Пассивная безопасность автомобиля. Дипломная (ВКР). Транспорт, грузоперевозки.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Пассивная безопасность автомобиля
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
. Пассивная безопасность автомобиля
.1 Требования к эксплуатационным
качествам автомобилей в отношении безопасности
.3 Внутренняя пассивная безопасность
. Эксплуатационные качества
автомобиля, обеспечивающие пассивную безопасность
.1 Виды ДТП, травмобезопасность
элементов автомобиля, выдерживаемые человеком нагрузки
.4 Опрокидывание. Прочность и
надежность замков и петель дверей
.Требования к пассивной безопасности
автомобилей
.1 Требования к пассивной
безопасности пассажирского помещения легкового автомобиля
.2 Требования к пассивной
безопасности кабины грузового автомобиля
.3 Требования к пассивной
безопасности места водителя
.5 Влияние требований к безопасности
автомобиля на его массу
. Нормирование экологических качеств
автотранспортной техники в условиях Республики Казахстан
.1 Нормирование экологических
качеств автомобилей
.2 Перспективы экологического
нормирования
.3 Сокращение негативного
воздействия автомобильного транспорта на атмосферный воздух
. Определение эффективности
мероприятий по повышению пассивной безопасности автомобиля
.1 Оценка эффективности элементов
конструктивной безопасности автомобиля
.2 Эффективность введения требований
к пассивной безопасности автомобиля
.3 Экономическая эффективность
использования ремней безопасности автомобилей в Костанайской области
Цель; На основе исследований системы
водитель-автомобиль и ее элементов необходимо придать автомобилю такие
эксплуатационные свойства, которые обеспечивали бы уменьшение вероятности ДТП,
а в случае их возникновения исключение травм водителя и пассажиров или хотя бы
снижение их тяжести.
Задачи; В связи с этим совершенствование
эксплуатационных свойств автомобиля, направленное на исключение или хотя бы
снижение тяжести травм при ДТП, ведется по направлениям: улучшению условий
обитания в кабине автомобиля, а также приданию элементам салона оптимальных
форм и свойств, исключающих травмы водителя и пассажиров при авариях.
Большое значение для обеспечения безопасности
дорожного движения имеет конструкция автомобиля. Промышленность СНГ выпускает
транспортные средства, в основном отвечающие современным требованиям, однако
условия эксплуатации настолько сложны и разнообразны, что нельзя установить
предел совершенства конструкции, которую можно было бы признать эталоном ко
всем параметрам. Особенно это справедливо по отношению к безопасности автомобиля,
который представляет собой потенциальный источник повышенной опасности для
людей. Эта опасность чрезвычайно возросла в последние десятилетия, когда
вследствие безудержного роста мощности двигателей и скоростей движения
автомобилей безопасность движения превратилась в социальную проблему
первостепенной важности [1, 2, 3].
Конструктивная безопасность автомобиля
представляет собой сложное его свойство. Для удобства изучения отдельных
аспектов ее делят на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую [4, 5,
6].
Активная безопасность автомобиля - свойство
автомобиля предотвращать дорожно-транспортное происшествие (ДТП). Активная
безопасность проявляется в период, соответствующий начальной фазе ДТП, когда
водитель в состоянии изменить характер движения автомобиля.
Пассивная безопасность автомобиля - свойство
автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП. Пассивная безопасность
проявляется в период, когда водитель, несмотря на принятые меры безопасности,
не может изменить характер движения автомобиля и предотвратить ДТП
(кульминационная фаза ДТП). Различают внутреннюю пассивную безопасность,
снижающую травматизм пассажиров, водителя и обеспечивающую сохранность грузов,
перевозимых автомобилем, и внешнюю безопасность, которая уменьшает возможность
нанесения повреждений другим участникам движения. Иногда применяют термин
«агрессивность» автомобиля, как понятие, обратное его внешней пассивной
безопасности [7, 8, 9].
Послеаварийная безопасность автомобиля -
свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП после его остановки
(конечная фаза ДТП). Это свойство характеризуется возможностью быстро
ликвидировать последствия происшествия и предотвратить возникновение новых
аварийных ситуаций.
Экологическая безопасность автомобиля - свойство
автомобиля позволяющее уменьшить вред, наносимый участникам движения и
окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. Таким образом,
экологическая безопасность, проявляющаяся во время повседневной работы
автомобиля, коренным образом отличается от перечисленных выше трех видов
безопасности, которые выявляются лишь при ДТП [10, 11, 12].
Описанные выше виды безопасности рассматриваются
изолированно один от другого, однако это делается лишь для простоты их
изучения. В действительности все они связаны между собой, влияют один на
другой, и не всегда можно провести четкую границу между отдельными видами
безопасности.
Актуальность; например, хорошая тормозная
система, позволяющая остановить автомобиль на коротком расстоянии, повышает
вероятность предотвращения ДТП, улучшая активную безопасность автомобиля. Кроме
того, чем эффективнее тормозная система, тем большее замедление автомобиля она
обеспечивает на том же расстоянии. Следовательно, если даже не удастся
предотвратить наезд или столкновение, то вероятная тяжесть последствий ДТП все
же будет меньше, т.е. повысится пассивная безопасность. Замки автомобильных
дверей должны выдерживать большие перегрузки, не открываясь, чтобы
предотвратить выпадение пассажиров при ДТП (пассивная безопасность). Вместе с
тем они не должны заклиниваться и препятствовать эвакуации пострадавших из
автомобиля (послеаварийная безопасность). Взаимосвязь различных видов
безопасности и противоречивость требований, предъявляемых к конструкции
автомобиля, вынуждает конструкторов и технологов принимать компромиссные
решения. При этом неизбежно ухудшаются одни свойства, менее существенные для
автомобиля данного типа, и улучшаются другие, имеющие большее значение [13, 14,
15].
автомобиль безопасность транспортный
дорожный
1. Пассивная безопасность автомобиля
.1 Требования к эксплуатационным качествам
автомобилей в отношении безопасности
Понятие «активная безопасность» включает в себя
комплекс эксплуатационных свойств, способствующих предотвращению возникновения
аварийных ситуаций и совершения ДТП. К ним в первую очередь относят: высокие
динамические качества автомобиля, эффективное, стабильное замедление, хорошую
управляемость и устойчивость, в том числе при торможении и разгоне,
устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания. К этой же группе качеств
относят: наличие на автомобиле надежной, хорошо видимой световой и звуковой
сигнализации, а также надежность и долговечность узлов и деталей автомобиля,
исключающие поломки ответственных деталей и отказ в работе узлов, приводящих к
ДТП.
Обеспечение комфортных условий в салоне снижает
утомление водителя и повышает надежность управления. В связи с этим в эту же
группу эксплуатационных свойств входят эргономические качества рабочего места
водителя и мест пассажиров, хорошая обзорность с места водителя (вперед, вбок,
назад), эффективная вентиляция кузова, низкий уровень вибрации и шума в
пассажирском помещении, предотвращение попадания в салон автомобиля выхлопных
газов и паров топлива [16, 17, 18].
Под понятием «пассивная безопасность»
подразумевают комплекс эксплуатационных свойств автомобиля, обеспечивающих при
возникновении ДТП исключение или хотя бы снижение тяжести травм водителя и
пассажиров. К ним относят демпфирующие способности передней и задней частей
автомобиля, бамперов, а также боковую жесткость кузова, надежность запирания
замков и дверей, наличие ветрового стекла безосколочного типа. Эти свойства
обеспечиваются установкой энергопоглощающей рулевой колонки, установкой в
салоне мягких накладок и подголовников, применением внутренних панелей салона и
ручек органов управления, не имеющих выступающих (тем более жестких и острых)
участков, оборудованием автомобиля ремнями безопасности [4].
Согласование эксплуатационных свойств автомобиля
с требованиями послеаварийной безопасности достигается, в первую очередь,
обеспечением возможности быстрого выхода или эвакуации людей из аварийного
автомобиля, пожарной безопасности автомобиля за счет правильного размещения и
надежной герметизации топливных баков и топливных коммуникаций. Послеаварийная
безопасность автомобиля в значительной степени зависит также от степени
возгораемости внутренней отделки салона и от содержания токсичных веществ в
продуктах ее горения.
Оптимальность эксплуатационных свойств в
значительной степени определяется также воздействиями водителя на окружающую
среду и других участников движения. В связи с этим в числе регламентируемых
эксплуатационных свойств имеются свойства, направленные на предупреждение
опасных воздействий автомобиля на окружающую среду и других участников
движения, оговоренные требованиями в отношении безопасности внешней формы
автомобиля, токсичности выхлопных (отработавших) газов и выделения в атмосферу
других токсичных веществ, а также создаваемого автомобилем внешнего шума.
Необходимость обеспечения определенных свойств
автомобиля в отношении безопасности в различных конкретных условиях движения,
создало предпосылки для создания методик проверки этих свойств и явилось
причиной разработки и введения специальных требований безопасности, при
соответствии которым данный конкретный автомобиль будет иметь установленный из
условий и характера движения, экономических и технологических соображений
сегодняшнего дня минимально допустимый уровень безопасности. Значительное число
таких требований уже введено и реализовано в СНГ и во многих других странах.
В СНГ различные нормативы в отношении
эксплуатационных свойств транспортных средств изложены в соответствующих
государственных, отраслевых стандартах (ОСТ) и нормалях (ОН). Хотя и раньше в
этих стандартах имелись отдельные требования безопасности, с 1969 г. начали
вводить специальные стандарты по безопасности, в том числе требования к местам
крепления ремней безопасности, к безопасности рулевых управлений, сидений,
расположению органов управления. Регламентированы условные обозначения на органах
управления и сигнальных лампах, нормы и методика определения содержания окиси
углерода в отработавших газах.
Учитывая международный характер требований
безопасности, 20.03.1958 г. в рамках Комитета по внутреннему транспорту
Европейской экономической комиссии ООН 11 стран подписали в Женеве «Соглашение
о принятии единообразных условий официального утверждения и о взаимном
признании официального утверждения предметов оборудования и частей моторных
перевозочных средств».
В соответствии с этим документом, страны-участницы
его обязались:
. Разрабатывать и принимать единые рекомендации,
в которых должны быть предусмотрены требования к тому или иному узлу или
параметру транспортного средства, методика испытаний на соответствие этому
требованию, знак официального утверждения.
. Вводить, если это будет признано
целесообразным, данные рекомендации в качестве законоположений в своих странах.
При этом любая из стран-участниц может, если имеет соответствующее
оборудование, проводить испытание по методике, изложенной в рекомендации, для
проверки соответствия того или иного узла или параметра автомобиля содержащимся
в принятой рекомендации требованиям и присваивать, в случае удовлетворительных
результатов испытаний, описанный в данной рекомендации знаке официального утверждения
транспортного средства в отношении этого требования.
. Признавать на территории всех стран-участниц
Соглашения знак международного утверждения, присвоенный страной, проводившей
испытание. Считать, что узел или параметр автомобиля, которому присвоен знак
международного утверждения, отвечает соответствующему требованию
законодательства во всех странах-участницах «Соглашения», которые применили
принятую ЕЭК ООН рекомендацию.
Можно считать, что требования ЕЭК ООН являются
минимумом, которому должны отвечать свойства соответствующих узлов, агрегатов
или автомобиля в целом, что следует иметь в виду при ознакомлении с
требованиями Правил ЕЭК ООН.
Изучение статистических данных по аварийности
показывает, что с ростом автомобильного парка и интенсивности движения
уменьшается относительное число наездов на пешеходов и возрастает количество
столкновений, опрокидываний и наездов автомобилей на неподвижное препятствие.
Одновременно возрастает значение внутренней пассивной безопасности. Во многих
странах ведутся работы по внедрению конструктивных мероприятий, снижающих
вероятность гибели людей и тяжесть их травмирования при ДТП [19, 20, 21].
Для оценки пассивной безопасности
автомобиля предложено несколько измерителей. Наиболее простой измеритель -
фактор тяжести - представляет собой отношение числа погибших N с во время
ДТП к числу раненых N р : F =N с /N р .
По данным официальных отчетов,
фактор тяжести в различных странах находится в пределах 1:5...1:40. Иногда
тяжесть ДТП определяют по отношению числа тяжело раненых N т и погибших
к общему числу ДТП N дтп :
По имеющимся данным, при скорости
автомобиля менее 14 м/с F ≈0,05. При росте скорости F
увеличивается и при 35 м/с достигает 0,4.
Применяются также удельные
показатели; число раненых и погибших при ДТП, отнесенные к 1 млн. автомобилей.
Часто для оценки тяжести ДТП
прибегают к экономическим показателям, учитывающим потери народного хозяйства
вследствие аварий. Так, И.К. Коршаковым предложен коэффициент опасности k оп ,
характеризующий вероятность смертельного исхода при происшествии для каждого из
его участников:
k оп =(k 1 ×N л +k 2 ×N т +k 3 ×N с )/( N л + N т + N с + N о ), (1.2)
где k 1 , k 2 , k 3 -
коэффициенты тяжести последствий, позволяющие повреждения различных видов
(легкие, тяжелые, смертельные) привести к повреждениям одного вида:
N л , N т , N с - число
людей, получивших соответственно легкие, тяжелые и смертельные повреждения;
N о - число
участников ДТП, не получивших телесных повреждений.
К легким относят повреждения,
вызывающие заболевания длительностью до 28 дней. Тяжелыми называют телесные
повреждения с длительностью заболевания свыше 28 дней или утратой
трудоспособности более чем на 35%. К смертельным повреждениям относят такие,
при которых смерть пострадавшего зафиксирована на месте ДТП или не позднее 7
суток с момента аварии. По данным органов здравоохранения, примерно в 70%
случаев человек умирает либо непосредственно на месте происшествия, либо на
пути в больницу.
Коэффициенты тяжести последствий ДТП
определяются в соответствии с величиной убытков от повреждений каждого вида.
Приняв коэффициент тяжести при смертельном исходе k 3 =1, получим
Таким образом, зная число
пострадавших при ДТП и полученные ими повреждения, можно с помощью коэффициента
опасности количественно определить тяжесть различных видов ДТП, сравнить
пассивную безопасность различных автомобилей и оценить совершенство тех или
иных конструктивных решений. Чем больше коэффициент опасности k оп , тем
вероятнее смертельный исход и значительнее потери от аварий.
В качестве примера на рисунке 1.1
приведены значения коэффициента опасности при встречных столкновениях
автомобилей. Рисунок 1,а иллюстрирует относительную опасность мест в автомобиле
ГАЗ-3102 «Волга» без применения ремней безопасности. Наиболее опасными являются
места, занимаемые передним пассажиром (k оп =0,229) и
водителем (k оп =0,184).
Места, занимаемые задними пассажирами, менее опасны и по тяжести повреждений
мало отличаются одно от другого. Аналогичные данные получены также зарубежными
исследователями.
На рисунке 1.1, б приведен
коэффициент k оп ,
характеризующий опасность мест водителя и переднего пассажира в некоторых
легковых автомобилях. Наиболее высокие значения k оп относятся к
автомобилям старых марок.
В процессе наиболее тяжелых ДТП (столкновения,
наезды на неподвижные препятствия, опрокидывания) вначале деформируется кузов
автомобиля, происходит первичный удар. Кинетическая энергия автомобиля при этом
тратится на поломку и деформацию деталей. Человек внутри автомобиля продолжает
движение по инерции с прежней скоростью. Силы, удерживающие тело человека
(мышечные усилия конечностей, трение о поверхность сиденья), невелики по
сравнению с инерционными нагрузками и не могут воспрепятствовать перемещению.
Когда человек контактирует с деталями автомобиля - рулевым колесом, панелью
приборов, ветровым стеклом и т.п., происходит вторичный удар. Параметры вторичного
удара зависят от скорости и замедления автомобиля, перемещения тела человека,
формы и механических свойств деталей, о которые он ударяется. При высоких
скоростях автомобиля возможен также третичный удар, т. е. удар внутренних
органов человека (например, мозговой массы, печени, сердца) о твердые части
скелета. Возникающие при этом перегрузки могут привести к серьезным
повреждениям внутренних органов и разрушению кровеносных сосудов и нервных
волокон. Бóльшую часть травм
водители и пассажиры получают во время вторичного удара.
Рисунок 1.1 Коэффициент опасности: а -
относительная опасность мест в автомобиле ГАЗ-3102; б - относительная опасность
мест водителя и переднего пассажира в различных автомобилях; 1..5 - места в
автомобиле
Характер и тяжесть травмы зависят от многих
причин: вида ДТП, скорости и конструкции автомобиля, наличия защитных
приспособлений, возраста и здоровья человека. В среднем человек может выдержать
без вреда кратковременную (в течение 0,01...0,1 с) перегрузку (40...50)×g.
Перегрузки, испытываемые водителем и передним пассажиром при встречных
столкновениях автомобилей, достигают (150...200)×g.
Усилия, действующие на отдельные части тела, могут превышать 10 кН, что
объясняет высокую смертность при некоторых ДТП. В таблице 1.1 приведены
статистические данные по ДТП.
Таблица 1.1. Распределение тяжести последствий
ДТП по их видам, %
Австрия
Бельгия Дания Финляндия Франция Германия Италия Нидерланды Португалия Испания
Швеция Швейцария
36,2/51,7
72,0/80,3 53,7/56.4 47,3/53,6 45,9/64,2 33,8/50,5 49,2/61,7 54,2/61,0
32,4/33,0 35,3/41,2 51,7/55,7 38,2/55,9
14,2/16,2
22,3/14,0 9,5/9,9 4,5/7,5 20,5/11,2 18,9/16,4 6,1/3,0 13,4/11,9 9,8/3,8
14,7/8,6 1,6/2,0 11,5/9,4
36,0/21,5
- 29,7/16,0 34,2/20,6 25,8/18,6 39,4/22,1 29,1/22,0 24,4/15,8 52,2/48,9
32.4/32,4 25,0/16,4 37.0/24,5
14,0/10,6
5,4/5,6 7,2/16,1 14,7/18,6 8,0/5,8 7,8/10,7 15,7/12,7 8,0/11,0 10,4/14,0
17,7/128,1 21,3/25,9 13,2/10,0
Наибольшее значение для внутренней пассивной
безопасности имеют столкновения транспортных средств и их наезды на неподвижное
препятствие, а для внешней - наезды на пешеходов.
Тяжесть травм получаемых в процессе ДТП, в среднем
значительно выше тяжести других травм - производственных и бытовых. Средняя
продолжительность лечения травм от ДТП составляет 30,6 дня, а сроки лечения
травм других видов - 21,6 дня. Вид травмы, полученной во время столкновения
автомобилей, и степень ее тяжести зависят от направления удара при
происшествии. На рисунке 1.2, а показано примерное распределение ударов при
столкновениях легковых автомобилей (числитель) и автобусов (знаменатель).
Наиболее часты встречные столкновения, поскольку кинетическая энергия
пропорциональна квадрату относительной скорости.
На рисунке 1.2, б и в показано расположение зон
в автомобилях ГАЗ-3110 «Волга» и городских автобусах ЛиАЗ-677 по степени их
травмоопасности при столкновениях. Почти 35% пострадавших в автобусах приходится
на зону I, включающую кабину
водителя и переднее пассажирское сиденье. Следующей по степени травмоопасности
является зона VIII,
охватывающая накопительную площадку у задней двери и заднее сиденье (29,1%).
Зоны II...VII имеют примерно одинаковые степени травмоопасности.
Рисунок 1.2 Безопасность пассажирских
автомобилей: а - распределение направлений удара; б - опасные зоны автомобиля
ГАЗ-3110 «Волга»; в - опасные зоны автобуса ЛиАЗ-677; 1...5 - места в
автомобиле; I...VIII
- зоны
Повреждения, получаемые человеком при
автомобильной аварии, разнообразны: ушибы, растяжения и разрыв связок, вывихи
суставов, сдавливания. Переломы костей, сотрясения мозга, разрывы кровеносных
сосудов, повреждения внутренних органов и т. п. Есть специфические травмы,
характерные только для пострадавших при ДТП. Например, одновременный вывих
обоих больших пальцев рук у водителя, державшего в момент удара рулевое колесо,
или перелом шейных позвонков из-за откидывания головы назад при наезде на
стоящий автомобиль сзади.
Участие в ДТП, как правило, сопровождается
нервным потрясением с расстройством речи, потерей памяти, иногда сильным шоком.
При встречных столкновениях и наездах на неподвижные препятствия у водителей и
передних пассажиров наблюдаются травмы головы, конечностей и груди, реже -
живота. У задних пассажиров чаще повреждаются грудь, живот, нижние конечности,
реже - голова и верхние конечности. На рисунке 1.3 показано примерное
распределение травм водителя и переднего пассажира (по данным МАДИ). Самые
серьезные телесные повреждения получает обычно передний пассажир, не
пользовавшийся ремнем безопасности. Менее тяжелые травмы наблюдаются у водителя
и относительно легкие - у задних пассажиров.
На рисунке 1.4 показан механизм образования
травм при встречных столкновениях у водителя легкового автомобиля. В начале
удара водитель скользит по сиденью вперед и его колени ударяются о панель
приборов (рисунок 1.4, а и б). Затем сгибаются тазобедренные суставы и верхняя
часть туловища наклоняется вперед до удара о рулевое колесо (рисунок 4, в и г)
При больших скоростях автомобиля возможен удар о ветровое стекло (рисунок 1.4,
д и е), а при боковых столкновениях - повреждение головы об угловую сторону
кузова. Передний пассажир, перемещаясь вперед, также ударяется сначала коленями
о панель приборов, затем головой о ветровое стекло (рисунок 1.5, а - г). В
случае движения автомобиля с большой скоростью возможно травмирование
подбородка и груди пассажира о верхний край панели приборов (рисунок 1.5, д и е).
При боковых ударах повреждаются плечи, руки и колени. Таким образом,
источниками травм водителя наиболее часто являются рулевая колонка, рулевое
колесо, панель приборов. Для передних пассажиров опасность представляют панель
приборов и ветровое стекло, а для задних - спинки передних сидений. Кнопки и
рычаги управления, пепельницы, детали радиоприемника обычно не наносят
серьезных ранений. Однако при ударе о них головой у водителя и пассажиров может
быть повреждено лицо (изуродованы нос и губы, выбиты зубы и т. д.).
Рисунок 1.3 Распределение телесных повреждений
при авариях различных автомобилей, %: а - ГАЗ-3102 «Волга»; б - ГАЗ-3110
«Волга»; в - Москвич-407; г - Москвич-412; д - ВАЗ-2106 «Жигули»; 1 - голова; 2
- лицо; 3 и 4 - грудь; 5 - верхние конечности; 6 - брюшная и тазовая области; 7
- нижние конечности
Рисунок 1.4 Механизм образования травм у
водителя при столкновении автомобилей
Рисунок 1.5 Механизм образования травм у
переднего пассажира при столкновении автомобилей
В таблице 1.2 приведены сведения по источникам
травмирования людей по результатам наблюдений исследователей Корнельского
университета (США) и Бюффнера (Германия).
Таблица 1.2. Сведения по источникам
травмирования людей
Рулевое
управление Панель приборов Ветровое стекло Двери Крыша Днище
Спинка
переднего сиденья Передняя сойка Зеркало заднего обзора Подвижные предметы
Прочие
Наиболее частые источники повреждения людей -
рулевое управление, панель приборов, ветровое стекло и детали дверей. Большое
число травм получают люди при выбрасывании через двери, открывшиеся вследствие
удара.
.3 Внутренняя пассивная безопасность
Совершенствование автомобиля и повышение его
пассивной безопасности происходят одновременно по нескольким направлениям.
Конструктивные мероприятия, улучшающие внутреннюю пассивную безопасность,
предусматривают снижение инерционных перегрузок в процессе удара, ограничение
перемещения людей в салоне, устранение травмоопасных деталей, закрепление
багажа и инструмента.
Уменьшение инерционных нагрузок. Процесс удара
обычно разделяют на три фазы. В течение первой фазы соударяющиеся тела,
сближаясь, деформируются, их кинетическая энергия частично переходит в
потенциальную, а частично затрачивается на разрушение, перемещение и нагрев
деталей. Во второй фазе накопленная потенциальная энергия снова превращается в
кинетическую, и тела начинают расходиться. В течение третьего периода тела не
контактируют, их энергия расходуется на преодоление внешнего сопротивления.
Согласно опытам НИЦИАМТ при наезде автомобиля на
неподвижное препятствие длительность первой фазы составляет 0,05...0,1 с, а
второй 0.02...0,04 с. Максимальное замедление центра тяжести автомобиля при
скорости 8,3...14 м/с достигает (45...60)×g.
Средние замедления для грузовых автомобилей равны (20...25)×g,
а для пассажирских при v=14
м/c (15...20)×g.
Остаточные деформации пассажирских автомобилей после удара о плоскую стенку
достигают 400...500 мм, а грузовых 150...180 мм, что обусловлено большей
жесткостью последних. При ударе о сосредоточенное препятствие (столб, дерево)
деформация может быть значительно больше.
Основной причиной разрушения автомобилей и
травмирования людей при ДТП являются ударные нагрузки. Эти нагрузки имеют
импульсный характер, и хотя движение их кратковременно. Они достигают больших
величин вследствие резкого изменения скорости автомобиля. При встречных
столкновениях автомобилей и наезде автомобиля на препятствие замедления
особенно большое значение (300...400)×g
имеют в зоне переднего бампера (рисунок 1.6, а) и уменьшаются по направлению к
задней части автомобиля. Среднее замедление центра тяжести автомобиля может
достигать (40...60)×g.
Мгновенные замедления j max
центра тяжести больше средних и составляют (80...100)×g
(рисунок 1.6, б). Еще большие замедления тела человека в процессе вторичного
удара.
Рисунок 1.6 Изменение замедлений при наезде
автомобиля на неподвижное препятствие: а - распределение замедлений по длине
автомобиля; б - изменение замедлений по времени
Если считать движение равнозамедленным, то при
начальной скорости автомобиля v=20
м/c и деформации его
передней части s а =0/4
м среднее замедление
j ср =v 2 /(2×s а )=400/(2×0,4)=500
м/с 2 ≈50×g.
Если при этом рулевое управление под
воздействием удара тела водителя переместится на 0,1 м, то замедление тела
может достичь примерно 200×g
и вызвать весьма тяжелые травмы.
Для снижения инерционных нагрузок увеличивают
продолжительность деформации деталей. С этой целью создают защитную зону вокруг
водителя и пассажиров путем устройства жесткого каркаса в сочетании с легко
сминающимися при ударах передней и задней частями кузова (рисунок 1.7,а). У
автомобилей рамной конструкции ослабляют лонжероны и поперечины, уменьшая их сечение,
предусматривая отверстия в слабонагруженных местах или применяя хрупкие
материалы, например алюминиевые трубы и брусья, разрушающиеся при ударе. На
рисунке 1.7,б показана передняя часть рамы американского автомобиля,
деформирующаяся под воздействием ударных нагрузок.
Рисунок 1.7 Автомобили с легко деформируемыми
частями: а - деформируемая передняя и задняя части автомобиля; б -
деформируемая рама
При встречных столкновениях картер рулевого
механизма, установленный на лонжероне рамы, смещается назад, приближаясь к
водителю. У автомобилей с передним расположением рулевой трапеции это смещение
настолько велико, что водитель может получить травму уже при первичном ударе.
Во время вторичного удара тело водителя деформирует рулевое колесо и входит в
контакт с его ступицей и рулевым валом. В результате водитель получает тяжелые
травмы лица, груди, брюшной полости, а иногда и сердца.
Для защиты водителя ступицу рулевого колеса
делают большого диаметра и снабжают упругой оболочкой (рисунок 1.8, а) или
утапливают ее так, чтобы спицы составляли с плоскостью обода угол не менее 20º
(рисунок
1.8, б). На автомобилях «Москвич» для повышения защитных свойств рулевого
колеса применена мягкая накладка на ободе. Спицы и каркас обода, штампованные
из листовой стали, при больших нагрузках изгибаются, в результате рулевое
колесо располагается перпендикулярно к направлению удара. В некоторых
автомобилях с этой же целью под рулевым колесом размещают гофрированный
энергопоглощающий элемент 1 типа сильфона (рисунок 1.8, в).
Конструкции безопасных рулевых управлений весьма
разнообразны. Так, чтобы уменьшить возможность проникновения рулевого колеса
внутрь салона, применяют рулевые валы с карданными шарнирами, отклоняющиеся при
ударах вверх или в сторону (рисунок 1.9, а и б). Для поглощения кинетической
энергии тела водителя в рулевой вал, рулевую колонку или в обе эти детали
встраивают специальные защитные элементы, разрушающиеся или деформирующиеся под
действием больших нагрузок. У некоторых автомобилей защитный элемент имеет
форму перфорированной трубы с ромбовидными отверстиями, расположенную в средней
части вала (рисунок 1.9. в). В последнее время деформируемый элемент делают в
виде пластин, приваренных к внутренним концам частей рулевого вала (рисунок
1.9, г).
Рисунок 1.8 Безопасные рулевые колеса: а -
рулевое колесо со ступицей большего диаметра; б - тюльпанное рулевое колесо
автомобиля «Москвич»; в и г - рулевое колесо с гофрированным элементом соответственно
Похожие работы на - Пассивная безопасность автомобиля Дипломная (ВКР). Транспорт, грузоперевозки.
Курсовая работа по теме Біполярні транзистори
Контрольная работа: Расчеты гидравлических величин
Реферат по теме Активность и деятельность как всеобщая характеристика жизни
Реферат На Тему Экзистенциалистская Концепция Личности
Сочинение На Тему Папа 2 Класс
Темы Дипломных Проектов Для Специальности 08.02 09
Дипломная работа по теме Проектирование зоны текущего ремонта АТП
Сочинение Софья Начертана Неясно Горе От Ума
Реферат: Матричные фотоприемники
Знание В Философии Реферат
Курсовая работа по теме Проблемы экологического воспитания и развития любви к природе у дошкольников на материале художественной литературы
Характеристика По Юридической Практике
Контрольная работа по теме Расчет цены и этапы ее формирования для йогурта 'Заречье' 2,5 % п/э 500 граммового
Счастливый Человек Сочинение Рассуждение
Курсовая работа: Ассортимент мужской верхней одежды. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольные Работы По Английскому Языку Огэ
Курсовая работа по теме Разработка технологии и технических условий на изготовление фартуков
Дипломная работа по теме Разработка процессорного модуля
Диссертация Расследование Убийств
Реферат На Тему Вакцинация Населения
Похожие работы на - Правила дозирования антибиотиков у пациентов с нарушенной функцией почек
Похожие работы на - Социальная ценность государства и права
Похожие работы на - Литература - Терапия (ОСТРЫЕ ЛЕЙКОЗЫ)