1.1 Сила сопротивления подъему

На дорогах часто встречаются уклоны — подъемы и спуски. Крутизну подъемов характеризуют величиной уклона i, которая представляет собой отношение превышения H к заложению B (рисунок 1.1). Продольные уклоны на автомобильных дорогах выполняются незначительными.

Рисунок 1.1 Схема сил, действующих на автомобиль при движении на подъеме: В — длина участка подъема (заложение); Н - его высота (превышение); α— угол подъема.

Силу тяжести автомобиля G можно разложить на две составляющие: силу Pα=G·sinα, параллельную дороге силу Ph=G·cosα, перпендикулярную к ней. Силу Pα называют силой сопротивления подъёму. На спуске она направлена в сторону движения, являясь, таким образом, движущей силой.

Согласно рисунку 1.1 уклон i=H/B=tgα. Для малых углов, менее 100, tgα≈sinα≈α, где α – угол уклона в радианах.

Тогда

Pα=G·sinα≈Gα≈Gi ,Н (1.1)

а мощность, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъёма с уклоном, равным i:

Вт, (1.2)

где скорость Va – в м/с.

В формулах 1.1 и 1.2 уклон выражен в сотых долях, поскольку для малых углов i≈α радиан ( см.таблицу Приложение1).

При движении автомобиля на спуске сила Pα, складываясь с силой тяги, вызывает ускорение. При движении на подъем, сила Pα снижает величину силы тяги и вызывает замедление. Так, сила сопротивления автомобилю ГАЗ-24, движущемуся на подъём со скоростью 13,9 м/с и i=0,06 (3030') и имеющему массу (с пассажирами) М=1825 кг, составит Pα= М·g·i=1825·9,81·0,06=1,074 кН, а мощность, затрачиваемая на сопротивление подъёму, будет равна:

кВт