Приложение С (справочное). Определение угла отклонения испытательного маятника при испытаниях на ударную прочность самоориентирующихся колес и опоры стопы

Приложение С
(справочное)

Определение угла отклонения испытательного маятника при испытаниях на ударную прочность самоориентирующихся колес и опоры стопы

С.1 Общие положения

Движущееся кресло-коляска накануне удара о препятствие имеет определенное количество кинетической энергии. Эта кинетическая энергия отражена в виде количественного вектора, который имеет проекцию, перпендикулярную к преграде , и проекцию, параллельную к преграде . Теоретически вектор кинетической энергии, перпендикулярной к преграде, обуславливает удар, но вектор, параллельный преграде ослабляет действие сил. Поэтому общая скорость кресла-коляски понижена, что обуславливает удар, вызванный пониженной кинетической энергией. Эта потеря кинетической энергии обусловлена поглощением ее креслом-коляской во время удара о барьер (препятствие), не считая незначительных потерь на нагрев и на образование звуковой волны.

С.2 Вычисления

Изменение кинетической энергии накануне и после удара вычисляют по формулам, представленным ниже.

(C.1)

(C.2)

,

(C.3)

где: - кинетическая энергия, потерянная в результате удара, Дж;

- кинетическая энергия в момент удара, Дж;

- кинетическая энергия после удара, Дж;

- масса испытательного манекена, кг;

- масса кресла-коляски, кг;

- скорость кресла-коляски в момент удара, м/с;

- вектор скорости кресла-коляски, параллельной препятствию, м/с.

При ударе кресла-коляски, движущегося со скоростью 1 м/с под углом падения 45°:

.

(C.4)

Кинетическую энергию маятника вычисляют по формуле

(C.5)

,

(C.6)

где - масса маятника, равная 10 кг;

g - гравитационная постоянная, равная 9,81 ;

h - изменение высоты центра тяжести маятника, м;

d - расстояние от точки опоры маятника до точки удара, м

.

(C.7)

Следовательно, если маятник передает всю суммарную энергию креслу-коляске при ударе со скоростью 1 м/с, то формула (С.4) должна быть эквивалентна формуле (С.7).

.

Отсюда

.

См. рисунок С.1, на котором графически представлено это соотношение.

Рисунок С.1 - Испытания самоориентирующихся колес и опоры стопы