Zadanie 4

Samochód osobowy o masie m_s przy szybkości w rozpoczyna hamowanie. Po upływie czasu τ wytraca szybkość do w_o. = 0. Przyjąć, że masa samochodu rozkłada się równomiernie na wszystkie koła, hamulce są jednakowe we wszystkich kołach. Współczynnik tarcia koła o asfalt wynosi 0,8 do 0,9 (max 1,0), współczynnik tarcia pomiędzy klockiem hamulcowym a tarczą 0,35 do 0,45.

Obliczyć:

1. ciśnienie w układzie hamulcowym oraz podciśnienie w układzie wspomagania hamulców. Dodatkowo policzyć siłę wywieraną przez przeponę serwa i nogę kierowcy.

2. Drogę hamowania i parametry jak w p. a) przy założeniu wykorzystania maksymalnej siły tarcia kół o asfalt.

3. Drogę hamowania i parametry jak w p. a) przy jeździe po śniegu z wykorzystaniem ABS. Współczynnik tarcia po śniegu 0,2.

ROZWIĄZANIE

w = 108 km/h = 108000/3600 = 30 m/s

a = (w -w_o)/τ = (30 - 0)/6 = 5 m/s²

T_B = m x a = 1200 x 5 = 6000 N

T_Bk = T_B/4 = 6000 / 4 = 1500 N

Przyjmuję T_k = T_Bk = 1500 N

2T_H x R_H = T_k x R_k

R_k = D_k/2 = 640/2 = 320 mm

T_H = (T_k x R_k)/2R_H

T_H = (1500 x 320)/(2 x 100) = 2400 N

P_H = T_h / µ_h = 2400 / 0,4 = 6000 N

p_H = P_H /f_c

f_c = (π d_c²)/4

p_H = (6000 x 4)/((3,14 x (0,04)²) = 4777070 Pa = 4,78 MPa = 47,8 bar

f_p = (π d_p² ) / 4 = 0,000254 m2

Pw + P_N = f_p x p_H = 0,000254 x 4777970 = 1213,4 N

Pw = 4 P_N

4P_N + P_N = 1213,4 N

P_N = 1213,4 / 5 = 242,7 N

Pw = 4 x 242,7 = 970,7 N

F_M = (π D_M²)/4 = ((3,14 x (0,22)2) = 0,038 m2

P_p = P_w /F_M = 970,7 / 0,038 = 25545 Pa = 0,25 bar

P_p x l = P_N x (l - a)

P_p = P_N (l - a)/l = 247,7 (240 - 180)/240 = 60,7 N

---