Расчет движения трицикла при автотехнической экспертизе дорожно-транспортных происшествий

На правах рукописи

Тедеев Вадим Ботазович РАСЧЕТ ДВИЖЕНИЯ ТРИЦИКЛА ПРИ АВТОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ 05.22.10 – Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград – 2011

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» Научный руководитель доктор технических наук, профессор, Мамити Герас Ильич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, Рябов Игорь Михайлович;

кандидат технических наук, доцент, Родионов Сергей Николаевич.

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Защита состоится 18 ноября 2011 года в 12 часов на заседании диссерта ционного совета Д 212.028.03 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государствен ный технический университет» по адресу: 400005, г. Волгоград, проспект им.

Ленина, 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского госу дарственного технического университета.

Автореферат разослан 11 октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Ожогин В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время происходит рост числа трицик лов, которые эксплуатируются на дорогах всего мира. Эти машины легче и де шевле четырехколесных транспортных средств. Однако в отличие от последних методы расчета движения трициклов различных конструктивных схем недоста точно разработаны, что снижает достоверность автотехнической экспертизы при расследовании дорожно-транспортных происшествий (ДТП) с этими ма шинами. Одним из сдерживающих факторов, способствующих уменьшению числа дорожно-транспортных происшествий, является неотвратимость наказа ния подлинных виновников этих происшествий, что возможно только при про ведении тщательного расследования и экспертизы ДТП. Отсюда следует, что совершенствование методов расчета параметров движения трицикла позволит повысить достоверность автотехнической экспертизы, так как конечная ее цель – выявление виновников и причин аварий. Это, несомненно, будет способство вать выявлению особенностей управления трициклами, снижению числа ДТП, и количества несправедливо осужденных за чужие преступления лиц.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Работа выполнена в соответствии с планом НИР по теме: «Проектирование, эксплуа тация и ремонт колесных машин для горных условий», № гос. рег.

01.2.007.08203.

Цель исследования – Совершенствование методов расчета движения трициклов для повышения достоверности результатов автотехнической экспер тизы ДТП.

Задачи исследования – разработать методики, позволяющие установить взаимосвязи между скоростью движения и параметрами трициклов, а также факторами места про исшествия: тормозного пути (если есть следы торможения), повреждений до рожных сооружений, насаждений на обочине дороги, места нахождения участ ников дорожно-транспортного происшествия после аварии и др.

– разработать методы расчета трициклов различных конструктивных схем на статическую и динамическую устойчивость с учетом: бокового увода колес в повороте;

поперечного наклона опорной поверхности;

крена подрессо ренной массы;

поперечной деформации шин.

Объектами исследования являются трициклы с передним управляемым колесом;

с двумя передними управляемыми колесами;

с задним одиночным управляемым колесом;

с наклоняющимся вместе с передним управляемым ко лесом кузовом.

Методы исследования. При выполнении работы использованы методы дифференциального и интегрального исчисления, теоретической механики, теории движения колесных машин, графического и математического моделиро вания, программирования, расчетно-экспериментальные методы.

Научная новизна результатов исследования заключается в разработке методов расчета движения трициклов различных конструктивных схем путем учета влияющих на безопасность движения параметров трицикла и дороги.

Практическая значимость результатов диссертации. Разработанные методы расчета движения трициклов позволяют выявить причины дорожно транспортных происшествий с их участием, и тем самым наметить пути к их снижению.

Реализация результатов работы. Разработанные рекомендации внедре ны в учебный процесс Северо-Кавказского горно-металлургического института (государственного технологического университета) путем включения в про грамму курса «Расследование и экспертиза дорожно-транспортных происшест вий», а также переданы для использования в Управления ГИБДД МВД РСО Алания и Республики Южная Осетия.

На защиту выносятся:

1. Метод определения коэффициента сопротивления качению колеса с радиальной шиной при заданной скорости движения транспортного средства по предложенной эмпирической зависимости;

2. Разработанный метод аналитического расчета максимально возмож ных скоростей движения трицикла и требуемых для их достижения мощностей двигателей;

3. Установленные критерии статической устойчивости трицикла и усло вие недопущения статического опрокидывания трицикла до начала сползания на поперечном уклоне;

4. Разработанные методы расчета критериев динамической устойчивости трициклов различных конструктивных схем против заноса и опрокидывания, в том числе с учетом крена кузова и поперечной деформации эластичных колес.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на на учно-технических конференциях Горского государственного аграрного универ ситета, Северо-Кавказского горно-металлургического института (государствен ного технологического университета), на 8-ой международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах» (Санкт Петербург, 2008 г.), на 9-ой международной конференции «Актуальные про блемы современной науки» (Самара, 2008 г.), 2-ой международной научно технической конференции «Перспективные направления развития автотранс портного комплекса» (Пенза, 2009 г.), международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию начала подготовки инженеров по авто мобильной специальности в МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, 2009 г.), между народной научно-практической конференции «Наука и молодежь» (Волгоград, 2010 г.), международной научно-практической конференции «Строительство – 2011», секция «Автомобильные дороги, организация перевозок на транспорте, безопасность дорожного движения» (Ростов-на-Дону, 2011 г.). Диссертацион ная работа рассмотрена и одобрена на совместном заседании кафедр «Автомо били», «Техническая эксплуатация автомобилей», «Ремонт машин и ТКМ», «Механика» Горского государственного аграрного университета, кафедры «Ор ганизация безопасности дорожного движения» Северо-Кавказского горно металлургического института (государственного технологического университе та) и кафедры «Автомобили, бронетанковое вооружение и техника» Северо Кавказского военного института ВВ МВД России.

Публикации. Основные результаты, включенные в диссертацию, опуб ликованы в 26 трудах, в том числе 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников и четы рех приложений. Диссертация изложена на 222 страницах машинописного тек ста, содержит 17 таблиц, 66 рисунок, использованных источников 168, в том числе 8 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность проблемы, обозначаются пути ее решения, формулируется цель исследования и определена новизна работы.

В первой главе приводится обзор наиболее известных работ по анализу дорожно-транспорных происшествий (ДТП) в хронологическом порядке: J.C.

Collins, J.L. Morris (1971 г.);

I.S. Jones (1979 г.);

R. Byatt, R. Watts (1983 г.);

R.J.

Crice (1984 г.);

Б.Е. Боровский (1984 г.);

Г.Я. Волошин, В.П. Мартынов, А.Г.

Романов (1987 г.);

В.А. Иларионов (1989 г.), Ф.А. Федоров, Б.Я. Гаврилов ( г.);

С.А. Евтюков, Я.В. Васильев (2005 г.);

В.И. Коноплянко, В.В. Зырянов, Ю.В. Воробьев (2005 г.);

Б.Г. Гасанов (2008 г.);

Э.Р. Домке (2009 г.);

Ю.Я. Ко маров (2009 г.) и др.

Так как работы, касающиеся теории движения транспортных средств (ТС), в первую очередь автомобилей и трициклов, как наиболее скоростных, а также автомобильных перевозок, прямо или косвенно затрагивают изучаемые при автотехнической экспертизе вопросы, рассмотрены работы последних лет ряда авторов в этих областях: А.А. Ревин (2002 г.);

В.А. Гудков (2004 г.);

И.М.

Рябов (2004 г.);

И.В. Ходес (2005 г.);

В.А. Ким (2006 г.);

В.В. Селифонов ( г.);

В.В. Ларин (2010 г.);

Г.И. Мамити (2011 г.). Не обделено вниманием и со стояние теории движения автомобиля в зарубежных странах (Автомобильный справочник. Пер. с англ. – М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002 г., J.R. Ellis, J.Y.

Wong). Приняты во внимание и работы последних лет, посвященные устойчи вости движения мототранспорта: Г.И. Мамити, М.С. Льянов, А.Е. Гагкуев, К.Е.

Кониев, А.С. Мельников, С.Х. Плиев и др.

На основе выполненного анализа определена цель и поставлены задачи исследования.

Вторая глава содержит сведения по теории движения трицикла: тяговая и тормозная динамика, управляемость и устойчивость. Получена эмпирическая зависимость коэффициента сопротивления качению колеса с радиальной ши ной, позволяющей учитывать его при расчете движения трицикла.

Предложен более простой вывод дифференциальных уравнений движе ния для системы координатных осей, связанной с центром С масс трицикла.

Пусть Сх и Су будут продольной поперечной осями подвижной системы координат с началом в центре С масс, и Vх и Vу будут составляющими скорости V центра масс в направлении осей Сх и Су соответственно в момент времени t (рисунок 1). Так как трицикл находится в поступательном и вращательном движении при повороте, за время t + d t направление и величина скорости цен тра масс, а также направление продольной и поперечной осей трицикла изме няются. Изменение составляющей скорости, параллельной оси Сх, будет (Vx + d Vx ) cos d Vx (V у + d V у )sin d = = Vx cos d + d Vx cos d Vх V у sin d d V у sin d.

Рисунок 1 – Расчетная схема неустановившегося движения трицикла Предполагая, что d мало, и пренебрегая членами второго порядка мало сти, найдем, что изменение скорости Vx составит dVx V у d.

Разделив приращение скорости на приращение времени dt получим про дольную составляющую абсолютного ускорения центра С масс трицикла j x = dVx / dt Vу d / dt = Vx V у & (1) & & Составляющая Vx возникает из-за изменения продольной скорости Vx и направлена вдоль оси Сх, а составляющая V y появляется в связи с поворотом & составляющей скорости Vу;

– угловая скорость курсового поворота трицикла.

& = d / dt = = Vx / R = Vx ( 1 + 2 ) / L ;

& Vу – скорость бокового смещения центра масс, V у = Vx (b / R 2 ) = Vx [b( 1 ) a 2 ] / L ;

& V y – ускорение бокового смещения центра масс трицикла, [ ] V у = {Vx [ b ( 1 ) a 2 ] + Vx b ( &1 ) a&2 }/ L.

& & & (2) Аналогично получим составляющую абсолютного ускорения центра масс трицикла вдоль поперечной оси j y = dV y / dt + Vx d / dt = V y + Vx.

& & (3) Используя рисунок 2 для трицикла, совершающего плоское криволиней ное движение, получим уравнения движения для системы координатных осей, связанных с центром масс трицикла:

m (Vx V y ) = X 1 cos + X 2 Y1 sin ;

& & (4) m (V y + Vx ) = Y2 + Y1 cos X 1 sin ;

& & (5) J z = aY1 cos bY2 aX 1 sin, & (6) где Jz – момент инерции массы трицикла относительно Oz.

Если трицикл движется равномерно в продольном направлении, то урав нение (4) может быть исключено, и поперечные перемещения трицикла будут описаны уравнениями (5) и (6).

Рисунок 2 – Упрощенная модель для анализа движения трицикла.

Углы бокового увода 1 и 2 можно определить через выражения пере менных и Vy движения трицикла. Из рисунка 2, используя предположение о & малых углах, получим 1 = (a + V y ) / Vx ;

(7) & 2 = (b V y ) / Vx. (8) & Поперечные силы, действующие на передние и задние шины, являются функциями соответствующих углов бокового увода и угловой жесткости шин и выражаются следующими зависимостями: YA = Fy1 = 2 1 k1 ;

YB = Fy 2 = 2 2 k 2.

Объединяя уравнения (2) – (8) и предполагая, что угол поворота управ ляемых колес небольшой и Fx1 ( X 1 ) = 0, получаем уравнения поперечных пере мещений трицикла с углом поворота колес, являющимся входной переменной:

mV y + (mVx + (2ak1 2bk 2 ) / Vx ) + ((2k1 + 2k 2 ) / Vx )Vy = 2 k1 (t ) ;

& & J z + ((2a 2 k1 + 2b 2 k 2 ) / Vx ) + ((2ak1 2bk 2 ) / Vx )Vy = 2 a k1 (t ).

& Здесь (t ) представляет собой угол поворота передних колес в функции времени. Если в дополнение к углу поворота колес внешние силы или моменты, такие как аэродинамические силы и моменты, действуют на машину, они должны быть добавлены к правой части уравнений как входные переменные.

Наиболее важной для проведения автотехнической экспертизы характе ристикой эффективности торможения является проходимый при этом тормоз ной путь, по протяженности следов юза которого можно судить о скорости на чала торможения.

Дополним тормозную диаграмму, которая выражает зависимость замед ления j от времени t, скоростью V торможения и назовем ее графической моде лью процесса торможения (рисунок 3), где обозначено: j – установившееся за медление;

V – текущая скорость;

V0 – скорость начала торможения;

t – текущее время;

t0 – время, за которое колодки переместятся до соприкосновения с тор мозным барабаном (диском);

t1 – время, за которое замедление возрастает от нуля до установившегося значения j;

t2 – время торможения с установившимся замедлением j.

Рисунок 3 – Графическая модель процесса торможения Если считать тормозным путем расстояние S, пройденное колесной ма шиной с момента нажатия на педаль до полной остановки, то путь торможения можно определить, пользуясь графической моделью процесса торможения (ри сунок 3), как S = x0 + x1 + x2, где х0, х1, х2 – пути, проходимые машиной соответ ственно за время t0, t1, t2.

Составив дифференциальные уравнения движения машины для периодов:

0 t t0, &&0 = 0;

x (9) 0 t t1, &&1 + j t t1 = 0;

x (10) 0 t t2, &&2 + j = 0;

x (11) где через &&0, &&1, &&2 обозначены ускорения машины в соответствующие перио xxx ды торможения, найдем в результате двукратного интегрирования S = V0 t0 + V0 t1 2 + V02 2 j j t12 24.

Пренебрегая последним членом этого уравнения из-за его малости, полу чим S = V0 (t0 + t1 2 + V0 2 j ). (12) Привязав уравнение (12) к условиям движения посредством j = x·g/, где x – коэффициент продольного сцепления шин с опорной поверхностью, g – ус корение свободного падения, - коэффициент учета вращающихся масс, окон чательно найдем S = V0 (t0 + t1 2 + V0 x g ). (13) По формуле (13) можно определить для случая полного использования сцепного веса колесной машины минимально возможный путь торможения, что может дать, в ряде случаев, однозначный ответ на вопрос – была ли техниче ская возможность избежать наезда, столкновения и др.

Если торможение происходит с юзом, то считается, что след юза остается на дороге при установившемся замедлении j. Тогда скорость V1 (рисунок 3) на чала юза определится из уравнения (10) как t j x1 = t dt + C = V0 j t1 2 = V1. (14) & t1 С другой стороны, дважды проинтегрировав уравнение (11) и учитывая, что t2 = V1 / j, найдем выражение для тормозного пути, пройденного юзом x2 = V12 2 j = S ю, откуда V1 = 2 j S ю = 2 g S ю /. (15) Тогда, подставив в равенство (14) выражение (15) определим по следу юза Sю скорость V0 начала торможения V0 = 2 x g S ю / + x g t1 2. (16) Формула (13) определяет минимально возможный тормозной путь колес ной машины при полном использовании сцепления шин с опорной поверхно стью, который может быть достигнут в случае торможения всеми колесами машины.

В отличие от автомобиля, трицикл может иметь отдельные тормозные приводы на переднее (передние) и задние (заднее) колеса.

В случае торможения только передним (передними) колесом трицикла путь торможения будет равен S1 = V0 (t 0 + t1 2 ) + (L x h )V02 2 x g b. (17) Если торможение производится задними (задним) колесами, то S 2 = V0 (t 0 + t1 2 ) + (L + x h )V02 2 x g a. (18) В третьей главе рассматриваются вопросы статической и динамической устойчивости трициклов.

Критериями динамической устойчивости трицикла являются критические скорости начала заноса и начала опрокидывания.

Для трицикла определение критических скоростей осложнено тем, что если для двухосного автомобиля ось опрокидывания проходит через центры пятен контакта одного их бортов, то для трицикла ось опрокидывания проходит через центр пятна контакта одиночного колеса и центр пятна контакта одного из задних колес. Другое, еще большее осложнение, вызывает наклон управляе мого колеса трицикла в повороте, так как приводит к перемещению оси опро кидывания. Третье, наибольшее осложнение вызывает поворот трицикла с на клоняющимся вместе с одиночным колесом кузовом, так как при этом изменя ются координаты центра масс и еще сильнее изменяется ось опрокидывания.

Получены следующие выражения для критических скоростей движения в повороте на вираже, после достижения которых начнется занос Vз и опрокиды вание Vо трицикла с наклоняющимся кузовом g[sin + y (b cos + a ) cos / L] Vз = R. (19) ( R d ) cos g ( hy sin + n cos ) cos Vо = R. (20) ( hy cos n sin )( R d ) cos( + ) где: R = L /[tg ( 1 ) + tg 2 ] ;

d = [ h ( ar2 + br1 cos ) / L ] sin ;

hy = h cos v + (ar2 + br1 cos )(1 cos v) / L ;

mb V 2 mV 2 a + g sin ;

2 = ;

tg = (b Rtg 2 ) /( R d ) ;

1 = k1L R 2k 2 LR n = (d + atg + b) cos( ) ;

tg = B / 2 L ;

= r1 sin ( B / 2) 2 + L2.

Если в формулах (19) и (20) положить = 0, то получим выражения для критических скоростей начала заноса и опрокидывания трицикла с наклоняю щимся кузовом при движении на плоскости. Если = 0 и = 0, то получим вы ражения для критических скоростей обычного трицикла с передним управляе мым колесом.

Для всех объектов исследования получены аналогичные формулы для оп ределения критических скоростей трициклов.

Четвертая глава посвящена дальнейшему совершенствованию методов расчета движения трициклов в повороте путем учета углов увода колес, крена кузова и боковых деформаций шин.

а) б) Рисунок 4 – Силы, действующие на подрессоренные и неподрессоренные массы трицикла при повороте на плоскости (а) и в вираже (б) Так, рассмотрено криволинейное движение трицикла (рисунок 4) на плоскости (а) и в вираже (б). Силовые и геометрические параметры при одина ковых обозначениях снабжены вверху индексами "п" и "н", что указывает на их принадлежность к подрессоренным и неподрессоренным массам трицикла. То гда Fyn, Fyн – поперечные составляющие центробежных сил инерции, дейст вующие на подрессоренные и неподрессоренные массы трицикла;

G = m g – вес трицикла;

G п, G н – веса подрессоренных и неподрессоренных масс трицикла;

m – масса трицикла;

mп, mн – подрессоренные и неподрессоренные массы;

g – ускорение свободного падения;

– угол крена кузова (подрессоренных масс);

h п, h н = r – высоты расположения центров масс подрессоренных и неподрес соренных частей трицикла;

r – радиус качения колеса;

h – плечо крена;

С п, С н – центры подрессоренных и неподрессоренных масс трицикла при прямо линейном движении;

B – колея трицикла;

– боковое смещение центра пятна контакта эластичного колеса (поперечная деформация шины).

Критическая скорость, при превышении которой начинается опрокиды вание трицикла в вираже (таблица 1, формула 2) g R {m h L sin + [m ( B / 2 ) m n h sin ] a cos cos } cos Vo =. (21) {m h L cos [m ( B / 2 ) + m n h sin ] a cos sin } cos( ) При = 0, формула (21) превращается в выражение, полученное для рас чета критической скорости начала опрокидывания при движении по плоской горизонтальной опорной поверхности a g R [m ( B / 2 ) m п h sin ] cos cos Vo =, (22) m h L cos( ) где: h – высота центра масс;

– угол, определяемый из выражения tg = (b R tg 2 ) / R, которым, как и разностью ( – ), ввиду их малости, можно пренебречь, и тогда равенство (22) примет вид a g R [m ( B / 2 ) m п h sin ] cos Vo =, (23) mhL При = 0 и = 0, с учетом того, что tg = B 2 L, получим формулу для расчета критической скорости начала опрокидывания трицикла с передним управляемым колесом a g R sin Vo =. (24) h Предполагая линейную зависимость между действующей на колесо три цикла боковой силой и углом бокового увода шины, найдем mb V 2 mV 2a 2 = + g sin ;

1 =, (25) k1 L R 2 k2 L R где: m – масса трицикла;

а, b, L – координаты центра масс и база трицик ла;

V – линейная скорость движения продольной оси трицикла;

k1, k2 – коэффи циенты сопротивления боковому уводу шин переднего и задних колес трицик ла;

– коэффициент сопротивления дороги;

R – расстояние от центра поворота до продольной оси трицикла;

g – ускорение свободного падения;

– угол пово рота управляемого колеса.

Что же касается критической скорости трицикла по началу заноса, то здесь остается в силе ранее найденное выражение, так как крен и боковое сме щение центров пятен контакта колес с опорной поверхностью не влияют на ее величину, g R [sin + y ( a + b cos ) / L ] Vз = (26), cos где y – коэффициент поперечного сцепления шин с дорогой.

Аналогичные расчетные формулы получены и для других конструктив ных схем трициклов (таблица 1). Общая рекомендация для движения в слож ных условиях – до вхождения колесной машины в поворот снизить до безопас ной величины скорость движения и пройти его равномерно, чтобы коэффици ент сцепления шин с дорогой как в продольном, так и в поперечном (боковом) направлении был максимальным, а это возможно только в случае, когда отсут ствуют тяговые и тормозные моменты на колесах ТС.

Таблица 1. Формулы для определения скоростей трициклов Схема трицикла Критические скорости по заносу Vз и опрокидыванию Vо С передним gR[sin + y ( a + b cos ) / L] Vз = управляемым ;

(1) cos колесом g R {m h L sin + [m ( B / 2 ) m n h sin ] a cos cos } cos Vo =, (2) {m h L cos [m ( B / 2 ) + m n h sin ] a cos sin } cos( ) mV 2 a 2 где: R = L /[tg ( 1 ) + tg 2 ] ;

1 = mb V + g sin ;

2 = ;

2k 2 LR k1 L R tg = (b Rtg 2 ) / R ;

tg = B / 2 L.

С двумя перед gR[sin + y (a + b cos ) / L] Vз = ними управляе- ;

(3) cos мыми колесами g R {m h L sin + [m ( B / 2 ) m n h sin ] b cos cos } cos Vo =, (4) {m h L cos [m ( B / 2 ) + m n h sin ] b cos sin } cos( + ) mb V 2 mV 2 a + g sin ;

2 = где: R = L /[tg ( 1 ) + tg 2 ] ;

1 = ;

2k1 L R k 2 LR tg = (b Rtg 2 ) / R ;

tg = B / 2 L.

С задним оди gR[sin + y (a cos + b) / L] Vз = ночным управ- ;

(5) cos ляемым коле g R {m h L sin + [m ( B / 2 ) m n h sin ] b cos cos } cos сом Vo =, (6) {m h L cos [m ( B / 2 ) + m n h sin ] b cos sin } cos( ) mb V 2 mV 2 a + g sin ;

2 = где: R = L /[tg ( + 2 ) tg1 ;

1 = ;

2k1 L R k 2 LR tg = ( a + Rtg 1 ) / R ;

tg = B / 2 L.

С передним g[sin + y (a + b cos ) /L] Vз = R управляемым ;

(7) (R d) cos колесом и на g [m h y L sin + (C D ) a cos cos ] cos клоняющимся Vo = R, (8) [m h y L cos (C + D ) a cos sin ] ( R d ) cos( + ) кузовом где: R = L /[tg ( 1 ) + tg 2 ] ;

d = [h (ar2 + br1 cos ) / L]sin ;

h y = h cos v + (ar2 + br1 cos )(1 cos v) / L ;

С = m ( B 2 ) ;

D = m n h sin ;

mb V 2 mV 2 a ;

2 = ;

tg = (b Rtg 2 ) /( R d ) ;

1 = + g sin k1 L R 2k 2 LR n = (d + atg + b) cos( ) ;

tg = B / 2 L ;

= r1 sin ( B / 2) 2 + L2.

При движении в гористой местности, особенно по косогорам, – криволи нейное движение следует совершать на минимальной скорости, избегая пово ротов в сторону подъема, резких разгонов и торможений.

В пятой главе содержатся разработанная методика проведения дорож ных испытаний трицикла на устойчивость против опрокидывания, результаты экспериментальных исследований, методика обработки экспериментальных данных, включающая точное определение фиксированного угла поворота управляемого колеса и траекторий точек 1 и 2 трицикла.

– опытные данные для трицикла с жесткой подвеской кузова и эластич ными колесами;

– результаты расчета трицикла с жесткой подвеской кузова и жесткими колесами;

– результаты расчета трицикла с накло няющимся до 45° кузовом и жесткими колесами;

– результаты расчета трицикла с учетом крена и поперечной деформации шин Рисунок 5 – Зависимость скорости Vo начала опрокидывания от угла по ворота управляемого колеса трицикла.

Результаты расчетов по полученным формулам и опытные данные три цикла с параметрами: m = 285 кг;

L = 1,86 м;

В = 1 м;

а = 1,22 м;

b = 0,64 м;

h = 0,63 м;

r1 = 0,29 м;

r2 = 0,31 м;

1 = 2 = 5°;

= 0, представлены на рисунке 5.

Проверка по критерию Фишера показала, что аналитическое решение ()совпадает с опытными данными () с доверительной вероятностью 95 %, т.е.

адекватно описывает изучаемые процессы. Следовательно, верны и другие ана литические решения () и (), полученные из тех же исходных предпосылок, что и (). Из рисунка 5 отчетливо видно, что при крене кузова и поперечной деформации шины () скорость начала опрокидывания уменьшается, что не обходимо учитывать при проведении автотехнической экспертизы ДТП.

В приложении приводится практический пример автотехнической экс пертизы, в которой использованы полученные в диссертации формулы, а также справки, подтверждающие использование результатов диссертации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Решена задача совершенствования методов расчета движения трицик лов различных конструктивных схем для повышения достоверности результа тов автотехнической экспертизы ДТП.

2. Предложена эмпирическая зависимость для расчета коэффициента со противления качению колеса с радиальной шиной, позволяющая учитывать скорость движения трицикла при ДТП.

3. Предложен более простой вывод дифференциальных уравнений дви жения для системы координатных осей, связанной с центром масс трицикла.

4. Приведен строгий вывод параметров движения процесса торможения, позволяющий качественно выполнять автотехническую экспертизу ДТП, свя занного с торможением колесной машины, в частности трицикла.

5. Получены расчетные формулы для критического угла опрокидывания, максимально возможных скоростей движения трициклов в заданных условиях и требуемых для их достижения мощностей двигателя, позволяющие оценить достоверность результатов автотехнической экспертизы.

6. Разработаны уточненные методы расчета критериев динамической ус тойчивости трициклов различных конструктивных схем, учитывающие попе речный уклон опорной поверхности, боковой увод колес, крен подрессоренной массы и поперечную деформацию шин, применение которых повысит досто верность расчета движения трицикла при автотехнической экспертизе ДТП.

7. Сравнение экспериментальных и расчетных данных показало их хоро шую сходимость, что подтверждает достоверность расчетов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ 1. Мамити Г.И., Гагкуев А.Е., Плиев С.Х., Тедеев В.Б. Расчет критиче ских скоростей трициклов // Автомобильная промышленность, 2010, № 7. – С.

33-35.

2. Мамити Г.И., Плиев С.Х., Тедеев В.Б. К тяговому расчету автомобиля // Известия ФГОУ ВПО «Горский госагроуниверситет». Научно-теоретический журнал. Т. 47, ч. 1. – Владикавказ, 2010. – С. 212-213.

3. Мамити Г.И., Агузаров Т.Т., Плиев С.Х., Тедеев В.Б. Расчет пути вы бега двухосного автомобиля // Известия ФГОУ ВПО «Горский госагроунивер ситет». Научно-теоретический журнал. Т. 47, ч. 1. – Владикавказ, 2010. – С.

214-217.

4. Мамити Г.И., Плиев С.Х., Тедеев В.Б. Устойчивость трицикла в по вороте с учетом крена кузова // Вестник машиностроения, 2011, № 6. – С. 85-87.

См. также: G. I. Mamiti, S. Kh. Pliev, and V. B. Tedeev. Body Roll and Sta bility of a Tricicle when Turning // ISSN 1068 – 798 X, Russian Engineering Re search, 2011, vol. 31, No. 6, pp. 582 – 584.© Allerton Press. Inc. 2011.

Прочие статьи 5. Тедеев В.Б. Проблемы, связанные с проведением автотехнической экспертизы в отдельно взятом регионе и пути их решения // Российская акаде мия наук. Труды молодых ученых. Т.3. – Владикавказ: Терек, 2007. – С. 95-100.

6. Тедеев В.Б., Загалова Л.А. Провоцирование аварийных ситуаций на автомобильных дорогах // Российская академия наук. Труды молодых ученых.

Т.3. – Владикавказ: Терек, 2007. – С. 101-102.

7. Загалова Л.А., Тедеев В.Б. Совершенствование методов работы под разделений ГИБДД при расследовании дорожно-транспортных происшест вий//Материалы региональной НТК. – Владикавказ: СКГМИ (ГТУ), 2007. – С.

170-171.

8. Тедеев В.Б. Пути решения проблем, связанных с расследованием и экспертизой дорожно-транспортных происшествий на региональном уровне // Материалы региональной НТК.-Владикавказ: СКГМИ (ГТУ), 2007. – С.171-175.

9. Груздов Г.Н., Загалова Л.А., Тедеев В.Б. Об уровне организации и управления движением городским пассажирским транспортом как факторах влияния на дорожную безопасность // Материалы 8-й международной конфе ренции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах».

– СПб., 18-19 сентября 2008. – С. 318-321.

10. Алексеев В.П., Тедеев В.Б. О структуре систем управления транс портно-технологическими комплексами открытых горных предприятий // Тру ды 4-го международного форума (9-й международной конференции) «Актуаль ные проблемы современной науки». – Самара, 17 – 19 ноября 2008. – С. 5-7.

11. Алексеев В.П., Тедеев В.Б., Халоянц А.Г. Методы анализа и выбора структуры информационных систем // Труды СКГМИ (ГТУ). Выпуск 16. – Вла дикавказ, 2009. – С. 43-45.

12. Тедеев В.Б. Расчет максимально возможной скорости движения авто мобиля по окружности // Материалы 2-й международной НТК «Перспективные направления развития автотранспортного комплекса».-Пенза, 2009.– С. 167-169.

13. Мамити Г.И., Льянов М.С., Гагкуев А.Е., Плиев С.Х., Тедеев В.Б.

Проектирование трицикла с наклоняющимся кузовом // Материалы междуна родной НТК, посвященной 100-летию начала подготовки инженеров по авто мобильной специальности в МГТУ им. Н.Э.Баумана. – М., 2009. – С. 136-143.

14. Мамити Г.И., Гагкуев А.Е., Тедеев В.Б. Формирование устойчивости трицикла с наклоняющимся кузовом // Известия ФГОУ ВПО «Горский госагро университет». Научно-теоретический журнал. Т. 46, ч. 2. – Владикавказ, 2009. – С. 109-115.

15. Мамити Г.И., Гагкуев А.Е., Тедеев В.Б. Критические скорости суще ствующих трициклов в общем виде // Известия ФГОУ ВПО «Горский госагро университет». Научно-теоретический журнал. Т. 46, ч. 2. – Владикавказ, 2009. – С. 115-119.

16. Гагкуев А.Е., Тедеев В.Б. и др. Гидравлический механизм наклона трицикла // Вестник трудов молодых ученых Горского ГАУ. Владикавказ, 2009.

– С. 47-48.

17. Гагкуев А.Е., Тедеев В.Б. и др. Нагрузочные и расчетные режимы гидравлического механизма наклона кузова // Вестник трудов молодых ученых Горского ГАУ. Владикавказ, 2009. – С. 49.

18. Гагкуев А.Е., Тедеев В.Б. и др. Определение силовых и геометриче ских параметров гидроцилиндра в составе механизма наклона // Вестник трудов молодых ученых Горского ГАУ. Владикавказ, 2009. – С. 50-52.

19. Мамити Г.И., Плиев С.Х., Тедеев В.Б. Выбор исходных данных для расследования дорожно-транспортных происшествий // Материалы всероссий ской НПК «Новые направления в решении проблем АПК на основе современ ных ресурсосберегающих инновационных технологий». – Владикавказ, 2010. – С. 29-31.

20. Тедеев В.Б. Расчет максимальной скорости движения автомобиля в повороте, соответствующей началу его заноса // Материалы всероссийской НПК «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ре сурсосберегающих инновационных технологий».– Владикавказ, 2010.-С. 38-39.

21. Тедеев В.Б. Условия безопасного движения колесных машин в гори стой местности // Материалы всероссийской НПК «Новые направления в реше нии проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновацион ных технологий». – Владикавказ, 2010. – С. 39-40.

22. Тедеев В.Б. Определение тормозного пути колесной машины при рас следовании дорожно-транспортного происшествия // Материалы всероссийской НПК «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ре сурсосберегающих инновационных технологий».– Владикавказ, 2010.-С. 41-43.

23. Тедеев В.Б. Обеспечение безопасности колесных машин на склонах // Материалы международной НПК «Наука и молодежь: новые идеи и решения».– Волгоград, 2010. – С. 214-215.

24. Тедеев В.Б., Загалова Л.А. Вопросы безопасности движения колесных машин в работе эксперта-автотехника // Материалы международной НПК «Строительство-2011, секция 10 «Автомобильные дороги, организация перево зок на транспорте, безопасность дорожного движения». – Ростов н/Д, 14-16 ап реля 2011 г. – 91-93.

25. Тедеев В.Б. Проверка достоверности определения скорости при авто технической экспертизе // «Перспективы развития АПК в современных услови ях». Материалы международной НПК.-Владикавказ, 20-22 апреля 2011, с.67- Патенты 26. Кортиев А.Л., Царикаев В.К., Тедеев В.Б. и др. Патент RU 103812 U МПК Е01F 7/04 (2006.1). Устройство для защиты от снежных лавин.

Личный вклад автора в публикациях. Работы [5], [8], [12], [20]-[23], [25] выполнены единолично. В работах [1]-[4], [6]-[7], [9]-[11], [13]-[19], [24], [26] автор принимал непосредственное участие в постановке задач, проведении теоретических и экспериментальных исследований, обсуждении полученных результатов.

Лицензия: ЛР, № 020574 от 6 мая 1998 г.

Подписано в печать 07.10.2011 г. Заказ № Объем 1 п.л Тираж 100. Бумага типографская. Формат 362040, Владикавказ, ул. Кирова, Типография ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»