KOČNA DINAMIČNOST

Sadržaj

Broj indeksa: Student: Ocena:

2002-1-198 Branko Karanović

Univerzitet u Beogradu Predmet: Redni broj:

Saobraćajni fakultet Tehnička Eksploatacija Motornih Vozila 35/2005

KOČNA DINAMIČNOST 3

Zadatak 3

Određivanje položaja težišta 3

Dijagram tangencijalnih sila 5

Dijagram kočnih sila 6

Zaključak 7

2002-1-198 Branko Karanović 35/2005

Vezba br. 3 Kočna dinamičnost strana 2/8

KOČNA DINAMIČNOST

Zadatak

Za dato motorno vozilo » ALUMINIJUMSKI FURGON FAP 1213/42 « odrediti:a) položaj težišta i opisati kako se određuje,b) dati dijagram tangencijalnih sila ic) dati dijagram kočnih sila i predložiti odnos koeficijenata kočnog sistema.

Ulazni podaci:dinamički radijus pneumatika rd 0,52 [m]ukupna težina praznog vozila: Go 39240 [N]korisna nosivost Gt 58860 [N]ukupna težina nominalno opterećenog vozila G 98100 [N]opterećenje prednje osovine Gp 61313 [N]opterećenje zadnje osovine Gz 36788 [N]prianjanje φ 0,30 [N]

Određivanje položaja težišta

Koordinate težišta vozila određuju se kada se ono nalazi u stanju u mirovanja. Osovinski pritisci su tada statički. Za određivanje položaja težišta potrebno je pored poznavanja međuosovinskog rastojanja l i težine vozila G, znati i opterećenje jedne od osovina. Iz tog razloga vozilo se postavlja na horizontalanu podlogu i svojim jednim krajem oslonja na vagu pomoću koje merimo osovinske pritiske.

Položaj težišta određuje se u odnosu na razmak osovina, odnosno rastojanjem od prednje i zadnje osovine (lp, lz), pomoću jednačine za sumu momenata oko tačke A.

Visina težišta ht određuje se na osnovu jednačine za sumu momenata oko tačke A kada je vozilo prednim krajem uzdignuto na visinu H, pri čemu je zadnji točak oslonjen na vagu. Sa vage se očitava vrednost osovinskog opterećenja zadnje osovine i na osnovu nje izračunava visina težišta.

Slika 1 Određivanje položaja težišta

2002-1-198 Branko Karanović 35/2005

Vezba br. 3 Kočna dinamičnost strana 3/8

Kada je vozilo podignuto na visinu H = 0,5 m, izmereno je opterećenje zadnje osovine Z’zst = 62657 N

2002-1-198 Branko Karanović 35/2005

Vezba br. 3 Kočna dinamičnost strana 4/8

Dijagram tangencijalnih sila

U slučaju kočenja na horizontalnom putu, normalne reakcije tla iznose:

Na osnovu sume svih sila u pravcu x-ose biće:

Uzimajući u obzir da je:

promenu vrednosri tangencijalnih sila u funkciji usporenja možemo napisati u sledećem obliku:

Tabela 1: Tangencijalne sile

b [m/s2] 0 2 4 6 8 9,81 10Xp [N] 11036 12465 13893 15322 16751 18043 18179Xz [N] 18394 16965 15537 14108 12679 11387 11251

2002-1-198 Branko Karanović 35/2005

Vezba br. 3 Kočna dinamičnost strana 5/8

Dijagram kočnih sila

Konstrukcija kočnog sistema treba da obezbedi da se sile kočenja raspodeljuju po osovinama u skladu sa raspoloživim prianjanjem. Ovakvom raspodelom se u potpunosti koristi raspoloživo prianjanje na točkovima obe osovine i ostvaruje njihovo istovremeno blokiranje, pri čemu se ostvaruje i najkraći put i vreme do zaustavljanja. Ukoliko prevremeno blokiraju točkovi jedene osovine, deo raspoloživog prianjanja na drugoj osovini ostaje neiskorišćen, što utiče na smanjenje stepena dobrote sistema i produžuje zaustavni put.

Promene vertikalnih reakciju u toku kočenja u funkciji usporenja imaju linearan karakter. Zbog prenosa težine sa zadnje na prednju osovinu naophodno je da se kočne sile na prednjoj osovini povećavaju, a na zadnjoj smanjunju sa porastom usporenja.

Kod jednostavnih kočnih sistema bez regulacije, sa konstantom raspodelom kočnih sila, istovremeno blokiranje točkova obe osovine ostvaruje se jedino pri kočenju sa kočnim keficijentom q = φ. Koeficijent raspodele kočnih sila kod ovakvih vozila realizuje se izborom odgovarajućih prečnika kočnih cilindara, pritiskom u sistemu i dimenzionisanjem kočnica.

Kod teretnih vozila opterećenje zadnje osovine je veće od opterećenja prednje, pa se i kočni sistem projektuje tako da su kočni momenti na zadnjoj osovini veći (za red veličina 20-30%).

Kočne sile su proporcionalne momentu kočnja, koji je opet proporcionalan pritisku u kočnom sistemu, pa se može napisati da su γkp i γkz koeficijenti proporcionalnosti kočnih sila i pritisaka u kočnom sistemu.

U slučaju kočenja na horizontalnom putu, uz zanemarivanje otpora kotrljanja i otpora vazduha, kao i inercije obrtnih masa, jednačina kretanja kočenog vozila biće:

Posle zamene dobija se:

Tabela 2: Kočne sile

b [m/s2] 0 2 4 6 8 9,81 10Fkp [N] 0 9091 18182 27273 36364 44591 45455Fkz [N] 0 10909 21818 32727 43636 53509 54545

2002-1-198 Branko Karanović 35/2005

Vezba br. 3 Kočna dinamičnost strana 6/8

Zaključak

Za potrebe analize vozila pri kočenju potrebno je uspostaviti vezu između tangencijalnih i kočnih sila.

Uslov stabilnost dvoosovinskog vozila pri kočenju (bez prevremenog blokiranja točkova na nekoj od osovina) može se izraziti relacijom:

Iz ovih relacija može se odrediti odnos kočnih sila na prednjoj i zadnjoj osovini, za zadatu vrednost koeficijenta prianjanja φ, iz uslova jednovremenog blokiranja točkova na obe osovine. Takođe moguće je i na osnovu zadatog odnosa kočnih sila, odrediti vrednost koeficijenta prianjanja pri kom se ostvaruje istovremeno blokiranje točkova na obe osovine.

Maksimalno usporenje se može realizovati uz pretpostavku da u toku procesa kočenja kočne sile na točkovima istovremeno dostižu svoje odgovarajuće vrednosti sila prianjanja.

U slučaj zadatog koeficijenta prianjanja φ = 0,30, kada je odnos koeficijenata proporcionalnosti kočnih sila i pritisaka u kočnom sistemu γkz = 1,2 γkp dolazi do prevremene blokade točkova prednje osovine. Iz uslova:

možemo naći vrednosti usporenja pri kojim blokiraju točkovi na prednjoj odnosno zadnjoj osovini, računskim putem:

Prednja osovina blokira pri usporenju b1 = 2,88 m/s2, a zadnja pri b2 = 2,98 m/s2.

Da bi pri zadatom odnosu kočnih sila istovremeno blokirali točkovi obe osovine potrebno je da koeficijent prianjanja ima vrednost φ = 0,33.

2002-1-198 Branko Karanović 35/2005

Vezba br. 3 Kočna dinamičnost strana 7/8

Pri čemu bi točkovi obe osovine blokirali pri usporenju:

Može se zaključiti da usvojeni odnos koeficijenata kočnog sistema γkz = 1,2 γkp nije optimalan, u odnosu na zadato prianjanje φ = 0,30, pa ga treba korigovati. Na osnovu prethodno iznetog, treženi odnos se može naći analitičkim putem:

Tada je:

odnosno:

Tabela 3: Kočne sile kada je odnos koeficijenata proporcionalnosti kočnih sila i pritisaka u kočnom sistemu optimalan za zadatu vrednost prianjanja

b [m/s2] 0 2 4 6 8 9,81 10F'kp [N] 0 8929 17857 26786 35714 43795 44643F'kz [N] 0 11071 22143 33214 44286 54305 55357

Isti odnos između kočnih sila može se odrediti grafičkim putem, očitavanjem vrednosti korigovanih kočnih sila F’kp i F’kz za jednu, bilo koju vrednost usporenja. Na osnovu ovih vrednosti moguće je izračunati i predložiti novi odnos između kočnih sila:

Pri ovom novom odnosu istovremeno će blokirati točkovi na obe osovine vozila.

2002-1-198 Branko Karanović 35/2005

Vezba br. 3 Kočna dinamičnost strana 8/8