Разработка гоночного карта для использования в зимних условиях

(Ит- ) Техника и инженерное дело

МАЛЯВКОВ Михаил Витальевич

Челябинская область, г. Челябинск,

Школа № 18

Научный руководитель: Салимоненко Григорий Николаевич, руководитель Молодежного конструкторского бюро ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ);

В современном быстроразвивающемся мире существует дефицит профессиональных кадров, как в инженерном деле, так и в других областях профессиональной деятельности. Для воспитания профессионалов требуется создать поэтапную систему подготовки, которая будет развивать профессиональные навыки, начиная со школьной скамьи. Данный проект наиболее ярко иллюстрирует, как можно развивать инженерные навыки, начиная со школы. Подразумевается, что участники данных проектов продолжат развивать свои компетенции в рамках таких проектов как, например, «Формула студент».

Во время обучения в школе инженерного резерва ЮУрГУ при АТ-факультете стояла задача разработать проект гоночного карта, предназначенного для соревнований в зимний период. Работа в проекте заключалась в разработке карта, который должен отвечать следующим требованиям: простота в изготовлении, высокое сцепление с ледовым покрытие трассы, удобство при переключении передач и точность рулевого управления.

Основными проблемами являлись неустойчивое поведение карта на трассе, провисание и сложность регулирования натяга цепи, использование обеих рук для переключения передачи.

На первоначальном этапе были исследованы различные варианты компоновки узлов и агрегатов карта для улучшения развесовки и выбран оптимальный вариант с размещением пилота над задней осью, для увеличения сцепных свойств на трассе. Были проанализированы различные варианты ускорения и облегчения переключения передач: установка педали сцепления (во время переключения передачи одна рука остается на руле), однако данный вариант не подошел из-за плотной компоновки педального узла. Был рассмотрен вариант применения бесступенчатой трансмиссии вариатор, которая не требует переключения передач в ручном режиме, однако данная конструкция имеет высокую стоимость, низкую надежность и более высокий вес, что является недостатком для гоночной техники. Было разработано решение позволяющее объединить сцепление и рычаг КПП в общий механизм, позволяющий увеличить скорость переключения передач и сохранить контроль над машиной. Была разработана система позволяющая провести натяг цепи путем передвижения двигателя относительно ведущей оси.

После выбора было проведено 3D моделирование узлов и агрегатов карта в программе Autodesk Inventor, по спроектированным 3D моделям была разработана конструкторская документация и передана для изготовления.

На заключительном этапе была проведена полная сборка карта. В ходе испытаний было выявлено улучшение поведение карта на поверхностях с низким коэффициентом сцепления, увеличение скорости переключения передач, и устранение проблемы с регулированием провисания цепи.

В ходе работы был приобретены навыки 3D моделирования, разработки конструкторской документации, а также балы проведена итоговая сборка спроектированного образца. Был пройден полный цикл изготовления карта «от идеи до готового образца».

Такой проектный подход позволяет участникам познакомиться с каждым этапом создания какого-либо изделия. Участники подобных проектов получают большой инженерный опыт и конкурентное преимущество при дальнейшем карьерном и личностном росте.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?