Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

vbhz
Идет загрузка
Загрузка
02.04.2019
5954
16
Творчество

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

43
Статья относится к принтерам:
PICASO Designer PRO 250 MakerBot Replicator Hercules

Авторы:

Елагин Алексей, Красноярский край, г. Зеленогорск, МБОУ 'Лицей 174', 11 класс

Дядюшев Кирилл, Красноярский край, г. Зеленогорск, МБОУ 'Лицей 174', 9 класс

Руководитель:

Снегирева Вилена Сафовна, Красноярский край, г. Зеленогорск, МБОУ 'Лицей 174', учитель информатики

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Здравствуйте, сегодня мы хотели бы рассказать про нашу разработку, которая создается на протяжении одного года. Идея проекта - содать модель автомобиля, с помощью которой можно бы было расширить свои знания в области машиностроения.



Научный прогресс никогда не стоит на месте. Еще в далеком 1768 году был изобретен и создан первый в мире автомобиль, способный перевезти человека. В 1806 году появились первые автомобили, приводимые в движение с помощью двигателя внутреннего сгорания, в начале ХХ века стали появляться первые электромобили. Так начиналась история автомобилестроения во всем мире.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения



На сегодняшний день автомобиль – обыденность. В мире существуют огромное количество автозаводов, где проектируются и создаются машины для всех сфер деятельности человека. Но далеко не каждый знает устройство автомобиля, и, тем более, принцип работы некоторых электронных систем помощи управления, которые используются в современных транспортных средствах.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения



Многим ученикам школ, университетов, центров дополнительного образования детей интересно, как выглядит автомобиль изнутри. Мы столкнулись с проблемой - отсутствие дешевых и достпуных уменьшенных учебных сборочных моделей автомобилей, с помощью которых можно бы было показать все принципы автомобилестроения и действие вспомогательных систем движения.

Мы решили разработать такую модель автомобиля, в которой были бы установлены все конструктивные элементы, что используются в реальных автомобилях. Так как в школьном технопарке были 3D принтеры, мы решили создать все детали с помощью аддитивных технологий.

Почему именно КамАЗ?

У нас в наличиии была металличсекая игрушка советских времен, которая из-за неприемлемых условий хранения быстро пришла в негодность: покрылась ржавчиной, пластиковые деталли уже рассыпались. Мы решили дать вторую жизнь этой машинке и на базе игрушки разработать свою модель.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения
Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Кроме того, это большая платформа, на которой можно бы было разместить все необходимые конструктивные элементы.

Еще нас вдохновила команда КАМАЗ мастер, уже какой год удерживающая лидирующие позиции в ралли рейдах.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Начали разрабатывать модель мы с реставрации и усиления рамы, подборки необходимых компонентов и материалов.

Вторым этапом мы разработали конструктивные элементы автомобиля в CAD-системе КОМПАС-3D, также полезным дополнением стала машиностроительная конфигурация КОМПАС-3D. Задача оказалась не такой уж и простой, на разработку неокторых элементов у нас уходило по 3-4 дня.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

После разработки всех элементов мы приступили к печати на 3D принтере. Мы использовали Picaso PRO 250, MakerBot Replicator 2, Hercules H380. Разные компоненты печтатлись разными филаментами. Всего мы использовали 4 разных типа пластика.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения
Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Следующим этапом стала обраотка материалов и долгожданная сборка модели, но наше счастье продлилось не долго. Конфигурация модели - силовой внедорожник. Два неразрезных моста, два межколесных дифференциала, повышающие колесные редукторы. Тогда мы еще не упели установить электропривод, трансмиссию, управляющую плату. Но после небольших испытаний шуруповертом стало ясно:

1. саттелиты в дифференциалах очень слабые

2. ширина зубчатого венца главной пары очень маленькая

3. полуоси слишком слабые, чтобы терпеть большие нагрузки

4. во всех конструкциях постоянное повышенное трение, а это очень сильно уменьшает ресурс работы деталей

Но самой главной ошибкой в этом была установка повышающих колесных редукторов, а не понижающих. Модель получалась очень массивной и двигатели просто не смогли бы сдвинуть с места КамАЗ. После анализа проведенной работы и выкидывания примерно восьмидесяти процентов деталей мы приступили к модернизации автомобиля. В мосты мы установили подшипники, смазали все движущиеся части литолом и силиконом. переделали полностью дифференциал, изменили редукторы на понижающие.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

После проделанных модернизаций мы присупили к установке электропривода и управляющей платы. Моторы взяли сначала от насоса омывателя ВАЗ 2109, потом взяли мощнее от радиоуправляемого вертолета, трансмиссия неодократно переделывалась и дорабатывалась, устанавливались металлические элементы.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

На сегодняшний день мы изменили и размер колес, поменяли цвет кабины, перешли с литийионных аккумуляторов типа 18650 на свинцово кислотный с большей мощностью и меньшими требованиями к окружающей среде. Обычная игрушка превратилась в настоящего монстра, который не просто едет, а разгребает все на своем пути, пока хватает мощности. Масса этой махины порядка 3-4 килограмм. Там установлена пневматическая подвеска на базе конструктора LEGO, которая успешно амортизирует все удары по мостам и рычагам подвески.

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

крутящий момент такой крутящий)))

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Разработка сборочной уменьшенной модели автомобиля КамАЗ для изучения основных принципов автомобилестроения и вспомогательных систем движения

Сравнение с аналогичными моделями автомобилей

Стоимость нашей модели составляет порядка 10000 руб.



Трофи модель CMX от MST (Max Speed Technology) 1/10 – 16399 руб.

AXIAL SCX10 II Jeep Cherokee 4WD 1/10 KIT – 26910 руб.

AXIAL SCX10 II Jeep Cherokee 4WD 1/10 RTR – 31800 руб.



Все модели автомобилей были взяты с сайта RCMOTORS.ru, стоимость таких моделей очень высока. Кроме того, такие модели не имеют потенциала для дальнейшего усовершенствования и изменения конструкции. Каждая из приведенных моделей оснащена системой дистанционного управления, в нашей же модели в дальнейшем будет установлен программируемый микроконтроллер, с помощью которого можно будет настроить дополнительные системы управления, в том числе настройку подвески. Электрическая оснастка приведенных моделей не позволяет выполнить такие алгоритмы.

Наш проект может быть интересен тем ребятам, кто занимается прототипированием и моделированием, а также трехмерной графикой и печатью на 3D принтере. Изобретение собственной трехмерной модели, ее печать на принтере, сборка, вот, что может заинтересовать любого школьника. В нашей стране в каждой школе есть компьютеры, на которых можно создавать свои модели в программе «Компас- 3D». Но отсутствие 3D-принтеров, может быть препятствием в реализации нашего проекта. Кроме того, наш проект будет интересен тем, кто хочет связать свою жизнь с машиностроением и разрабатывать новые механизмы, которые в дальнейшем будут применять в изготовлении уже реальных автомобилей. Изготовленную модель также можно использовать в качестве обучающе-развлекательного пособия. Тем, кто решит реализовать наш проект необходимо дополнительное оборудование, либо возможность арендовать такое оборудование. Нельзя обойтись без дополнительных затрат на некоторые компоненты, а также необходимы знания и умения в области машиностроения и 3D печати.

Спасибо за внимание!!!

Ссылка для скачивание техничсекой документации на проект (STL, m3d, и т.д. 3ГБ):

https://drive.google.com/open?id=1HWSVWo6YDUyX-Iy_Uht_E3-aGUhECuLt

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

43
Комментарии к статье