KỊCH bản

KCH BN THI GIO VIấN DY GII B Chào kiểm tra cũ * Chào: - Đi vào lớp, chào mời em ngồi xuống Lớp trởng báo cáo sĩ số, cảm ơn em mời em ngồi xuống * Kiểm tra cũ: Trong buụi hụm trc cụ va cac em ang tim hiờu nụi dung cua bai C IM S CHUYN NG CA XE ễ Tễ TRONG NG CONG NM Trc vao bai hc hụm cụ cú cõu hi kiờm tra bai c nh sau: Cõu 1: Nờu c im ca xe ụ tụ chy ng cong cú bỏn kớnh nh? Tha cụ xe chy ng cong, xe phi chu nhiu iu kin bt li hn so vi chy ng thng Nhng iu kin bt li ú la: Khi chy ng cong xe phi chu thờm tac dng cua lc ly tõm,lc nm ngang trờn mt phng thng gúc vi trcchuyờn ụng, hng phớa ngoai ng cong va c xac nh theo cụng thc: F= mv Gv = R gR 2.Xe chy ng cong yờu cu phi cú b rụng phn xe chy ln hn trờn ng thng 3.Xe chy ng cong d b cn tr tm nhin nht la ban kớnh ng cong nh, on ng ao Tm nhin ban ờm cua xe chy ng cong cng b hn ch pha ốn chiu thng mụt on thng ngn hn Trong ni dung ca bui hc trc chỳng ta thy rng xe chy ng cong ngoi vic khc phc cỏc iu kin nh trờn ng thng, xe cũn phi chu thờm cỏc iu kin bt li khỏc Ngha l iu kin chy xe ng cong s khụng an ton nh ng thng vỡ vy m bo cho xe chy ng cong cng an ton nh ng thng thỡ ngi thit k phi tớnh toỏn thit k them rt nhiu cỏc yu t k thut khỏc bit c cỏc yu t k thut ú l gỡ thỡ chỳng ta cựng i tỡm hiu v ni dung bi hc hụm nay, ú l bi: 2.2 TNH TON CC YU T K THUT TRONG NG CONG 2.2.1 Bỏn kớnh ng cong nm 2.2.1.1 Bỏn kớnh ti thiu a Khỏi nim Khi thit k bỡnh tuyn ng nu iu kin a hỡnh cho phộp, ngi thit k luụn tỡm cỏch phúng tuyn thng cho xe chy c an ton ờm thun Trng hp a hỡnh hn ch (i, nỳi hoc gp chng ngi vt), nu phúng tuyn thng thỡ s to nhng ch o sõu hoc p cao vỡ vy lng o p ln dn n giỏ thnh xõy dng tuyn ng ln Mt khỏc o sõu v p cao thỡ iu kin thi cụng khú khn hn dn n cht lng thi cụng khú m bo, cú th dn n mt an ton thi cụng cng nh khai thỏc s dng cụng trỡnh sau nyNh vy tuyn phi c chuyn hng bỏm theo a hỡnh to thnh cỏc nh chuyn hng, ni gia cỏc cỏnh tuyn ca nh ú l ng cong cú bỏn kớnh R: - Nu ng cong cú R ln thỡ m bo cho xe chy an ton, ờm thun v k thut vỡ hn ch c tỏc dng xu ca lc ly tõm gõy ra; - Nu ng cong cú R nh, ng bỏm sỏt a hỡnh thỡ lng o p ớt v giỏ thnh xõy dng gim nhng iu kin an ton xe chy b hn ch nhiu Vỡ vy thit k ng cong trờn bỡnh phi chn c ng cong cú bỏn kớnh nh nht tho iu kin an ton ờm thun ti thiu cho phộp xe chy, ú chớnh l bỏn kớnh ti thiu Kt lun:Bỏn kớnh ng cong nm nh nht cho xe chy an ton, ờm thun, m bo tc thit k gi l bỏn kớnh ti thiu Ký hiu: Rmin Trong qua trinh thit k binh tuyn ng tha iu kin cho xe chy an toan, ờm thun, m bo tc thit k thi ngi thit k phi tớnh toan rt nhiu yu t k thut khac Trong ú cú mụt yu t quan trng u tiờn la chỳng ta cn phi xac nh c ban kớnh ti thiờu ng cong Vy bit c vic ú thc hin nh th nao thi chỳng ta cựng i nghiờn cu sang phn: b Xỏc nh bỏn kớnh ti thiu *) Thit lp cụng thc tớnh bỏn kớnh ng cong thit lp c cụng thc tớnh toỏn bỏn kớnh ca ng cong thỡ chỳng ta lm nh sau: Xột mt xe cú trng lng G, tc v chy vo ng cong cú bỏn kớnh R, mt ng nghiờng so vi mt phng nm ngang mt gúc , dc ngang mt ng in; + Trng hp xe chy trờn phn mt ng nghiờng thp v phớa bng ng cong: X Y Gsin Fcos Fsin G in R F Gcos Hỡnh 2.1: Cỏc lc tỏc dng xe chy phớa bng ng cong Theo s xe chy nh vy kt hp vi kin thc ó hc ca bi hc trc, c lp hóy suy ngh v tr li cho cụ mt cõu hi nh sau: Cõu 2: Nờu cỏc lc tỏc dng ti trng tõm xe + Trng lng bn thõn cua xe la G, cú phng thng ng va cú chiu t trờn xung; + Lc ly tõm F, cú phng nm ngang, chiu cú xu hng y xe v phớa lng ng cong xột nh hng ca cỏc lc n iu kin xe chy thỡ chỳng ta cn phi phõn tớch cỏc lc ú Vy mt em hóy: Cõu 3: Phõn tớch cho cụ cỏc lc tỏc dng ti trng tõm ca xe Chiu hai lc lờn phng trc X va Y ta cú: Trng lng G: chiu lờn phng X c G.cos chiu lờn phng Y c G.sin Lc ly tõm F: chiu lờn phng X c F.sin chiu lờn phng Y c F.cos Gi Y l tng hp cỏc lc ngang theo phng song song vi mt ng, t hỡnh v mt em hóy cho tụi bit cụng thc: Cõu 4: Tng hp cỏc lc ngang Y theo phng song song vi mt ng, trng hp xe chy phớa bng C Y = F cos G sin Tng t nh vy chỳng ta xột: + Trng hp xe chy trờn phn mt ng nghiờng thp v phớa lng ng cong: x R Fsin F Gcos Gsin Y Fcos G in Hỡnh 2.2: Cỏc lc tỏc dng xe chy phớa lng ng cong Trong trng hp ny chỳng ta cng phõn tớch cỏc lc tỏc dng ti trng tõm ca xe v cng lm tng t nh trng hp trờn ta cú cụng thc xỏc nh tng hp cỏc lc ngang Y theo phng song song vi mt ng l: Y = F cos + G sin Vy sau xột trng hp thi ta cú cụng thc tớnh tụng lc ngang Y tac dng lờn ụtụ chuyờn ụng la: Y = F cos mG sin Trong bi hc trc chỳng ta a nghiờn cu v tỏc dng v cụng thc xỏc nh giỏ tr ca lc ly tõm F Vy mt em hóy nờu li cho tụi : Cõu 5: Cụng thc xỏc nh lc ly tõm F: F = mv Gv = , R gR (N); (2.1) Thay F = mv Gv = vao cụng thc Y = F cos mG sin ta cú: R gR Y= Gv cos mG sin gR (2.2) Trong ú: : la gúc nghiờng cua mt ng so vi phng nm ngang; Vi nh nờn: cos sin tg = in; (in: la ụ dc ngang cua mt ng) Y= Thay vao (2.2) ta cú: G v2 G.i n g R Chia c hai v cua biờu thc trờn cho G ta cú: Y v2 = i n G g R v2 Y i n = t : H s lc ngang, thay vao ta cú: = g R G T cụng thc tớnh = v2 i n mụt em hóy: g R Cõu 6: Rỳt cụng thc tớnh bỏn kớnh ca ng cong: R= v2 g ( i n ) Vn tc xe chy thc t thng tớnh bng km/h; ụi n v ta cú: v = V/3,6 Xỏc nh c bỏn kớnh ng cong trờn bỡnh : R= V2 , (m); 127.( i n ) (2.3) Nh vy ban kớnh ng cong trờn binh c xac nh theo cụng thc (2.3), la ham s cua V, , in, tc la: R = f(V,,in); Trong ú: V: Tc ụ xe chy tớnh toan (km/h) c xac nh i vi tng cp ng; Du cua cụng thc (2.3): Du (+): xe chy trờn phn mt ng nghiờng v phớa bng ng cong; Du (-): xe chy trờn phn mt ng nghiờng v phớa lng ng cong; in: ụ dc ngang cua mt ng, (%); : H s lc ngang, c xac nh theo iu kin ụn nh cua xe chy ng cong H s lc ngang c trng cho lc ngang tac dng trờn mụt n v trng lng cua xe Theo nghiờn cu thi Lc ngang gõy bt li: - Lam lt xe qua iờm ta la banh xe phớa lng ng cong; - Lam cho xe b trt ngang trờn ng; - Gõy cm giac khú chu cho hanh khach va ngi lai xe; - Lam tiờu hao thờm nhiờn liu va tng hao mũn lp Vi vy thit k thi H s lc ngang c la chn cho hn ch c nhng bt li cua lc ngang theo cac iu kin c thờ sau: - iu kin n nh chng lt Khi 0,6 thi iu kin luụn m bo - iu kin n nh chng trt ngang Mt ng khụ rao 0,36 Mt ng khụ, m sch 0,24 Mt ng m cú bựn bn 0,12 Thi iu kin ụn nh chng trt ngang luụn m bo - iu kin ờm thun v tin nghi vi hnh khỏch m bo thoi mai, ờm thun cho hanh khach trờn xe xe chy vao ng cong, kt qu nghiờn cu thc nghim, hanh khach trờn xe ụ tụ vao ng cong cú h s khac nhn thy: Nu 0,10: khụng cm thy cú ng cong; Nu = 0,15: hi cm thy cú ng cong; Nu = 0,20: cm thy ang i vao ng cong va hi khú chu; Nu = 0,30: cm thy ngi nh dt v mụt bờn va xe nh sp b lt ụ Cho nờn thit k dựng 0,15 thi iu kin c m bo - iu kin tit kim nhiờn liu v lp xe Nghiờn cu cho thy nờn dựng 0,1 thi iu kin c m bo La chn tớnh toan la mụt bai toan kinh t - k thut, thit k phi m bo an toan va tin nghi vi hanh khach va phng tin, hang hoa, ng thi li phi bam sat a hinh m bo lng cụng tac la ớt nht, gia h phự hp vi iu kin Vit Nam tớnh toan R chn 0,15 thi cac iu kin trờn c m bo Nh vy l chỳng ta ó xõy dng c cụng thc tớnh bỏn kớnh ca ng cong Theo TCVN4054 2005 bỏn kớnh ng cong nm c phõn thnh cỏc loi l: - Bỏn kớnh ti thiu gii hn - Bỏn kớnh ti thiu thụng thng - Bỏn kớnh ti thiu khụng lm siờu cao bit c cỏc loi bỏn kớnh ú tớnh toỏn nh th no thỡ chỳng ta s i nghiờn cu sang phn: * Cụng thc xỏc nh bỏn kớnh ti thiu gh - Bỏn kớnh ti thiu gii hn: Ký hiu: Rmin La ban kớnh nh nht, ap dng trng hp c bit khú khn, ú mt ng phi b trớ nghiờng thp v phớa bng ng cong ngha la mt ng cú b trớ siờu cao (siờu cao la ụ dc ngang mụt mai cua mt ng va l gia c nghiờng thp v phớa bng ng cong) Cõu 7: Cụng thc tớnh bỏn kớnh ti thiu gii hn: R gh V2 = (m) (2.4) 127( + isc max ) Trong ú: V: Tc ụ tớnh toan, (km/h) ; iscmax: ụ dc siờu cao ln nht cua mt ng,%; : H s lc ngang, tớnh toan ly = 0,15 tt - Bỏn kớnh ti thiu thụng thng : Ký hiu: Rmin La tr s ban kớnh nh nht khuyờn dựng tr lờn, ú mt ng c b trớ siờu cao, ta cú: R tt V2 = , (m) ; 127( + isctt ) (2.5) Trong ú: V: Tc ụ tớnh toan, (km/h) ; isctt: ụ dc siờu cao thụng thng cua mt ng: isctt=iscmax-2% ; : H s lc ngang, tớnh toan ly = 0,06 ksc - Bỏn kớnh ti thiu khụng lm siờu cao : Ký hiu: Rmin La ban kớnh nh nht khụng lam siờu cao, mt ng mai ksc Rmin = V2 , (m); 127( in ) (2.6) Trong ú: V: Tc ụ tớnh toan, (km/h) ; in: ụ dc ngang cua mt ng; : H s lc ngang, tớnh toan ly = 0,05 Nh vy chỳng ta ó xỏc nh c giỏ tr bỏn kớnh ti thiu theo lý thuyờt cho cỏc trng hp c th Vy thỡ liu chỳng ta cú th dựng giỏ tr y vo thit k hay cha? bit c iu ú thỡ chỳng ta cựng nghiờn cu sang mc: 2.2.1.2 La chn bỏn kớnh ng cong nm Tiờu chun thit k ng ụtụ Vit Nam TCVN4054 - 2005 quy nh Rmin: (Bng 11 trang 19) Cp ng I VTK(km/h) 120 Ban kớnh ng cong nm (m) - Ti thiờu gii hn 650 - Ti thiờu thụng 1000 thng - Ti thiờu khụng siờu 5500 cao II 100 III 80 60 IV 60 400 700 40 V 40 250 125 400 250 30 VI 30 20 125 60 60 30 30 15 250 125 125 60 60 50 4000 2500 1500 1500 600 600 350 350 250 õy l bi toỏn kinh t-k thut, thit k cn dng bỏn kớnh ng cong ln ci thin iu kin xe chy, m bo an ton, tin li ng thi cng m bo giỏ thnh xõy dng nh nht Ch khú khn mi dng bỏn kớnh ng cong nm ti thiu, khuyn khớch dựng bỏn kớnh ti thiu thụng thng tr lờn, luụn tn dng a hỡnh nõng cao cht lng chy xe Kt qu tớnh toỏn bỏn kớnh ti thiu s c la chn giỏ tr ln nht gia hai giỏ tr tớnh toỏn theo lý thuyt v theo tiờu chun Ban kớnh ng cong nm c la chn theo cac nguyờn tc: - Ln hn cac gia tr gii hn; - Phự hp vi a hinh va ban kớnh ap dng cang ln cang tt (thng R=3 n ln Rmin); - m bo s ni tip gia cac ng cong; - m bo b trớ c cac yu t ng cong nh : chuyờn tip, siờu cao; - m bo phi hp hai hoa cac yu t cua tuyn, phi hp tuyn ng vi cnh quan 2.2.1.3.Vớ d tớnh toỏn bai: Cho ng cp V, a hinh ng bng cú tc thit k V=40km/h; ụ dc siờu cao iscmax=6%; in=3% Xac nh va la chn cac ban kớnh ti thiờu Rmin? Bai gii: - Tớnh toan ban kớnh ti thiờu: Cõu 8: c cỏc kt qu tớnh toỏn R gh V2 402 (TT ) = = 59,99 m; = 127( + i sc max ) 127(0,15 + 0, 06) tt Rmin (TT ) = V2 402 = 125,98 m; = 127( + i sctt ) 127(0, 06 + 0, 04) ksc Rmin (TT ) = V2 402 = 629,92 m = 127( in ) 127(0, 05 0, 03) - Xac nh ban kớnh ti thiờu theo TCVN4054 - 2005 Tra bng 11 theo TCVN4054-2005 ta cú: gh tt ksc Rmin (TC ) =60 m; Rmin (TC ) =125 m; Rmin (TC ) =600 m; -La chn ban kớnh ti thiờu, so sanh hai gia tr tớnh toan va tiờu chun chn Rmin: gh gh gh Rmin = max( Rmin (TT ), Rmin (TC )) = 60 m; tt tt tt Rmin = max( Rmin (TT ), Rmin (TC )) = 125,98 m; ksc ksc ksc Rmin = max( Rmin (TT ), Rmin (TC )) = 629,92 m Kt lun: gh tt ksc Rmin = 60m, Rmin =125,98m, Rmin = 629,92m gh gh gh Rmin = max( Rmin TT , Rmin QT ) ... bán kính đường cong nằm Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô Việt Nam TCVN4054 - 2005 quy định Rmin: (Bảng 11 trang 19) Cấp đường I VTK(km/h) 120 Bán kính đường cong nằm (m) - Tối thiểu giới hạn... m = 127( µ − in ) 127(0, 05 − 0, 03) - Xác định bán kính tối thiểu theo TCVN4054 - 2005 Tra bảng 11 theo TCVN4054-2005 ta có: gh tt ksc Rmin (TC ) =60 m; Rmin (TC ) =125 m; Rmin (TC ) =600