raČunalniŠke simulacije dinamike voŽnje, stabilnost...
TRANSCRIPT
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini I
Miha Ambrož Gašper Šušteršič Samo Zupan Ivan Prebil
RAČUNALNIŠKE SIMULACIJE DINAMIKE VOŽNJE
STABILNOST VOZILA PRI VOŽNJI V OVINEK
GRADIVO ZA SPREMLJANJE LABORATORIJSKIH VAJ PRI PREDMETU
MOBILNI STROJI IN VOZILA (254) za študente 3 letnika VSŠ na Fakulteti za strojništvo
Ljubljana 2010
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini i
KAZALO
1 UVOD 1
2 PROSOJNICE 1
RAČUNALNIŠKE SIMULACIJE DINAMIKE VOŽNJE 2 STABILNOST VOZILA PRI VOŽNJI V OVINEK 12
3 VIRI 25
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 1
1 Uvod
Dokument vsebuje prosojnice laboratorijskih vaj pri predmetu Mobilni stroji in vozil (254) v 3 letniku študija VSŠ na Fakulteti za strojništvo UL Kratko so predstavljena orodja za računalniške simulacije dinamike vožnje in definirane naloge ki jih morajo študentje rešiti z njihovo pomočjo V drugem delu so kratko predstavljene teoretične osnove določanja stabilnosti vozila pri vožnji v ovinek in podana definicija naloge ki jo morajo študentje rešiti in oddati v obliki poročila
Pedagoška gradiva so objavljnea na spletnih straneh in zaščitena z geslom ki ga študenti izvejo na predavanjih in vajah
2 Prosojnice Sledijo prosojnice laboratorijskih vaj
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaRačunalniške simulacije dinamike vožnje
gradivo za vaje
Miha Ambrož
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Za simulacijo dinamike vožnje kolesnega vozila po
terenu potrebujemo
bull model dinamike vožnje
bull model pogona vozila
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model kontaktnih razmer med terenom in deli vozila
bull model aerodinamičnih sil
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 2
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Mehanski model dinamike vožnje na osnovi sistema
togih teles z DOF = 6 + 6 Nosi prostostnimi stopnjami
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model pogona vozila z vključenimi vsemi elementi
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 3
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model zavornega sistema
bull brez protiblokirnega sistema
bull protiblokirni sistem
maxBZPB FuF sdot=
micro
s0 1
interval največjegakoef vprijemanja
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model krmiljenja z upoštevanjem geometrijskih
značilnosti obešenja koles in krmilnega mehanizma
n
εγ
δ
x
ψ ψ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 4
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model kontaktnih razmer na stiku ploskve terena in
pnevmatik vozila
micro
s0 1
1blokiranokolo
suh asfalt
moker asfaltmakadam
d x
x
r vs
v
ω sdot minus=
-Fz My et
α α α0 0 0
v
vv
x
z
Fz
My
v
α
et
v vzdolžni smeri v prečni smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model aerodinamičnih sil zaradi gibanja vozila po
viskoznem mediju
xx
xx CA
vF sdotsdotsdot=
2
2ρ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 5
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini i
KAZALO
1 UVOD 1
2 PROSOJNICE 1
RAČUNALNIŠKE SIMULACIJE DINAMIKE VOŽNJE 2 STABILNOST VOZILA PRI VOŽNJI V OVINEK 12
3 VIRI 25
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 1
1 Uvod
Dokument vsebuje prosojnice laboratorijskih vaj pri predmetu Mobilni stroji in vozil (254) v 3 letniku študija VSŠ na Fakulteti za strojništvo UL Kratko so predstavljena orodja za računalniške simulacije dinamike vožnje in definirane naloge ki jih morajo študentje rešiti z njihovo pomočjo V drugem delu so kratko predstavljene teoretične osnove določanja stabilnosti vozila pri vožnji v ovinek in podana definicija naloge ki jo morajo študentje rešiti in oddati v obliki poročila
Pedagoška gradiva so objavljnea na spletnih straneh in zaščitena z geslom ki ga študenti izvejo na predavanjih in vajah
2 Prosojnice Sledijo prosojnice laboratorijskih vaj
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaRačunalniške simulacije dinamike vožnje
gradivo za vaje
Miha Ambrož
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Za simulacijo dinamike vožnje kolesnega vozila po
terenu potrebujemo
bull model dinamike vožnje
bull model pogona vozila
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model kontaktnih razmer med terenom in deli vozila
bull model aerodinamičnih sil
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 2
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Mehanski model dinamike vožnje na osnovi sistema
togih teles z DOF = 6 + 6 Nosi prostostnimi stopnjami
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model pogona vozila z vključenimi vsemi elementi
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 3
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model zavornega sistema
bull brez protiblokirnega sistema
bull protiblokirni sistem
maxBZPB FuF sdot=
micro
s0 1
interval največjegakoef vprijemanja
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model krmiljenja z upoštevanjem geometrijskih
značilnosti obešenja koles in krmilnega mehanizma
n
εγ
δ
x
ψ ψ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 4
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model kontaktnih razmer na stiku ploskve terena in
pnevmatik vozila
micro
s0 1
1blokiranokolo
suh asfalt
moker asfaltmakadam
d x
x
r vs
v
ω sdot minus=
-Fz My et
α α α0 0 0
v
vv
x
z
Fz
My
v
α
et
v vzdolžni smeri v prečni smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model aerodinamičnih sil zaradi gibanja vozila po
viskoznem mediju
xx
xx CA
vF sdotsdotsdot=
2
2ρ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 5
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 1
1 Uvod
Dokument vsebuje prosojnice laboratorijskih vaj pri predmetu Mobilni stroji in vozil (254) v 3 letniku študija VSŠ na Fakulteti za strojništvo UL Kratko so predstavljena orodja za računalniške simulacije dinamike vožnje in definirane naloge ki jih morajo študentje rešiti z njihovo pomočjo V drugem delu so kratko predstavljene teoretične osnove določanja stabilnosti vozila pri vožnji v ovinek in podana definicija naloge ki jo morajo študentje rešiti in oddati v obliki poročila
Pedagoška gradiva so objavljnea na spletnih straneh in zaščitena z geslom ki ga študenti izvejo na predavanjih in vajah
2 Prosojnice Sledijo prosojnice laboratorijskih vaj
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaRačunalniške simulacije dinamike vožnje
gradivo za vaje
Miha Ambrož
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Za simulacijo dinamike vožnje kolesnega vozila po
terenu potrebujemo
bull model dinamike vožnje
bull model pogona vozila
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model kontaktnih razmer med terenom in deli vozila
bull model aerodinamičnih sil
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 2
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Mehanski model dinamike vožnje na osnovi sistema
togih teles z DOF = 6 + 6 Nosi prostostnimi stopnjami
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model pogona vozila z vključenimi vsemi elementi
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 3
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model zavornega sistema
bull brez protiblokirnega sistema
bull protiblokirni sistem
maxBZPB FuF sdot=
micro
s0 1
interval največjegakoef vprijemanja
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model krmiljenja z upoštevanjem geometrijskih
značilnosti obešenja koles in krmilnega mehanizma
n
εγ
δ
x
ψ ψ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 4
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model kontaktnih razmer na stiku ploskve terena in
pnevmatik vozila
micro
s0 1
1blokiranokolo
suh asfalt
moker asfaltmakadam
d x
x
r vs
v
ω sdot minus=
-Fz My et
α α α0 0 0
v
vv
x
z
Fz
My
v
α
et
v vzdolžni smeri v prečni smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model aerodinamičnih sil zaradi gibanja vozila po
viskoznem mediju
xx
xx CA
vF sdotsdotsdot=
2
2ρ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 5
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaRačunalniške simulacije dinamike vožnje
gradivo za vaje
Miha Ambrož
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Za simulacijo dinamike vožnje kolesnega vozila po
terenu potrebujemo
bull model dinamike vožnje
bull model pogona vozila
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model kontaktnih razmer med terenom in deli vozila
bull model aerodinamičnih sil
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 2
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Mehanski model dinamike vožnje na osnovi sistema
togih teles z DOF = 6 + 6 Nosi prostostnimi stopnjami
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model pogona vozila z vključenimi vsemi elementi
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 3
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model zavornega sistema
bull brez protiblokirnega sistema
bull protiblokirni sistem
maxBZPB FuF sdot=
micro
s0 1
interval največjegakoef vprijemanja
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model krmiljenja z upoštevanjem geometrijskih
značilnosti obešenja koles in krmilnega mehanizma
n
εγ
δ
x
ψ ψ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 4
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model kontaktnih razmer na stiku ploskve terena in
pnevmatik vozila
micro
s0 1
1blokiranokolo
suh asfalt
moker asfaltmakadam
d x
x
r vs
v
ω sdot minus=
-Fz My et
α α α0 0 0
v
vv
x
z
Fz
My
v
α
et
v vzdolžni smeri v prečni smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model aerodinamičnih sil zaradi gibanja vozila po
viskoznem mediju
xx
xx CA
vF sdotsdotsdot=
2
2ρ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 5
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Mehanski model dinamike vožnje na osnovi sistema
togih teles z DOF = 6 + 6 Nosi prostostnimi stopnjami
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model pogona vozila z vključenimi vsemi elementi
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 3
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model zavornega sistema
bull brez protiblokirnega sistema
bull protiblokirni sistem
maxBZPB FuF sdot=
micro
s0 1
interval največjegakoef vprijemanja
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model krmiljenja z upoštevanjem geometrijskih
značilnosti obešenja koles in krmilnega mehanizma
n
εγ
δ
x
ψ ψ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 4
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model kontaktnih razmer na stiku ploskve terena in
pnevmatik vozila
micro
s0 1
1blokiranokolo
suh asfalt
moker asfaltmakadam
d x
x
r vs
v
ω sdot minus=
-Fz My et
α α α0 0 0
v
vv
x
z
Fz
My
v
α
et
v vzdolžni smeri v prečni smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model aerodinamičnih sil zaradi gibanja vozila po
viskoznem mediju
xx
xx CA
vF sdotsdotsdot=
2
2ρ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 5
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model zavornega sistema
bull brez protiblokirnega sistema
bull protiblokirni sistem
maxBZPB FuF sdot=
micro
s0 1
interval največjegakoef vprijemanja
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model krmiljenja z upoštevanjem geometrijskih
značilnosti obešenja koles in krmilnega mehanizma
n
εγ
δ
x
ψ ψ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 4
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model kontaktnih razmer na stiku ploskve terena in
pnevmatik vozila
micro
s0 1
1blokiranokolo
suh asfalt
moker asfaltmakadam
d x
x
r vs
v
ω sdot minus=
-Fz My et
α α α0 0 0
v
vv
x
z
Fz
My
v
α
et
v vzdolžni smeri v prečni smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model aerodinamičnih sil zaradi gibanja vozila po
viskoznem mediju
xx
xx CA
vF sdotsdotsdot=
2
2ρ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 5
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model kontaktnih razmer na stiku ploskve terena in
pnevmatik vozila
micro
s0 1
1blokiranokolo
suh asfalt
moker asfaltmakadam
d x
x
r vs
v
ω sdot minus=
-Fz My et
α α α0 0 0
v
vv
x
z
Fz
My
v
α
et
v vzdolžni smeri v prečni smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Sistem za simulacijo vožnje kolesnih vozil
Model aerodinamičnih sil zaradi gibanja vozila po
viskoznem mediju
xx
xx CA
vF sdotsdotsdot=
2
2ρ
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 5
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Programska aplikacija i3Drive
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Programska aplikacija i3Drive
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 6
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
00 04 08 12 16 20 24 28-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[m
s2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z izklopljenim ABS
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Eksperimentalna verifikacija rezultatov
Zavorni preizkusi z merilnim vozilom
zaviranje s 60 kmh do ustavitve z vklopljenim ABS
00 04 08 12 16 20 24 28
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
a x[ms
2 ]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
00 04 08 12 16 20 24 280
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
s [m
]
t [s]
meritev i3Drive CARAT PC-Crash
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 7
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Primer 1
Preverite ali zmore vozilo premagati 40 vzpon pri
koeficientu vprijemanja 08 in koeficientu kotalnega
upora 001
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Primer 1
fhl
hfl
t
t minussdot+sdot+sdot=
micromicroα 2tan
Glede na sojemanje
za sprednji pogon
Premagovanje vzponov glede na sojemanje
0
10
20
30
40
50
60
00 02 04 06 08 10 12
mi []
alfa
[]
gmr
iiM
vozd
tkgi
sdotsdotsdotsdotsdot
=η
α maxsin
Glede na največji
moment
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 8
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Primer 2
Preverite ali lahko vozilo vozi po notranji strani valja s
premerom 8 m Kakšna mora biti hitrost
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Primer 2
β=90deg
bull kaj omogoča vožnjo po steni
bull prevračanje
bull zdrs po steni
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 9
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Primer 3
Preverite razliko med obnašanjem vozila in
dolžino poti ustavljanja pri zaviranju z vključenim
in izključenim protiblokirnim sistemom
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini18
Programska oprema za analize prometnih nezgod
CARAT=
Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic
bull model dinamike vožnje (2D)
bull model pogona vozila (motor transmisija)
bull model zavornega sistema
bull model krmiljenja
bull model trka med vozili
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 10
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini19
Naloga 1
Simulirajte vožnjo vozila po vnaprej določeni trajektoriji
Vnesite časovni potek zaviranja in dodajanja plina
bull kinetična faza
bull sledenje smeri
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini20
Naloga 2
Preverite kako na vožnjo vozila v ovinku vpliva
sprememba tornega koeficienta na delu vozišča
bull definicija objekta
bull površina plašča
bull torni koeficient 01 (led)
Preizkusite še zaviranje kadar so leva in desna
kolesa vozila na različnih podlagah
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 11
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini21
Naloga 3
Simulirajte speljevanje z mesta s tremi vozili z enakim
motorjem in različim načinom pogona
bull definiranje vozila
bull motor 75 kW privzete nastavitve vozila
bull časovni potek dodajanja plina (2 s do polnega plina)
Kako na gibanje vozil vpliva njihova obremenitev
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini22
Naloga 4
Simulirajte trk dveh vozil in ugotovite njuni obremenitvi
bull trk naprej
bull z zdrsombrez zdrsa
bull podajanje parametrov
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 12
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani
Fakulteta za Strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini
Mobilni stroji in vozilaStabilnost vozila pri vožnji v ovinek
gradivo za vaje
Miha Ambrož Gašper Šušteršič
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini2
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull šasija s štirikolesnim pogonom
bull razporeditev mase spredajzadaj 5050
bull električni motor
bull RV naprava z možnostjo digitalnega nastavljanja parametrov (plin zasuk krmilnega mehanizma)
bull zamenljive pnevmatike (penaste z dobrim oprijemom ovite s PVC trakom s slabim oprijemom)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 13
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini3
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini4
Preverjanje stabilnosti vozila pri vožnji v ovinku
Vozilo v merilu 110bull preskus s konstantnim radijem
bull preskus s konstantno hitrostjo
bull preskus s konstantnim krmilnim kotom
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 14
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini5
Preskus s konstantnim radijem
bull Radij ovinka je konstantenbull Hitrost vožnje se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient krivulje je koeficient podkrmiljenja Kus
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini6
Preskus s konstantnim radijem
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 15
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini7
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Hitrost vozila je konstantnabull Radij ovinka se spreminjabull Beležimo krmilni kot v odvisnosti od bočnega
pospeška aybull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini8
Preskus s konstantno hitrostjo
bull Kritična hitrost pri
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 16
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini9
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Krmilni kot je konstantenbull Hitrost se spreminjabull Beležimo ukrivljenost poti 1R v odvisnosti od
bočnega pospeška abbull Gradient (naklon) krivulje te odvisnosti je
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini10
Preskus s konstantnim krmilnim kotom
bull Kus gt 0 rarr podkrmiljenjebull Kus lt 0 rarr prekrmiljenje
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 17
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini11
Eksperiment
bull Preskus s konstantnim krmilnim kotomndash vozimo po krogu povečujemo plinndash merimo bočni pospešek in ocenimo radij
bull Zajemanje podatkovndash čas (štoparica)ndash plin (sporoča voznik zapisujemo vrednost in čas)ndash pospešek (pospeškomer GCDC X2-6)ndash videoposnetek (kamera)
bull Variiranje parametrovndash vprijemanje pnevmatik (gumijaste ali ovite s trakom)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini12
Obdelava rezultatov
bull Izdelava grafa bočnega pospeška ab=radicax2+ay
2
bull Ocena bočnih pospeškov za posamezne položaje plina
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 18
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini13
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini14
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 19
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini15
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini16
Obdelava rezultatov
bull Ocena ukrivljenosti trajektorij vozila pri posameznih položajih plina iz videoposnetka
PrimerD = 4 ploščice
D = 4 369 mm =
= 1476 m
R = D2 = 0738 m
dArrdArrdArrdArr
1R = 1355 m-1D
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 20
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo
Katedra za modeliranje v tehniki in medicini17
Obdelava rezultatov
bull Izdelava krivulje odvisnosti 1R(ab)bull Določitev Kus za posamezne položaje plina
P1
P2P3
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
L medosna razdalja vozila (izmeriti na vaji)
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 21
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 22
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek
Definicija naloge
Na modelu vozila v merilu 110 z električnim pogonom ugotovite njegovo stabilnost pri vožnji v ovinek s pomočjo preizkusa na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom δf
1 Opišite uporabljeno opremo in potek preizkušanja
2 Narišite krivuljo odvisnosti ukrivljenosti trajektorije 1R od bočnega pospeška vozila ab in določite koeficiente podkrmiljenja Kus za dano konfiguracijo vozila pri različnih hitrostih vožnje oziroma položajih plina
3 Ugotovite in opišite spremembo v obnašanju vozila pri zamenjavi zadnjih pnevmatik
4 Izračune in ugotovitve predstavite v obliki tehničnega poročila v predpisani obliki Svoje komentarje navedite v sklepu
Napotki za izdelavo naloge
Izvedba preizkusa
Preizkus na način zavijanja s konstantnim krmilnim kotom bomo izvedli pri različnih položajih plina ki je stopenjsko nastavljiv na oddajniku RV naprave
Med preizkusom neposredno zajemajte naslednje podatke
1 časovni potek pospeškov v bližini težišča vozila v treh koordinantnih smereh koordinatnega sistema vozila s prenosnim pospeškomerom GCDC X6-2 (slika 1 levo)
2 videoposnetek vozila z videokamero visoke ločljivosti GoPro HERO HD (slika 1 desno)
3 čas z ročno štoparico
Med preizkusom ročno na merilni list beležite tudi naslednje podatke
1 položaj plina v odvisnosti od časa (sporoča voznik)
2 lastna opažanja o gibanju vozila v odvisnosti od časa (spremembe radija zdrsi itd)
Slika 1 pospeškomer GCDC X6-2 in kamera GoPro HERO HD
Obdelava rezultatov
Po preizkusu iz datoteke z izmerjenimi pospeški narišite graf časovnega poteka pospeškov v vseh treh smereh korrdinatnega sistem vozila
Izračunajte in na graf narišite še časovni potek bočnega pospeška vozila ab ki je
22
yxb aaa +=
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 23
Iz grafa ocenite bočne pospeške (ab) za vsakega od položajev plina (na sliki 2 so označeni s P0 do P8) Pri določanju časovnih mej intervalov si pomagajte z zabeleženimi časi z merilnega lista
50 100 150 200 250
-12
-09
-06
-03
00
03
06
P1
a [g
]
t [s]
ax
ay
az
abP0
P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Slika 2 primer izmerjenega časovnega poteka pospeškov vozila
Iz videoposnetka ocenite polmere trajektorij vozila ko se le-to pri posameznih položajih plina ustali na konstantnem polmeru Pri oceni si pomagajte z mrežo talnih ploščic Pri tem upoštevajte da so le-te kvadrati s stranico 369 mm (ocena naj bo natančna na 14 dolžine stranice ploščice) Polmere zapišite v metrih
Točke s koordinatami (ab 1R) za posamezne položaje plina narišite na graf in jih povežite s krivuljo 1R(ab) Za posamezne položaje plina ugotovite koeficiente podkrmiljenja Kus ki so določeni kot prikazuje slika 3 Pri določanju odvodov lahko uporabite tudi grafično metodo z določanjem kota tangente na krivuljo
L
K
gad
Rd us
b
minus=)(
)1(
Slika 3 primer oblike krivulje 1R(ab) in definicija koeficienta podkrmiljenja
Poročilo oddajte na zadnji vaji (skupina LJ 30 5 2011 skupina NM 31 5 2011) Pripravil Miha Ambrož 2352011
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 24
Stabilnost vozila pri vožnji v ovinek - merilni lis t
Datum in čas meritve Skupina LJ NM
položaj plina vrednost čas začetka čas konca opomba
P0
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
Nastavitev krmilnega kota δf na RV napravi Medosna razdalja vozila L = mm Opombe
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003
UL-FS-VSŠ MOBILNI STROJI IN VOZILA (254)
copy UL-FS Katedra za modeliranje v tehniki in medicini 25
3 Viri [1] Thomas D Gillespie Fundamentals of Vehicle Dynamics SAE Warrendale ZDA 1996 [2] J Y Wong Theory of Ground Vehicles John Wiley and Sons Hoboken ZDA 2008 [3] K-H Dietsche M Klingebiel (editors) Automotive Handbook 7th Edition Robert Bosch
GmbH Plochingen Nemčija 2007 [4] Bojan Kraut Strojniški priročnik Tehniška Založba Ljubljana 2003