытание проводилось в 2013 году по системе EuroNCAP. Были созданы условия столкновения на скорости в 64 км/ч с препятствием, на 40% перекрывающем фронтальную часть. Итогом стало получение 15,9 баллов из возможных 16 [2].

Оборудования обеспечения безопасности автомобиля Skoda Octavia для передней противоаварийной защиты, водителя и пассажира сведены в таблицу1.

Все обозначения указывающие наличие/отсутствие средств пассивной безопасности сведены в таблицу

2.

Таблица 1

Средства пассивной безопасности тестируемого автомобиля Skoda Octavia

Элементы безопасности Водитель Пассажир

Передняя подушка безопасности • •

Преднатяжители ремней безопасности • •

Ограничитель нагрузки ремня безопасности • #

Подушка безопасности для защиты коленей • X

Таблица 2

Обозначения указывающие наличие/отсутствие средств пассивной безопасности

Ф Установленных на транспортном средстве в качестве стандартной Не доступно

Не установленные на испытательном транспортном средстве, но в качестве опции

Краш-тест заключается в изучении получаемых травм человеком при создании различных аварийных ситуаций. Различные датчики крепятся к наиболее уязвимым местам человеческого тела, а показатели этих датчиков после имитации аварии тщательно изучаются инженерами различных отраслей машиностроения. Поэтому каждое уязвимое место манекена после испытания имеет свой цвет по степени тяжести (рис. 1).

ХОРОШАЯ ДОСТАТОЧНАЯ НИЗКАЯ СЛАБАЯ

Рисунок 1 - Степень тяжести манекена (в цвете)

Деформируемое препятствие при лобовом

15.9 Баллы

столкновении

A h

Пассажир Водитель

Рисунок 2 - Результат фронтального столкновения после испытания

Проанализировав манекены после испытания на фронтальное столкновения (рис. 2), автомобиль Skoda Octavia продемонстрировал, что защита коленей, бедра и таза, была наиболее эффективна, обеспечен одинаковый уровень защиты для пассажиров разной комплектации, сидящих на разных местах. Травмы манекена не были очень опасными, этому поспособствовало своевременное открытие подушки безопасности. Передняя часть кузова частично оказалась деформированной, но двигатель не сместился в салон автомобиля, оставив шанс на выживание водителю. Капот в салон не ушел, оставив водителя в безопасности. Лобовое стекло кузова треснуло под давлением, но не в салон автомобиля, а наружу и полностью разбилось уже на капоте. Заднее крыло и боковая дверь не деформировались, водительская дверь осталась без стекла. Голова манекена ушла в сторону после столкновения, и поскольку водительская дверь осталась без стекла, получения травмы при ударе о стекло левым виском была небольшой. Все вмятины были на наружной части, манекен не травмирован.

По результатам лобового столкновения, автомобиль Renault Trafic набрал максимальное количество баллов за хорошую защиту всех частей тела.

Рассмотрим результаты краш-теста испытываемой модели Renault Trafic dCi 115 Combi, LHD, тип кузова - S/9 seat van, год сборки 2015, собственная масса 2215 кг, идентификационный номер автомобиля, по которому определяется рейтинг all Vivaros of the specification tested, класс служебный и семейный фургон.

Испытание проводилось в 2015 году по системе EuroNCAP. Были созданы условия столкновения на скорости в б4 км/ч с препятствием, на 40% перекрывающем фронтальную часть. Итогом стало получение 9,7 баллов из возможных 1б [2].

Оборудования обеспечения безопасности автомобиля Renault Trafic для передней противоаварийной защиты, водителя и пассажира сведены в таблицу3.

Таблица 3

Средства пассивной безопасности тестируемого автомобиля Renault Trafic

Элементы безопасности Водитель Пассажир

Передняя подушка безопасности # О

Преднатяжители ремней безопасности # о

Ограничитель нагрузки ремня безопасности • •

Подушка безопасности для защиты коленей X X

Деформируемое 9 7 Баллы

препятствие при лобовом

столкновении

Пассажир Водитель

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рисунок 3 - Результат фронтального столкновения после испытания

Результатами тестирования на фронтальное столкновение автомобиля Renault Trafic (рис. 3) было установлено, что при лобовом столкновении машину откинуло влево, и основная часть силы удара пришлась на правую сторону пассажира. Передняя часть кузова практически полностью деформировалась, но двигатель не подался в салон автомобиля, оставив шанс на выживание водителю и пассажиру. Капот в салон не ушел, оставив водителя в безопасности. Лобовое стекло под давлением кузова треснуло и выпало на капот автомобиля. Боковые двери не деформировались. У двух манекенов зафиксированы аналогичные уровни защиты, хотя никакой подушки безопасности не было установлено на стороне пассажира. Искусственные показания показали хорошую защиту коленей и бедер передних пассажиров сидений, но конструкция в приборной панели, как, оказалось, представляет опасность для пассажиров разных размеров и с тем условием как сидеть на кресле.

По результатам лобового столкновения, автомобиль Renault Trafic набрал небольшое количество баллов за деформирование кузова, и обеспечил не надежную защиту пассажира относительно его частей тела (рис. 3).

Одним из направлений решения проблемы аварийности, вредных выбросов и экономических потерь, с ними связанных, является совершенствование конструкции в целях снижения тяжести травм участников ДТП, повышение активной, пассивной, послеаварийной и экологической безопасности автомобилей. Проблема эта системная и комплексная. Поэтому нужно сделать все возможное, чтобы свести к минимуму негативное влияние автомобиля на жизнь человека.

Список использованной литературы:

1. Ломакин В.В., Покровский Ю.Ю, Степанов И.С., Гоманчук О.Г. Безопасность автотранспортных средств: Учебник для вузов./ Под общ. Ред. В.В.Ломакина. - М: МГТУ «МАМИ», 2011-299 с.

2. EuroNCAP - официальный веб-сайт европейской программы оценки новых автомобилей. URL: www.euroncap.com (дата обращения: 23.11.2016).

3. Яхъяев Н.Я. Безопасность транспортных средств: учебник для высш. учеб. заведений / Н.Я. Яхъяев. - М.: Издательский центр «Академия», 2011. - 432 с.

© Новиков И.А.; Новописный Е.А.; Ковалёва А.Е., 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.