Автомобильдің сыртқы пассивті қауіпсіздігі

Пән: Транспорт
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

1 Автомобильдің сыртқы пассивті қауіпсіздігі

1. 1 Автокөліктің құрылымдық қауіпсіздігінің түрлері

Автокөліктің құрылымдық қауіпсіздігі күрделі сипатта болады. Жеке аспектілерді зерделеу қолайлығы үшін оны активті, пассивті, апаттан кейінгі және экологиялық деп бөледі (сурет 1. 1) .

Автокөліктің активті қауіпсіздігі - автокөліктің жол-көлік оқиғасының алдын алу, оның туындау ықтималдылығын төмендететін автокөліктің қасиеті. Активті қауіпсіздік жүргізуші автокөліктің қозғалыс сипатын өзгерте алатын жағдайда, яғни ЖКО бастапқы фазасында пайда болады. [5]

$C:\Users\Анель\Desktop\Безымянный.png$

Сурет 1. 1 - Автокөліктің конструктивті қауіпсіздігінің құрылымы

Автокөліктің пассивті қауіпсіздігі - автокөліктің ЖКО салдарының ауырлығын азайту қасиеті. Пассивті қауіпсіздік жүргізуші қауіпсіздік шараларын қабылдағанына қарамастан, автокөлік қозғалысының сипатын өзгерте алмаған және жол-көлік оқиғасының алдын алу мүмкіндігі болмаған (ЖКО шарықтау фазасы) жағдайларда басталады. Жүргізушінің, жолаушылардың жарақаттануын азайтатын және автокөлікпен тасымалданатын жүктердің сақталуын қамтамасыз ететін ішкі пассивті қауіпсіздікті, сондай-ақ қозғалыстың басқа қатысушыларына зақым келтіру мүмкіндігін азайтатын сыртқы қауіпсіздікті ажыратады.

Автокөліктің пассивті қауіпсіздігін іс жүзінде аппат кезінде оның деформацияларын есептемегенде жолаушы салонының жоғары шыдамдылығы, қауіпсіздік белдігі, үрленетін қауіпсіздік жастықтары, қауіпсіз рульдік басқарушылық, басқа арналған қорғаныштар, соққы болған жағдайда шыны ұсақ бөлшектерге ұсақталып, адамға қауіпсіз болатындай етіп жобаланған арнайы шынылар, жүргізушінің және жолаушының зақымдалуын төмендететін кузовтың мықты құрылысы, жаяу жүретін жолдың бұзылуын азайтатын кузовтың ішкі пішіні құрайды.

Автокөліктің апаттан кейінгі қауіпсіздігі - автокөліктің жол-көлік оқиғасы орындалғаннан кейін (ЖКО соңғы фазасы) оның зардаптарын азайту қасиеті. Автокөліктің экологиялық қауіпсіздігі - автокөліктің оны қалыпты пайдалану кезінде қозғалыс қатысушысына және қоршаған ортаға келтірген залалды азайтуға негізделген қасиеті. [2]

1. 2 Автокөліктің сыртқы пассивті қауіпсіздігін бағалау

Автокөліктің пассивтік қауіпсіздігін бағалау үшін бірнеше өлшегіштер ұсынылды. Анағұрлым қарапайым өлшегіш - ауырлық факторы: ЖКО кезінде кайтыс болғандар санынын - Nк жаралылар санына - Nж катынасы болып табылады.

Ғ _а = N _қ / N _ж (1)

Ресми есеп деректері бойынша Ғ _а ауырлык факторы әр елдерде 1:5-1:40 шегінде болады. Қазакстан Республикасында 2005-2009 жылдар аралығында Ға орташа есеппен 1:6, 5 кұрады. Кейде ЖКО ауырлыгын N _аж ауыр жаракаттанғандар мен қайтыс болғандар санының ЖКО жалпы санына қатынасы бойынша анықтайды.

Ғ _т = (N _аж + N _қ ) /N _жко (2)

Ауырлық факторы қозғалыс жылдамдығы V <14 м/с кезінде 0, 05 бастап V=35 м/с кезінде 0, 4 дейін артқан сайын нашарлайды.

Көптеген елдерде ЖКО ауырлығын бағалау үшін түрлі көрсеткіштерді қолданады, оның ішінде, апат салдарынан халық шаруашылық шығынын ескеретін экономикалық көрсеткіштерді қолданады. Сонымен, проффесор Коршаков жол-көлік оқиғалары кезінде оның әрбір қатысушысы үшін өлім-жітім ықтималдығын сипаттайтын қауіптілік коэффициентін ұсынды:

$K_{K} = \frac{K_{ж}N_{ж} + K_{а}N_{а} + K_{о}N_{о} + K_{ө}N_{ө}}{N_{ж} + N_{а} + N_{о} + N_{ө}\ \frac{dy}{dx}}$ (3)

мұнда, N _ж , N _а , N _ө , N _о - жеңіл, ауыр, өлімге апаратын жарақат алған және жарақат алмаған адамдар саны;

К _ж , К _а , К _ө К _о - ауырлық салдарының коэффициенттері (осы түрдегі жарақаттану өлім-жітім жағдайымен салыстырғанда қанша есе аз залал әкелетінін көрсететін) .

ЖКО ауырлық салдарының коэффициенттері әр түрлі залалдан келетін шығын шамасымен сәйкес анықталады. Өлім-жітім жағдайында ауырлық коэффициентін К _ө =1 қабылдап, К _а =0, 36; К _ж =0, 015 аламыз. Сонымен, ЖКО зардап шеккендер мен олардың алған зақымдарының санын білген соң, қауіптілік коэффициентінің көмегімен түрлі ЖКО ауырлығын анықтауға, түрлі автокөліктердің пассивті қауіпсіздігін салыстыруға және сол немесе басқа конструкциялық шешімдердің жетілгендігін бағалауға болады. Қауіпсіздік коэффициенті көп болған сайын, өлім-жітім шығыны соншалық ықтимал және апаттан болатын шығын маңыздырақ.

Біршама ауыр ЖКО процесінде (соқтығысу жылжымайтын кедергілерді басып кету және аударылу) біріншілік, екіншілік және үшіншілік соққылар орын алады.

Біріншілік соққыда шанақтың деформациясы болады. Автокөліктің кинетикалық энергиясы осыған орай тетіктерінің сынуына және майысуына кетеді. Автокөлік жылдамдығы байланыс аймағында шанақтың майысуы кезінде соққының кинетикалық энергиясын жұтуға сәйкес азаяды. Осыған орай туатын баяулаулар көлік құралының беріктік сипаттарына тәуелді болады. Адам автокөлік бөлшектерімен - руль доңғалағымен, жел жақ шынысымен, аспап панельдерімен және т. б. айналысқан кезде екіншілік соққы орын алады. Екіншілік соққы параметрлері автокөліктің жылдамдығы мен баяулауына, адам денесінің жылжу траекториясына, ол соғылатын бөлшектердің пішіндері мен механикалық қасиеттеріне тәуелді. Жоғары жылдамдықтар мен ауыр ЖКО кезінде үшіншілік соққы, яғни адамның ішкі ағзаларына (ми бөлігіне, жүрек, байыр, бүйрек), қаңқасының қатты бөлігіне тиетін соққы болуы мүмкін. Осыған орай пайда болатын артық жүктер ішкі органдардың айталық зақымдануына және қан тамырлары мен жүйке талшықтарының зақымдануына алып келеді. Біздің жолдарымызда таралған жылдамдықтарда жүргізушілер мен жолаушылар жаракаттың көп бөлігін екіншілік соққы кезінде алады.

Жүргізушілер мен жолаушылар алған жарақаттар жеңіл, ауыр және өлімге апаратын болып бөлінеді. Жеңілдерге ауыру ұзақтығы 28 күнге дейін созылатын зақымдану жатады. Ауыр жарақаты деп, ауыру ұзақтығы 28 күннен артық немесе 35% -дан асатын еңбек жарамдылығын жоғалтатын дене жарақатын атаймыз. Өлімге әкелетін зақымдануға, зардап шегушінің өлімі ЖКО орнында немесе ЖКО кезінен бастап 7 тәуліктен кеш болмай белгіленген жағдай жатады. Жарақат сипаты мен ауырлығы көптеген себептерге: ЖКО түріне, автокөліктің қозғалыс жылдамдығы мен конструкциясына, қорғаныш кондырғыларының болуына, адамның жасы мен денсаулығына байланысты. Орташа алғанда адам 40-50g қысқа мерзімді артық жүкті көтере алады (0, 01- 0, 1 с ішінде) . Автокөліктердің қарама-қарсы соқтығысуы кезінде жүргізуші мен алдыңғы жолаушы көтеретін артық жүктер 150-200g жетеді. Дененің жеке бөліктеріне әсер етуші күштер 10 кН артуы мүмкін, бұл кейбір ЖКО кезінле жоғары өлім-жітіммен түсіндіріледі.

Ішкі пассивті қауіпсіздік үшін көлік құралдарының соқтығысуы және олардың жылжымайтын кедергілерді басып кетуі, ал сыртқы пассивті қауіпсіздік үшін жолаушыларды басып кету ең үлкен мәнге ие болады.

Статистика бойынша, автокөлікте ең қауіпті орын - алдыңгы оң жақ, себебі жүргізуші инстинкт бойынша соққыны өзінен алып кетеді, екінші орында -жүргізушінің орны. Үшінші орында - артқы оң жақ. Американдық Буффало университетінің, 2000-2003 жылдар аралығындағы ЖКО статистикасына талдау жургізген ғалымдарының зерттеулері бойынша ең қауіпсіз орын - артқы ортанғы орын. Алдыңғы жолаушылар үшін - аспаптар панелі мен жел жақ шыны, ал арттағылар үшін - алдыңгы орындықтардың арқалары қауіп тудырады. [1]

1. 3 Автокөлікді сыртқы пассивті қауіпсіздікпен қамтамасыз ету

Сыртқы пассивті қауіпсіздік негізі ЖКО-ның жағымсыз салдарын азайту болып табылады. Сыртқы пассивті қауіпсіздік, жүргізуші, қауіпсіздіктің қабылданған шараларына карамастан, автокөліктің қозғалыс сипатын өзгерте алмайтын және ЖКО болдырмауға шамасы келмейтін кезеңде байқалады.

Көліктің пассивті қауіпсіздігін қамтамасыз ету шаралары: автокөлік шанағының және есіктерінің беріктігін көтеру, гидравликалық немесе пластикалық амортизаторлары бар күшті бамперлер, таңу белдіктері, үрілгіш «жастықтар», қауіпті үдеулер мен адамның шанаққа ұрылуынан сақтайтын басқа да құрылғылар.

Автокөлікті пассивтік қауіпсіздікпен қамтамасыз ету ауыр ЖКО - соғылыскан, аударылған, жылжымайтын кедергілерді басып кету кезінде қажет екені айкын көрінеді. ЖКО статикалык деректерін талдау, қозғалыстың жоғары қарқындылығы мен тығыздығы кезінде соктығысу, аударылу және жылжымайтын кедергіге соғылу саны ұлғаятынын көрсетеді. Осыған орай автокөліктің пассивті қауіпсіздігінің мәні артады.

Көліктің сыртқы беттері мен элементтерін, осы элементтермен ЖКО-сы болған жағдайда адамға мүмкіндігінше ең аз зақым келетіндей етіп, жобалау сыртқы пассивті қауіпсіздіктің негізі талабы болып табылады.

Инерциялық жүктің төмендеуі немесе баяулау кезеңінің ұлғаюына бөлшектердің деформацияларының ұзақтығын арттыру арқылы, жүргізуші мен жолаушының айналасында, шанақтың жеңіл ауыстырылатын алдыңғы және артқы бөліктерінің үйлесімінде қатты қаңқасын құру арқылы қорғаныс аймағын орнату жолымен қол жеткізуге болады. Суреттен автомобиль қаңқасының көрінісін көріп тұрмыз, онда сұр түспен - жұмсақ болат, көк түспен - берік болат, сарғылт түспен- ерекше берік болат және қызыл түспен -аса берік болат бейнеленген (Сурет 1. 2) .

Лонжерондар мен көлденең жақтауды, нашар жүктелген жерлерінде тесікгерді қарастыра отырып, олардың қабырғаларының кескінін немесе қалыңдығын азайта отырып, әлсіретеді. [6]

Деформацияланатын аймақтарда күш құрылымының әлсіреуі қатты орталық бөлігінің артуымен үйлеседі, онда деформациялар соншалық қажетсіз. Соңғы жылдары алдыңғы тіректер анағұрлым массивті бола бастады, оның үстіне, көбінесе, шолғыштыққа зиян келтіреді. Күш құрылымының көптеген басқа элементтерінің құрылымы шектік қаттылықты және соққы энергиясын шашырауын бағыттардың мүмкіндігінше үлкен саны бойынша қамтамасыз ететіндей жағдайда анықтайды.

Сурет 1. 2 - Автомобиль қаңқасының көрінісі

Осыған сәйкес, соқтығысу кезінде осы бөліктер айтарлықтай қирайды, бірақ осы кезде кинетикалық энергияның біршама бөлігі жұтылады және автокөліктің баяулауы онша қарқынды болмайды және соққы «жұмсарады» (сурет 1. 3) .

Сурет 1. 3 - Автокөліктің алдынғы және артқы бөлігінің деформациясы

Сыртқы пассифті қауіпсіздікте қарама-қарсы қақтығыс болған жағдайда жүргізуші мен жолаушы қауіпсіздігі ғана емес, сонымен қатар сыртқы құрылымдық элементтері арқылы көлікті зақымданудан сақтап қалу да асамаңызды болып табылады. Бұған энергияны жұту қабілеті бар бамперлерді орнату арқылы қол жеткізуге болады.

Энергияны жұту қабілеті бар құрылғыларға келесі талаптар қойылады:

Қайта қалпына келу қабілеті;
Жоғары ПӘК;
Бір соқыда энергия таралуының жоғарлығы;
Куш пен жүрістің соққы жылдамдығы мен салмағына қатынасы.

Жұмыс істеу принципіне байланысты энергияны жұтатын құрылғылардың келесі түрлері болады:

соққының кинетикалық энергиясын серпімді немесе иілімді деформация түріне түрлендіретін;
кинетикалық энергияны жылулық энергия түріне түрлендіретін;
алдынғы екі түрде біріктірілген.

Соқтығысу және басып кету кезінде сыртқы пассивті қауіпсіздікті ең алдымен бамперлер қамтамасыз етеді. Егер жалпы жол торабы бойымен қозғалатын барлық көлік құралдары мен өзі жүретін механизмдердің алдыңғы және артқы бамперлері төсемінен бірдей биіктікте болса, бампер соққы кезінде дамитын кинетикалық энергияның көп бөлігін жұтады. Еуропаның кейбір елдерінде жеңіл автокөліктер үшін бампердің стандарттык орналасу биіктігі 330 мм болып бекітілген. АҚШ-та басқа өлшем стандартталған. Жекелеген елдерде бампердің биіктігі де, оның төменгі жиегінен төменіне дейінгі қашықтық та нормаланбайды. Жүк автокөліктерінде артқы бампер мен сырғанау кезінде бүйірден қорғау салыстырмалы түрде жақын арада арқасында пайда болды. Нәтижесінде бір класты автокөліктердің өзінде бамперлердің орналасуында және олардың өлшемдерінде тербелістер айтарлықтай болуы мүмкін.

Канада стандарты (8-215) бамперден бетон аралыққа, 8 км/сағ. жылдамдықтағы соққыға, сондай-ақ маятник (автокөлік салмағына тең) соққысына төзу қабілетін талап етеді. Бұдан басқа бампер машина өсіне катысты 30 градусқа бұрылған сызық бойымен бампер бұрышына соғылуға төзуі қажет. Осы соққылар кезінде бампер шанақты және жарық түсіретін техникалық құралдарды, осы кезде жұмыс қабілетін жоғалтпастан қорғауы керек.

Кейбір елдерде, бампер БҰҰ ЕЭК № 42 Ережелерде қабылдағанға қарағанда, жоғары жылдамдықпен соғылысуға төзімділігін талап етіледі.

Серпімді элемент типі бойынша қауіпсіз бамперлер:

механикалық;
гидравликалық;
пневматикалық;
аралас болады.

Соққы энергиясын жұтатын бамперлерді қолдану шанақ элеменггерінің құрылымдарының өзгерісін талап етеді. Амортизаторларды орналастыру үшін негізгі шанақтың жактаулары мен төменгі бөліктерін күшейту және олардың конфигурациясын өзгерту қажет. Бампер массасының ұлғаю салдарынан анағұрлым қатты және берік рессорларды орнатуға тура келеді. БҰҰ ЕЭК № 42 Ережелеріне сай келетін екі қабатты құрылымдар кең таралған. Сәндік қабаттан кейін кеуекті материал немесе ауа. Одан әрі - автокөлікті «тұраққа кою» жылдамдыгы кезінде (4 км/сағ дейін) автокөлікті одан кейінгі калыпты қозғалысы үшін қорғауға міндетті күш элементі. Германияда жасалған пневматикалық бамперді қарастырайық (суретт 1. 4) . Ол, алюминий қорытпасынан жасалған 5 қаңқа ойықтарына параллель жатқызылған екі жеңнен тұрады. Тірек жеңі 4 шанақ ойығында жатыр және қаңқаның ішкі қуысымен 3 клапан арқылы жалғасады. Бампердің барлық элементтері қорғаныш қабатымен 2 жабылған. Басып кету және соғысу кездерінде күш 1 жеңдер мен қаңқа арқылы 4 тірек жеңіне беріледі. Жеңдегі 4 қысым жоғарылайды да, ауа кіші өткізу қимасы бар 3 клапан арқылы қаңқа қуысына түседі.

Ссурет 1. 4 - Қауіпсіз пневматиикалық бампер: 1 - жеңдер, 2 - қорғаныш қабаты, 3 - клапан, 4 - тірек жеңі, 5 - қаңқа

Автобус немесе жүк машинасы соққан кезде жаяу жүргінші бір жаққа лақтырылады. Жеңіл автокөлік соққан кезде жаяу жүргінші алдымен қақпаққа құлайды да, біршама уақыт автокөлікпен бірге жылжиды да, содан соң жолға құлайды. Екі жағдайда да өлім шығыны автокөліктің 11 км/сағ. жылдамдығы кезінде болады. [3]

Жарақаттылықты азайту үшін жаяу жүргіншіні соққыдан кейін ұстап қалатын және оның жолға құлауынан сақтандыратын қорғаныш құрылғылары ұсынылды. Бұндай құрылғы іске қосылған сәтте соққының бірінші кезеңінде (0, 2-0, 3с соң) жаяу жүргінші алдымен капотқа құлайды. Автокөлік оқтауын бастаған соң жаяу жүргінші алған жылдамдықпен басында қозғалысын жалғастырады да, капот арқылы жерге қарай сырғанайды. Қорғаныш құрылғысы соққыдан кейі 0, 2с-тан соң автоматты түрде іске қосылып, үстіге қарай жылжиды. 1с соң бұл жақтау толығымен ашылып, адамды ұстап қалады (сурет 1. 5) .