Xem mẫu
- Bµ gi¶ng An toµn giao th«ng
Ch−¬ng IV
Tai n¹n giao th«ng liªn quan ®Õn chuyÓn ®éng quay
vßng
TÝnh æn ®Þnh kÐm lµ mét trong c¸c nguyªn nh©n g©y tai n¹n giao th«ng. khi ®iÒu
khiÓn mét «t« cã tÝnh æn ®Þnh kÐm ng−êi l¸i ph¶i tËp trung cao ®é, th−¬ng xuyªn ph¶i
®iÒu chØnh sù chuyÓn ®éng cña nã. §iÒu khiÓn nh÷ng «t« nh− vËy trong thêi gian dµi
ng−êi l¸i sÏ mÖt mái nhanh vµ rÊt dÔ m¾c sai lÇm.
4.1. C¸c tèc ®é tíi h¹n cña «t«
¤t« mÊt tÝnh æn ®Þnh khi ®æi h−íng chuyÓn ®éng, khi bÞ tr−ît hoÆc lËt, hËu qu¶ lµ
«t« sÏ l¸n sang lµn ®−êng ®−êng bªn c¹nh, lµn ®èi diÖn hoÆc mÐp ®−êng. Khi xö lý tai
n¹n giao th«ng trong hoµn c¶nh nh− vËy ph¶i x¸c ®Þnh vËn tèc giíi h¹n cña «t« theo
tÝnh æn ®Þnh.
¤t« th−êng mÊt tÝnh æn ®Þnh ë nh÷ng ®o¹n ®−êng tr¬n tr−ît, ®é dèc lín v× khi lùc
kÐo b»ng lùc b¸m th× chØ cÇn t¸c ®éng mét lùc ngang nhá th× còng cã thÓ, lµm b¸nh
xe chñ ®éng trù¬t ngay trªn ®−êng.
4.1.1. Tèc ®é tíi h¹n æn ®Þnh däc cña «t«.
Khi chuyÓn ®éng th¼ng, tèc ®é giíi h¹n theo ®iÒu kiÖn cña b¸nh xe chñ ®éng (vtrd)
lµ chØ tiªu ®¸nh gi¸ tÝnh æn ®Þnh däc:
G.[a.(ϕ x + f ) − f.L]
- Trªn ®−êng b»ng, cÇu sau chñ ®éng: v trd =
[L − (ϕ x + f ).hg ].w
G.[b.(ϕ x + f ) − f.L]
- Trªn ®−êng b»ng, cÇu tr−íc chñ ®éng: v trd =
[L − (ϕ x + f ).hg ].w
Trong ®ã: G – Träng l−îng toµn bé cña «t«;
w – nh©n tè c¶n khÝ ®éng häc;
f – hÖ sè c¶n l¨n cña ®−êng.
4.1.2. Tèc ®é giíi h¹n æn ®Þnh ngang
Trong ®a sè thêi gian «t« kh«ng chuyÓn ®éng th¼ng vµ vËy dÔ mÊt tÝnh æn ®inh
ngang d−íi t¸c dông cña lùc ngang. Tèc ®é giíi h¹n æn ®Þnh ngang
G.R.(ϕy µ f.tgβd )
v trg =
1 ± ϕ y .tgβd
Trong ®ã: R – kho¶ng c¸ch tõ t©m quay vßng tíi t©m cÇu sau;
ϕ y - hÖ sè b¸m ngang;
© TS NguyÔn V¨n Bang & KS TrÇn V¨n Nh− - §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i 31
- Bµ gi¶ng An toµn giao th«ng
βd - gãc nghiªng ngang cña ®−êng.
-/+ h−íng nghiªng lµm gi¶m tÝnh æn ®inh
+/- h−íng nghiªng lµm t¨ng tÝnh æn ®Þnh
Khi βd =0 th× v trg = G.R.ϕy .
Khi trªn b¸nh xe cã cã t¸c dông lùc däc (lùc kÐo, lùc phanh) th× chØ cã mét phÇn
lùc ngang lµm t¨ng tÝnh æn ®Þnh ngang v× vËy vËn tèc tíi h¹n theo ®iÒu kiÖn tr−ît
ngang còng gi¶m:
v trg = G.R.(ϕ2 − x 2 )
y
Trong ®ã: x – hÖ sè lùc phanh (kÐo), b»ng tû sè lùc phanh (kÐo) vµ t¶i träng t¸c
dông lªn b¸nh xe.
Khi b¸nh xe bÞ bã cøng th× ϕ y =x nguy hiÓm ph¸t sinh do tr−ît ngang trë nªn thùc
tÕ h¬n bao giê hÕt.
B.R.g
VËn tèc tíi h¹n tr−ît ngang: v lg = ηln g .
2.hg
Trong ®ã: ηlng – hÖ sè tÝnh tíi ¶nh h−ëng cña sù nghiªng thïng xe trªn phÇn tö ®µn
håi cña hÖ thèng treo, ®èi víi «t« con ηlng=0,8...0,9; ®èi víi «t« t¶i vµ «t« buýt
ηlng=0,85...0,95.
øng víi tèc ®é giíi h¹n th−êng l¸i xe kh«ng kÞp gi¶m tèc ®é vµ tr¶ l¸i nªn «t« bÞ lËt
ngang lµ kh«ng tr¸nh khái.
B¸n kÝnh quay vßng R kh«ng ®ång nhÊt víi b¸n kÝnh cong cña ®−êng, nã chØ cã
thÓ b»ng nhau khi «t« ch¹y song song víi tim ®−êng.
4.2. C¸c ph−¬ng ph¸p ®æi h−íng chuyÓn ®éng
Mét trong c¸c biÖn ph¸p c¸c l¸i xe th−êng lµm ®Ó tr¸nh tai n¹n giao th«ng lµ ®−a
«t« ra kái vïng nguy hiÓm b»ng c¸ch ®¸nh tay l¸i do vËy lµm «t« chuyÓn ®éng theo
ph−¬ng ngang. Theo sè liÖu quan s¸t nhiÒu n¨m th× cã 90% tr−êng hîp ®Ó tr¸nh tai
n¹n giao th«ng l¸i xe kh«ng chØ tiÕn hµnh phanh mµ cßn ®æi h−íng chuyÓn ®éng.
Trong tr−êng hîp phanh ®ét ngét h− háng th× ®æi h−íng chuyÓn ®éng lµ gi¶i ph¸p duy
nhÊt ®Ó tr¸nh tai n¹n.
XÐt qu¸ tr×nh tr¸nh «t« khái vËt c¶n cè ®Þnh
© TS NguyÔn V¨n Bang & KS TrÇn V¨n Nh− - §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i 32
- Bµ gi¶ng An toµn giao th«ng
SNT
S2, t2
S1, t1
B
D
C
A B
H×nh I –5 Qu¸ tr×nh «t« tr¸nh vËt c¶n
ë ®iÓm A «t« dang chuyÓn ®éng th¼ng, l¸i xe nh×n thÊy vËt c¶n trªn lµn ®−¬ng
cña m×nh. Sau ®o¹n ®−êng S1 (thêi gian ph¶n øng cña l¸i xe t1) l¸i xe ®¸nh gi¸ t×nh
h×nh vµ quyÕt ®Þnh ®æi h−íng chuyÓn ®éng.
ë ®iÓm B ng−ê l¸i b¾t ®Çu ®¸nh v« l¨ng nh−ng trong c¬ cÊu l¸i cã c¸c khe hë,
biÕn d¹ng cña c¸c phÇn tö ®µn håi vµ cña lèp, vïng kh«ng nh¹y c¶m cña trî lùc l¸i
nªn sau thêi gian t2 (thêi gian chËm t¸c dông cña hÖ thèng l¸i) t−¬ng øng víi qu·ng
®−êng S2 «t« vÉn tiÕp tôc chuyÓn ®éng th¼ng.
ë ®iÓm C «t« b¾t ®Çu ®æi h−íng chuyÓn ®éng.
Thêi gian ph¶n øng cña l¸i xe t1 lín h¬n 10...20% thêi gian ph¶n øng cña l¸i xe
khi phanh v× ngõ¬i l¸i ph¶i quyÕt ®Þnh chuyÓn h−íng hîp lý nhÊt. Khi xö lý tai n¹n
th−êng coi hai thêi gian ®ã b»ng nhau.
Thêi gian t2 =0,2...0,4 (s) ®èi víi xe con, 0,8...01,2 (s) ®èi víi « t¶i vµ «t« buýt cã
trî lùc l¸i.
§Ó tr¸nh ch−íng ng¹i vËt ng−êi l¸i cã thÓ sö dông c¸c c¸ch ®æi h−íng kh¸c nhau.
§¬n gi¶n nhÊt lµ quay ®ét ngét v« l¨ng, gãc quay b¸nh xe dÉn h−íng (θ) t¨ng liªn tôc
«t« quay vßng víi b¸n kÝnh nhá dÇn. §©y lµ kiÓu ®æi h−íng “vµo cua”. Gãc lÖch γ cuèi
qu¸ tr×nh ®æi h−íng nµy lµ t−¬ng ®èi lín v× vËy chiÒu réng hµnh lang quay vßng còng
lín.
• KiÓu ®æi h−íng “vµo cua – ra cua”: l¸i xe quay vµnh tay l¸i tíi gãc lín nhÊt vÒ
phÝa nµo ®ã vµ sau ®ã quay vÒ vÞ trÝ trung gian.
© TS NguyÔn V¨n Bang & KS TrÇn V¨n Nh− - §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i 33
- Bµ gi¶ng An toµn giao th«ng
D
C
B
γ
A
H×nh I - 6
Quü ®¹o AB lµ cung cã b¸n kÝnh quay vßng nhá dÇn cßn cung CD t¨ng dÇn.
Trong ®o¹n BC l¸i xe quay vµnh tay l¸i theo chiÒu ngù¬c l¹i, do thêi gian chËm t¸c
dông cña hÖ thèng l¸i nªn cã thÓ coi «t« chuyÓn ®éng víi b¸n kÝnh kh«ng ®æi. T¹i C
b¸nh xe dÉn h−íng b¾t ®Çu quay theo h−íng ng−îc l¹i, gãc θ gi¶m vµ «t« quay vßng
víi b¸n kÝnh t¨ng dÇn. T¹i D gãc θ=00 b¸nh xe dÉn h−íng ë vÞ trÝ trung gian vµ «t«
chuyÓn ®éng th¼ng dø¬i gãc lÖch γ so víi ph−¬ng chuyÓn ®éng ban ®Çu. NÕu coi l¸i
xe quay vµnh tay l¸i vÒ hai phÝa víi tèc ®é nh− nhau vµ bá qua t2 th× vÞ trÝ cña «t« ë
cuèi ®o¹n ®æi h−íng ®−îc x¸c ®Þng b»ng th«ng sè sau:
.
v . θ .τ1
2
γ= a
L
v a .τ1
XB 2 =
L
. .
v 2 . θ .τ1 θ .XB 2
3
=a =
YB 2
L L.v a
So s¸nh ph−¬ng ph¸p ®æi h−íng “vµo cua” vµ “vµo cua – ra cua” thÊy r»ng «t«
ch¹y däc theo trôc â trong c¶ hai tr−êng hîp lµ ®Òu v× vËy XB2=2.XB1. DÞch chuyÓn
ngang cña «t« ë giai ®o¹n ra cua t¨ng nhanh h¬n giai ®o¹n vµo cua vµ tíi thêi ®iÎm
b¾t ®Çu ch¹y th¼ng YB2=6.YB1
• ChuyÓn lµn: l¸i xe quay b¸nh xe dÉn h−íng vÒ mét phÝa víi gãc θm sau ®ã vÒ
h−íng ng−îc l¹i víi gãc -θm. quü ®¹o cña «t« b¸o gåm 6 ®o¹n: 2 ®o¹n b¸n kÝnh t¨ng
dÇn; 2 ®o¹n b¸n kÝnh gi¶m dÇn; vµ 2 ®o¹n b¸n kÝnh kh«ng ®æi.
© TS NguyÔn V¨n Bang & KS TrÇn V¨n Nh− - §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i 34
- Bµ gi¶ng An toµn giao th«ng
θ
t2
θm
t
-θm
t2
H×nh I - 7
H×nh I - 8
NÕu so s¸nh ®¸nh vµnh tay l¸i nhanh cã thÓ coi h−íng quay cña b¸nh xe dÉn
h−íng thay ®æi tøc thêi tõ θm tíi -θm vµ bá qua t2.
θ
θ
t
τ/4 -θ
τ
H×nh I - 9
Theo sè liÖu thèng kª trªn ®−êng bª t«ng nhùa Atphan kh« tèc ®é quay cña b¸nh
xe dÉn h−íng tõ 0,3...0,5 (rad/s) víi «t« con vµ 0,15...0,35 ®èi víi «t« t¶i vµ «t« buýt.
§Ó tr¸nh «t« kh«ng bÞ tr−ît hoÆc lËt ngang khi quay vßng th× lùc ly t©m t¸c dông
lªn «t« t−¬ng øng v¬i gãc quay lín nhÊt cña vµnh tay l¸i θ=θm ph¶i b»ng lùc b¸m
ngang.
G.v a .θm
2 2
G.v a
Py = = = G.ϕ y
g.R min g.L
§©y lµ ®iÒu kiÖn ®Ó x¸c ®Þnh θm còng nh− Rmin.
© TS NguyÔn V¨n Bang & KS TrÇn V¨n Nh− - §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i 35
- Bµ gi¶ng An toµn giao th«ng
g.L.ϕ y
. . .
v× θm= θ .τ1 do ®ã v a . θ .τ1 = g.L.ϕ y ⇒ θmax =
2
v a .τ1
2
Thêi gian «t« chuyÓn ®éng trong qu¸ tr×nh ®æi h−íng:
X
τm = m
va
© TS NguyÔn V¨n Bang & KS TrÇn V¨n Nh− - §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i 36
nguon tai.lieu . vn