Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Основные понятия, параметры и характеристики количественной оценки управляемости 6
1.1 Определение, законодательное терминология в государственных стандартах и в литературе 6
1.2 Показатели свойств управляемости, устойчивости, их количественная оценка по литературным источникам, прочей информации (интернет, патентная литература и др) и собственным рекомендациям 11
1.3 Тестовое периодического отклонения УК функцией синуса 20
Глава 2. Расчётная оценка свойств управляемости АТС 31
2.1 Общая методика исследования 31
2.2 Геометрические параметры автомобиля, нагруженность автомобиля 32
2.3. Колёсная сила тяги и сопротивление движению (качение колёс, колебания, торможение, аэродинамика) 37
2.4 Боковые силы 40
2.5 Влияние подвески и рулевого привода и шин на управляемость 45
2.6 Влияние несоответствия схождения, развала колес и люфтов в рулевом приводе на управляемость 61
2.7 Расчётный анализ свойств поворачиваемости и чувствительности к повороту автомобиля 68
2.8 Искажение траектории, боковое ускорение 72
2.9 Алгоритм и программа расчетного определения управляемости 81
Глава 3. Расчётное сопоставление управляемости АТС на примерах ChevroletNiva, Renault Megan, Vinaxuki - 2010 93
3.1 Методика расчёта 93
3.2 Расчетное определение управляемости ChevroletNiva 93
3.3 Расчетное определение управляемости Renault Megan 101
3.4 Расчетное определение управляемости Vinaxuki - 2009 106
3.5 критическая и предельная скорость автомобиля 118
Глава 4. Экспериментальное исследование 126
4.1 Экспериментальное определение угловой поперечной жёсткости Ср кузова на подвески относительно опорных колёс автомобиля 126
4.1.1 Общая методика экспериментального исследования 126
4.1.2 Цель эксперимента 127
4.1.3 Объект исследования 127
4.1.4 Методика эксперимента 127
4.1.5 Результаты оценки боковой жесткости 133
4.2 Экспериментальное видеографическое сопоставление периодических перемещений рулевого колеса и поперечных смещений машины 136
4.2.1 Общая методика экспериментального исследования 136
4.2.2 Цель эксперимента 136
4.2.3 Объект исследования 136
4.2.4 Методика эксперимента 137
4.2.5 Оценки результаты исследования 141
Глава 5. Пути конструктивного улучшения свойств управляемости ... 143
5.1 Подбор шин 143
5.2 Направление усовершенствования управляемости по схеме и параметрам подвески и рулевого привода 144
Общие выводы и рекомендации 148
Заключение 150
- Показатели свойств управляемости, устойчивости, их количественная оценка по литературным источникам, прочей информации (интернет, патентная литература и др) и собственным рекомендациям
- Геометрические параметры автомобиля, нагруженность автомобиля
- Расчетное определение управляемости ChevroletNiva
- Экспериментальное видеографическое сопоставление периодических перемещений рулевого колеса и поперечных смещений машины
Введение к работе
Острые кишечные инфекции (ОКИ) относятся к числу самых массовых инфекционных заболеваний (Покровский В.И., Малеев В.В., 2005, Онищенко Г.Г., 2006). В последние годы отмечается отчетливая тенденция в изменении этиологической значимости патогенов, вызывающих ОКИ у детей (Горелов А.В., Милютина Л.Н., 2006). В настоящее время в мире 50-80% случаев ОКИ у детей обусловлено вирусами. Ведущая роль среди них принадлежит ротавирусам (Mes A.F., Alonso F. et all., 1996, Glass R.I., 1997, Bon F., 1999; Wilhelmi I. et all., 2003, Penelope H., Dennehy P.H., 2000). По оценкам экспертов ВОЗ, практически каждый ребенок в течение первых 5 лет жизни переносит ротавирусный гастроэнтерит независимо от расы и социально-экономического статуса, нанося значительный экономический ущерб системе здравоохранения и обществу (Canliffe N., Bresse J .,2002). Ежегодно ротавирусы вызывают более 137 миллионов случаев детского гастроэнтерита и, примерно, 592 000 смертей в год во всем мире (Linhares А.С., 2000, Parashar U.D. et all., 2003). Заболеваемость ротавирусной инфекцией (РВИ) особенно велика в возрасте от 6 до 18 месяцев, прежде всего у детей, находящихся на искусственном вскармливании, что обусловливает 30-71% госпитализаций детей по поводу данной патологии (Kapikian A.Z., 2001, Горелов А.В., 2007). РВИ регистрируется также и у новорожденных, но не всегда сопровождается у них клиническими проявлениями (Яцык Г.В., Захарова И.Н., 1997, Anderson Е., 2004). Имеются многочисленные сообщения о частом внутрибольничном инфицировании (27-32%) ротавирусами (Fisher Т.К., Bresse Y., Glass R., 2004).
Несмотря на более чем 40-летнее внимание ведущих мировых научных центров к данной инфекции, одним из наименее изученных аспектов ротавирусной инфекции является вирусоносительство. По данным литературы, длительность реконвалесцентного вирусовыделения может
колебаться от 2 до 8 недель и более после перенесенной РВИ (Григорович М.С., 1998; Учайкин В.Ф., 2004).
Другой не менее значимой проблемой является оптимизация методов
верификации диагноза. В настоящее время для диагностики ротавирусной
инфекции чаще других применяются такие методы детекции антигена
ротавируса как ИФА (иммуноферментный анализ) с моно- и
поликлональными антителами к ротавирусу группы А и реакция' латекс-агглютинации (РЛА). По данным зарубежных авторов, истинная* доля ротавирусной инфекции (РВИ) в структуре нерасшифрованных ОКИ? может быть недооцененной в связи с относительно низкой чувствительностью данных методов (Penelope Н., Dennehy Р.Н., 1999). Вместо их за рубежом широко внедряется метод полимеразной цепной реакции (ГЩР), однако истинное место этого метода в диагностике ротавирусной инфекции все еще не определено: Данный метод обладает высокой чувствительностью и относительной быстротой, что дает возможность, с первых часов» болезни получить наибольшую информацию о возбудителе, прогнозировать течение и- исход заболевания и, самое главное, назначить правильное и своевременное лечение.
В последние годы убедительно доказано, что от своевременности и адекватности назначения терапии при острых кишечных инфекциях (ОКИ) зависят длительность заболевания и его исходы. К сожалению несмотря-на то, что при вирусных диареях назначение антибиотиков не целесообразно, они по прежнему шаблонно назначаются 70% больных (Подколзин А.Т., 2002).
Не менее значимым для исхода и прогноза болезни являются и нарушения состава нормальной микрофлоры кишечника, которые регистрируется у 95-97% больных ОКИ (Л.В1 Феклисова и соавт.,1995; В.В. Покровский., 1999). Нарушение микробиоценоза кишечника в той или иной степени выраженности, в остром периоде при ротавирусном гастроэнтерите отмечается у 67,7-96% больных, что утяжеляет течение гастроэнтерита,
способствует формированию упорных диарей, снижает эффективность проводимой терапии (Боковой А.Г., 2001, Феклисова Л:В., 2003, Новокшонов А.А., 2004, Тихомирова О.В., 2005). В этой связи особое место в комплексной терапии РВИ отводится своевременной и эффективной коррекции дисбиотических нарушений. Для этих целей традиционно используют эубиотики - про- и пребиотические препараты. Одной из наиболее' перспективных и удобных форм пробиотиков, разработанных недавно, являются кисломолочные пробиотические продукты питания. В зарубежных исследованиях, последних лет наглядно продемонстрирован положительный опыт использования кисломолочных пробиотических продуктов в профилактике ротавирусных гастроэнтеритов,' особенно среди организованных детей (Isolauri Е., 1991, Kaila М. et all., 1995, Pant A.R., 1996). В то же время, данные литературы о клинической эффективности применения пробиотических продуктов питания в комплексной терапии РВИ у детей весьма противоречивы; что требует дополнительного* изучения- и клинико-лабораторного обоснования их использования для восполнения данного пробела.
Цель работы
Целью настоящей, работы является совершенствование клинико-лабораторной диагностики и терапии ротавирусной инфекции у детей и патогенетическое обоснование эффективности применения пробиотических продуктов питания и пребиотиков.
Задачи исследования
1. Определить место ротавирусной' инфекции в структуре ОКИ у детей, госпитализированных в стационар (в зависимости от метода обследования, сезона года и возраста детей).
Изучить клиническую эффективность применения различных пробиотических продуктов питания, содержащих лакто- или бифидобактерии и пребиотиков в комплексной терапии ротавирусной инфекции у детей различных возрастных групп
Изучить метаболитный статус микрофлоры кишечника у детей, больных ротавирусной инфекцией и оценить его динамику в зависимости от применяемых в комплексной терапии пре- и пробиотиков.
Определить, влияние современных про- и пребиотиков на реконвалесцентную персистенцию ротавирусов.
Научная новизна
Установлена клинико-диагностическая значимость метода ПЦР в диагностике ротавирусной- инфекции. Включение ПЦР' в, комплекс обследования совместно с рутинными методами (ИФА), позволяет повысить процент верификации ротавирусов в 1,5-1,7 раза. Показано истинное место* этой инфекции в этиологической структуре ОКИ у детей в разные сезоны года и в разных возрастных группах.
Впервые при ротавирусной инфекции изучен метаболитный* статус микрофлоры кишечника у детей разных возрастных групп, который характеризуется - снижением абсолютного содержания отдельных КЖК (особенно- масляной и пропионовой), и их суммарного количества1 в кале, умеренным снижением значений анаэробного индекса и индекса изокислот.
Впервые показана эффективность применения лактулозы (Дюфалак)* в< пребиотической дозе в комплексной терапии РВИ и её влияние на частоту персистенции ротавируса в периоде реконвалесценции.
Впервые установлено преимущество новой адаптированной смеси, обогащенной пробиотиками (НАН2) в коррекции постинфекционных микроэкологических нарушений у детей первого года жизни, перенесших ротавирусную инфекцию.
Впервые выявлена эффективность сывороточного поликомпонентного пробиотического продукта «Гармония жизни» в диетотерапии РВИ у детей, а также его влияние на показатели метаболической активности кишечной микрофлоры и полостного пищеварения.
Практическая значимость
Внедрение в практику ПЦР-диагностики позволяет повысить процент этиологической расшифровки ОКИ, а именно частоту выявления ротавирусной инфекции, способствует назначению правильной и своевременной- терапии, обеспечивая тем самым более благоприятное течение и исход заболевания, снижение экономических затрат на лечение.
На основании полученных новых данных по клинической эффективности эубиотиков и патогенезу, разработаны адекватные подходы к диетотерапии детей разного возраста, больных РВИ. Внедрение новых подходов в'-комплексную терапию РВИ, а именно применение пребиотиков, позволяет сократить сроки реконвалесцентного вирусовыделения.
Использование в комплексной терапии РВИ у детей пробиотиков иг пребиотиков позволяет сократить сроки заболевания, улучшить показатели метаболитного статуса микрофлоры кишечника и полостного пищеварения.
Внедрение результатов работы
Результаты работы внедрены в практику работы детской инфекционной больницы №5 Северо-восточного административного округа г. Москвы.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены и обсуждены на межрегиональной научно-практической конференции «Новые взгляды на питание здоровых и больных детей» (г. Воронеж, 2007), научно-практической конференции «Питание здорового и больного ребенка: современные взгляды и новые
возможности» (г. Светлогорск, 2007), межрегиональной научно-практической конференции «Новые взгляды на питание здоровых и больных детей» (г. Барнаул, 2007), на пятой московской ассамблее «Здоровье столицы» (г. Москва, 2006). По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 151 листах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 187 литературных источников (88 отечественных и 99 зарубежных).
Диссертация иллюстрирована 37 таблицами, 10 рисунками и 3 клиническими примерами.
Показатели свойств управляемости, устойчивости, их количественная оценка по литературным источникам, прочей информации (интернет, патентная литература и др) и собственным рекомендациям
Как изложен в п. 1.1 А.С.Литвинов [6] в своих работах задал оценочные показатели управляемости. Следует оговорить, что все они являются экспериментальными в соответствии с РД 37.001.005-82 и имеют экспертную оценку в баллах проставляемую водителем-испытателем или сторонним экспертом-наблюдателем:!) устойчивость управления траекторией; 2) устойчивость курсового управления; 3) устойчивость траектории при торможении; 4) устойчивость курсового угла при торможении; 5) предельная скорость выполнения манёвра; 6) скорость начала снижения устойчивости траектории; 7) скорость начала снижения устойчивости курсового направления
Кроме того, имеется ряд дополнительных показателей. Статическая траєкторная управляемость, которая определяется отношением угловой скорости поворота к линейной скорости движения при боковом ускорении jy=4M/c2 в зависимости от угла поворота УК вплоть до тах с последующей оценкой предельных значений и ограничением предельных норм. Характеристика "рывок руля" оценивается отношением угловой скорости в переходный период к установившейся угловой скорости по времени и сопоставляется с предельными нормами по минимальным и максимальным значениям. Характеристика "выход из поворота" оценивает стабилизирующее качество. Для этого при скорости до бОкм/ч и jy=4M/c освобождают рулевое колесо и определяют остаточный курсовой угол. Лёгкость рулевого управления оценивается на скорости 40 и бОкм/ч при jy=4M/c2 по величинам: предельная скорость входа в заданную "переставку" (изменение полосы движения) на ограниченном по длине участке дороги, скорость входа в поворот и др. Средняя угловая скорость поворотов рулевого колеса на прямолинейном участке дороги при корректировке направления движения. Здесь дан неполный перечень показателей, но можно отметить, что все они могут быть получены только путём испытаний реальных машин. На этапах проектирования прогнозировать качественные показатели управляемости по ним невозможно. Помимо показателей управляемости рассматриваются показатели устойчивости по заносу и опрокидыванию с формулировкой понятия устойчивости, как "совокупность свойств, определяющих критические параметры по устойчивости движения и положению автотранспортного средства ". Из оценочных показателей называются: критические скорости по боковому скольжению (заносу) и боковому опрокидыванию; соответственно критические углы косогора по скольжению и опрокидыванию; коэффициенты поперечной устойчивости при круговом движении с заданным радиусом и при прямолинейном движении.
В.Н. Кравец [7] приводит двенадцать показателей устойчивости управления по РД 37.001.005-86. Рассмотрим основные, по нашему усмотрению, из них преимущественно для автомобилей групп Mi и Nb соответственно легковых с менее, чем для 8 пассажиров, и двухосных грузовых грузоподъёмностью менее 3.5 т.: 1) Скорость самовозврата рулевого колеса, оцениваемая отношением уменьшения на 90% угла максимального отклонения рулевого колеса от 0Р1 до 6Р2 при завершении процесса стабилизации
Рисунок 1.1. Графическое изображение оценочных показателей. (рис.4.1) со0р =[0.9(бр] -6p2jj/At. 2) Остаточный угол поворота рулевого колеса ЭР2. 3) Заброс угла поворота рулевого колеса 0РЗ - максимальный угол перехода от нейтрального положения в обратную сторону в процессе стабилизации.
Время стабилизации tCT при возвращении руля от максимального отклонения до остановки. Даны регламентируемые величины (см. табл. 1.1), однако не указаны соответствующие этим условиям скорость автомобиля и начальная величина угла поворота 0Р1, от которой начинается самовозврат.
Далее предполагается оценка характеристик курсового угла, угла поворота рулевого колеса при заданных скоростях по времени в процессе переставки. Отдельно предусматривается оценка устойчивости по показателям: критический угол косогора по боковому опрокидыванию и скольжению; критическая скорость при криволинейном движении по опрокидыванию и заносу; коэффициент боковой устойчивости; критическая скорость по курсовой устойчивости и т.д. Всего выделяется пятнадцать показателей, включая и автомобиль с прицепом. Отмечается, что допустимое увеличение границы коридора движения при любой скорости и нагрузке должно составлять не более 0.5 м по сравнению с максимальными габаритами по ширине [7].
В работах И.В. Ходеса [15,16,17,18,19,20] выполнил анализы управляемости и устойчивости с учетом влияния подвески, шин, технических состояний рулевого привода, возникающих боковых сил и т.д на управляемости и сделал статику следующих показателей управляемости по известным и рекомендательным показателем.
Геометрические параметры автомобиля, нагруженность автомобиля
На основе анализа в первой главе излагается порядок получения показателей управляемости излагается в следующей схеме: Движение в режиме подруливания (Обоснование тестового режима дви-автомобиля ) Рассмотрим их в порядке нумерации с кратким качественным анализом влияния на управляемость и устойчивость. (При более глубоком инженерном интересе к излагаемому предмету ниже будут приведены упрощенные математические соотношения, позволяющие дать количественную оценку). 1,2- масса соответственно незагруженного автомобиля и допускаемого полезного груза. Предельная масса при этом составит 915 + 430 = 1345 кг , а силовое воздействие с учётом ускорения в рассматриваемом направлении, будет произведением массы на ускорение, включая и силу тяжести, если иметь в виду его вертикальное направление и величину 9,81 м/с . 3, 4, 5 - габаритные размеры автомобиля. Влияют на инерционность в вертикальных (продольной, поперечной) и горизонтальной плоскостях и на аэродинамическое сопротивление, в т.ч. бокового воздушного потока. 6, 7 - расстояния между опорными осями (мостами) колёс двухосного автомобиля и средняя колея. Важнейшие, но противоречивые параметры. Увеличение их ухудшает маневренность, проходимость, но улучшают управляемость, устойчивость, уменьшают угловые колебания в вертикальных плоскостях. 8 - высота расположения центра массы. Существенно влияет на перераспределение вертикальных усилий на опорные колёса переднего и заднего мостов, особенно при интенсивных разгонах или торможениях. При разгоне задний привод имеет преимущество за счёт увеличения сцепления с дорогой. Соотношение высоты и ширины колеи определяет склонность к опрокидыванию набок. 9, 10, 11 - расстояния, учитывающие положение центра массы по продольной оси, существенно влияют на поворачиваемость в динамике. Обычно преднамеренно задаётся некоторое смещение центра массы вперёд, чтоб создать условие недостаточной поворачиваемости автомобиля. Обратное смещение (может возникнуть при перегрузке багажника) может вызвать самопроизвольное уменьшение радиуса поворота и потерю устойчивости. Потребуется своевременная реакция водителя для отворота в обратном направлении, чтобы не допустить потери устойчивости. Поэтому не следует пренебрегать предусмотренной нормой размещения груза в багажнике, особенно если предполагается движение на больших скоростях. 12, 13, 14 - координаты размещения груза в салоне и багажнике, позволяющие определить положение центра массы автомобиля, влияют на соотношение уводов передней и задней осей. 15 — расстояние от центра массы, подрессоренной на подвеске, относительно центра поворота её на подвеске в поперечной плоскости. Находится как средняя величина её для обеих осей. Влияет на угол поперечного крена от боковой силы, а это, в свою очередь, вызывает сопутствующие довороты колёс обеих осей и изменение кривизны движения всей машины. Желательно это расстояние минимизировать, чтобы уменьшить крен и искажение траектории. 16, 17 - расстояние между точкой связи буксируемого прицепа и задней осью тягача. Его величину следует минимизировать для уменьшения влияния на боковые нагрузки опорных колёс автомобиля - тягача. 18, 19, 26 - высота центра давления воздушного потока над полотном дороги, плотность воздуха и коэффициент обтекаемости, зависящий от формы кузова автомобиля. Влияет на скоростях больше 25 м/с (100 км/ч), увеличивая нагрузку задней оси и настолько же, уменьшая - передней. 20, 21, 22, 23, 24, 25 - обозначение и соответствующие параметры шины, позволяющие оценить её жёсткость, сопротивление уводу, радиус колеса, грузоподъёмность. 27 - передаточное число рулевого привода, т.е. отношение угла поворота руля к углу поворота управляемых колес. Не следует путать с передаточным числом собственно рулевого механизма, так как в последнем не учитывается соотношение длин и углов поворота рулевой сошки (или перемещение рулевой рейки), радиуса и угла поворота рычагов, поворотных цапф. 28, 29, 30 - радиусы поворота дорог 1 - 3 категорий. 31- 45 - рассчитываемые величины и параметры рулевого привода и подвески в соответствии с рис. 3.1 и 3.2 на довороты осей при крене. Оказывают существенное влияние на радиус поворота и управляемость
На свойство управляемости влияет не только перевозимая масса груза, но и расположение его в салоне, в штатном и дополнительном багажниках. Увеличение нагрузки приводит к большей боковой податливости шин и бо ковому уводу. Искажение траектории в поперечном направлении увеличивается. Конечно, возникают ситуации с необходимостью превышения перевозимой массы груза на 15-20%. Это нежелательно, лучше воспользоваться прицепом, но вполне осуществимо. Следует лишь помнить о последствиях и безопасности транспортировки. Они заключаются в том, что нагрузка изменяет положение центра тяжести, соответственно, изменяется нагрузка на ось и колесо, а следовательно, на боковой увод и управляемость. Влияние этих величин на управляемость изложено в п. 3.2. Водитель же должен принять во внимание, что нагруженный автомобиль реагирует на боковую силу.
На управляемость автомобиля влияют не только силы, действующие в поперечном направлении на остов и колёса, но и в продольном за счёт их возможно неодинакового проявления в каждый момент времени. При этом разность сил образует на плече колеи (поперечной базы) крутящий момент, воспринимаемый поперечными реакциями на колёсах в зависимости от соотношения продольной и поперечной базы. Для автомобиля с малым межосевым расстоянием относительно поперечной базы, усилия будут одного порядка. Поперечные реакции опять же вызовут боковой увод и соответствующее непредсказуемое по величине и направлению искажение курсовое отклонение. Задача водителя не допускать или минимизировать неодинаковость проявления продольных сил.
Сопротивление качению зависит от следующих факторов: состояния и жесткости дорожного полотна; высоты неровностей на длине от 5 и менее метров; модели, рисунка протектора и состояния шины (по износу, давлению воздуха); вертикальной нагрузки и внутреннего трения (гистерезисных потерь) в материале резины; состояния изношенности и качества смазки, зазора или натяга подшипниковой опоры; остаточного тормозного момента. К сожалению, водитель не может влиять на дорогу кроме выбора другого путепровода или хотя бы полосы движения. Неровности профиля дороги проявляются двояко. Во-первых, движение по ним можно уподобить переменному подъёму и уклону. Если на длине 5 м неровность составляет всего 0,1 м, то периодически сопротивление движению будет меняться в пределах 0,1/5=0,02 или ±0,01. Если учесть, что на твёрдой дороге сопротивление качению составляет 0,005, то будет понятно, что колёса от этих малозаметных неровностей получат амплитуду колебаний продольной нагрузки более, чем в 2 раза большую по сравнению со средним сопротивлением перекатыванию. Во-вторых, движение по «коротким» неровностям на большой скорости (иначе нам и необязательно заботиться об управляемости) вызывает частые и значительные перемещения в подвеске, в том числе, значительные потери энергии в амортизаторе. Это тоже увеличивает сопротивление движению. И если неровности неодинаковы слева и справа или какой то амортизатор утратил свои свойства, то появится неравномерность сопротивлений. На такой «стиральной доске» (так старые водители называют участок дороги с частыми поперечными неровностями) автомобиль может занести с разворотом и даже вызвать опрокидывание.
Расчетное определение управляемости ChevroletNiva
Во второй главе показано качество управляемости АТС определяется их искажением траектории движения. В свою очередь искажение траектории движения АТС определяется изменением свойства боковых сил, которые меняются в процессе подруливания. Это значит задача расчета определения управляемости однозначно определения суммарных искажения траектории движения АТС. Для того, чтобы определить суммарные искажения траектории сначала надо знать все необходимые технические параметры АТС, также необходимо определить и выбрать параметры шин и подвески, влияющие на управляемость АТС. Ниже излагаем порядок выбора и расчета таких параметров. В п.3.6 для примера расчета определения управляемости возьмем три марки АТС ChevroletNiva, Renault Megan и Vinaxuki -2009.
Величина боковых ускорений характеризует вероятность машины попадания в аварийную ситуацию. Тем больше величины боковых ускорений, чем выше вероятность автомобиля попадания в аварию. Величина боковых ускорений характеризует не только вероятность машины попадания в аварийную ситуацию, а еще вследствия ДТП. Тем выше величины боковых ускорений, тем хуже вследствия ДТП. Из данных изложен в таблице 3.1 можно отмечать, что у каждого автомобиля есть свое преимущество. У автомобиля Vinaxuki -2009 есть величина боковых смещений больше всех, это значит вероятность попадания в аварийную ситуацию больще других. Но благодаря величине боковых ускорений меньше, поэтому в случае происхождения ДТП, вследствия будет меньше. У автомобиля Chevrolet NiVa наоборот. Более оп 113 тималных характеристик управляемости по боковым смешениям и ускорениям принадлежит автомобили Renault Megan. Ниже приведены значения, могущие дать приближенное представление о возможной реакции человека на различные значения полной вибрации в условиях общественного транспорта (по ГОСТ 31191.1-2004 (ИСО 2631-1:1997)). Менее 0,315 м/с дискомфорт не ощущается. От 0,315 до 0,63 м/с легкое ощущение дискомфорта. От 0,2 до 1 м/с приемлемое ощущение дискомфорта. От 0,8 до 1,6 м/с2 отчетливое ощущение дискомфорта. От 1,25 до 2,5 м/с крайняя степень дискомфорта. Видно, что боковые ускорения центра масс автомобилей Chevrolet Niva, Renault Megan и Vinaxuki -2009 с учетом их искажениями находятся вне крайней степени дискомфорта. Отсюда требуется изменение тестового режима движения, т.е снижение скорости, изменение периода отклонения УК То, амплитуда отклонения угла рулевого колеса Пр, уменьшения темпа изменения скорости движения, а также меняются параметры АТС для обеспечения комфорта и повышения управляемости автомобилей.
По нашему рассмотрению оценку управляемость АТС можно получить как среднюю статической и динамической тестовой траектории, интегрируя эту сумму в пределах периода Т0 и разделить на величину периода Т0, т.е.
Высокое качество управляемости обеспечивает безопасность движения. Однако качество управляемости снижается с увеличением скорости движения. Наблюдаемое увеличение скоростей движения автомобиля ужесточает требования к их активной безопасности. При этом первостепенную значимость приобретают управляемость и ее предельное состояние - устойчивость. Отсюда возникает необходимость определения критической скорости автомобиля, выше которой водитель не может разгонять машину. Выполненные исследования по управляемости колесной машины позволяют определить допустимый диапазон скоростей на прямом курсовом направлении в зависимости от сложности участков, например Chevrolet Niva. Ниже дано обоснование методики оценки критической скорости устойчивого движения АТС с учетом комплекса учитываемых параметров (по рис. 3.6), влияния человеческого фактора и условий движения.
В процессе поворота с некоторым радиусом R под действием центробежной силой Р на плече высоты оси крена этой же массы кузова на подвеске каждой опорной оси автомобиля образуется поперечной момент мр. Этот момент от центробежной или иной боковой силы (боковой воздушной поток, геометрическая составляющая от веса кузова при движении по дороге, имеющей поперечной полотна /? ) вызывает угловое перемещение /? , называемое креном кузова.
На кузов крепится рулевой механизм. Сошка червячно - роликового или рейка реечного рулевого механизма посредством рулевых тяг со сферическими шарнирами кинематическим связаны с рычагами поворотных цапф управляемых колёс передней опорной оси АТС. Поэтому при крене кузова на угол рк шарниры рулевой тяги изменяют свое положение в вертикальном направлении на величину hn. (см. рис 2.7, 2.8 рычажная и стоечная подвеска), вызывая поперечные смещения рулевых тяг Д/т и рычагов подвески AR.
Экспериментальное видеографическое сопоставление периодических перемещений рулевого колеса и поперечных смещений машины
Автомобиль оборудовался масштабированными рулевым колесом и задним мешком порошка Карбоната Кальция. Осуществлялся разгон до скорости ПО км/ч (30,56 м/с) с ориентацией относительно разделительной полосы. Водитель задавал периодические перемещения - «змейка» - с ориентировочной амплитудой на рулевом колесе до 0Р = 32 и периодом Т0=2с. Точные значения фиксировались видеокамерой. Одновременно с преследующего автомобиля велась видеосъемка смещения следа порошка Карбоната Кальция испытуемой машины относительно разделительной полосы. Объектом исследования является автомобиль VINAXUKI -2009 соответствующий технической характеристике по предписанию завода-изготовителя. Зазоры в сопряжениях рулевого привода отсутствовали, схождение и развал выверены на стенде динамического типа.
Прогнозируемая величина относится к номинальным значениям параметров машины, которые были уточнены перед испытаниями дополнительными измерениями. Поэтому относительная ошибка абсолютных оценок поперечных искажений для отдельных экземпляров может оказаться существенно большей. Но при сопоставления внутри модельного ряда и между моделями оценка, получаемая по средним номинальным величинам всего массива машин, будет зависеть, в основном, от точности численных значений параметров, привлекаемых для расчета исключая систематические составляющие, и не будет превосходить 10%.
По теории величина прогнозируемого амплитудного бокового смещения должна соответствовать амплитудному боковому смещению при измерении на дороге. Но из-за неточности при выполнении эксперимента водителем, также при компьютерной обработке данных, поэтому возникается 7% ошибок.
Прекрасно если автомобиль имеет искажение траектории движения приближать к величине нуля. Но это идеальность. Практически ни какая автомобильная фирма была создать машину, которая имеет искажение траектории движения равно нулю. Конечная цель при проектировании автомобиля целенаправленна к минимизации искажения управляемости для достижения самой безопасности движения. Поэтому по нашим рассматриваниям наилучшие свойства управляемости АТС достигаются путем минимального снижения искажения траектории движения.
Известно, что особенностью шин является то, что, кроме деформации в радиальном направлении, они имеют под действием боковой силы (например, при движении в режиме подруливании) некоторую деформацию в боковом направлении, так называемый боковой увод. В этом случае колесо катится не в своей плоскости, а под некоторым углом к ней, называемым углом бокового увода. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что боковой увод колес оказывает большое влияние на устойчивость и управляемость автомобиля.
С другой стороны благодаря наличию бокового увода колес появляется стабилизирующий момент шины, стремящийся вернуть колесо в его плоскость качения, т. е. выровнять колесо в новом заданном им направлении, полученном в результате поворота. Значительный боковой увод шин затрудняет управление и нарушает точность работы рулевого механизма. Радиальная эластичность шин влияет на управляемость обычно при больших скоростях движения, когда инерция неподрессоренных масс имеет большое значение. При этом от деформации шин и быстрого изменения этих деформаций могут возникать периодические колебания, которые в случае недостаточной чувствительности подвески передаются всем агрегатам автомобиля. Также вследствие этого вызывается боковое смещение, величина которого зависит от эластичности, покрытого слоя шины, давления воздуха в шине и темпа изменения курсового угла, периодических колебаний в вертикальной плоскости и горизонтальной плоскости. Периодические колебания в горизонтальной плоскости сыграют большую роль в вызывании боковых смещений и боковых ускорений.
В случае недостаточной чувствительности подвески, когда внутреннее давление повышается относительно немного, шины скоростных автомобилей сохраняют большую чувствительность к неровностям дороги, чем рессорная подвеска, в особенности при наезде на небольшие неровности, которые встречаются на дорогах с усовершенствованным покрытием.
Величина боковой эластичности зависит от конструкции шин, ширины профиля шины и внутреннего давления в ней. Повышение внутреннего давления и увеличение жесткости боковин покрышек уменьшают боковую эластичность шин. Но при движении автомобиля по мягкой дороге (почве) с повышенным давлением воздуха в шине образуется глубина колей глубже, чем по более твердой дороге.
