ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ
«КОНСТРУИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВЕЛОМОБИЛЯ»
Разработка: обучающиеся тв. объединения
«Конструирование малогабаритной техники»
Иванов Дмитрий
Руководитель: Рябов Сергей Аркадьевич
Ижевск
Оглавление:
1.Введение………………..............…………………………………….……3
3.Актуальность проекта…………………………………………………….3
4.Цель проекта ……….…………………………………………………..…4
5.Задачи проекта……………….…………………...............................…….4
6.Выбор обоснование проекта…………………....………………………...5
7. Выбор формы и материала конструкции…………..................................5 8.Методы исследований………………………………………………….…6 9.Этапы работы над проектом………...........................................................6 10.Объект исследования………………………………………………….…6 11. Предмет исследования………………………………………………..…6 12.Гипотеза……………………………………………………………….….7 13.Практическая часть……………………………………………………....7 14.Результаты испытаний…………………………………………………...8 15.Заключение…………………………………………………………….….8 16.Цветное фото……………………………………………………………...9 17.Технологическая карта………………………………………………….10
18.Экономический расчёт…………………………….................................13
19.Техника безопасности………………………………………….……….13
19.Технические характеристики………………………………………..…13
20.Литература………………………………………………………….…...14
Введение
В 1817 году бароном Карлом фон Дрезом был изобретен и запатентован первый «велобег», который он назвал машиной для бега, так как тогда он еще не имел педалей. Внешне он напоминал современный велосипед и имел деревянную раму, однако, велосипед, привычным по устройству был сделан лишь в 1862 году Пьером Лалманом в Париже. Дальше технический прогресс постепенно доводил вид и устройство велосипеда к тому, что мы видим сейчас. Изобретение велосипеда сильно повлияло на общее развитие общества. Ежедневно в мире тысячи людей используют этот вид транспорта не только для прогулок, но и для работы, спорта, и так далее. В настоящее время в мире насчитывается 1,6 миллиарда велосипедов, в том числе – в Китае – 500 миллионов, 250 миллионов в Европе, 150 миллионов в США.
|
|
Актуальность проекта
В сложившейся ситуации, когда сложная экологическая обстановка в мире, недостаток проезжих частей и парковочных мест в городах и населенных пунктах, уменьшением запасов углеводородов, всё большее внимание уделяется использованию в качестве транспортных средств велосипедов. Популярность велосипедов возрастает также в связи с их невысокой стоимостью, простотой управления и обслуживания, доступностью, и улучшением физического состояния человека. Данная конструкция веломобиля отличается от всех имеющихся наличием двигателя, что даёт возможность использовать для движения не только мускульную силу ног, а также одновременно их совместно. Кроме того, веломобиль ввиду его простоты доступен для самостоятельного изготовления, и при соответствующем оборудовании он может быть использован для перевозки грузов. Следует отметить, что изготовленное транспортное средство не требует государственной регистрации, не облагается налогом, не требует обязательного страхования. Создание веломобиля способствует развитию творческого мышления и технических навыков обучающихся.
|
|
Цель проекта
Сконструировать и изготовить оригинальную конструкцию веломобиля в условиях лаборатории СОШ №34 Устиновского района в соответствии с техническими требованиями, используя доступные узлы, детали, и материалы, не требуя сложного оборудования.
Задачи проекта
1.Провести исследования конструкции аналогов.
2.Изучить конструктивные, технические и эксплуатационные характеристики и требования к велотранспорту.
3.Разработать проект с учётом имеющихся узлов, механизмов, материалов и оборудования.
4. Выбрать оптимальный вариант конструкции.
5.По разработанному проекту и технологической документации изготовить конструкцию.
6.Провести ходовые испытания.
Выбор и обоснование проекта
В настоящее время имеется достаточно большое количество веломобилей, как промышленного производства, так и изготовленных самостоятельно любителями-самодельщиками. Стоимость их выражается в диапазоне от 17,0 тыс.руб. до 420,0 тыс.руб. При разработке технического задания была поставлена цель создать оригинальную конструкцию с использованием деталей, узлов и механизмов велосипедов, мототехники и других, существенно отличающуюся от уже имеющихся. В связи с применением доступных узлов, материалов и деталей, простотой изготовления, конструкция обладает невысокой стоимостью и эффективностью. Область применения веломобиля разнообразна.
Выбор формы и материала конструкции
Основой конструкции является рама, изготовленная из части рамы детского велосипеда, отслужившего свой срок (при желании можно изготовить самостоятельно из стальных труб под желаемый размер). Для привода ведущих колес применяется модуль, оснащенный тормозной системой со значительными доработками. Веломобиль имеет два ведущих и одно управляемое колесо. Движение веломобиля может происходить с использованием педального механизма через роликовую цепь с наличием 14-ступенчатого механизма выбора передач, либо двухтактного бензинового двигателя с автоматическим сцеплением, либо их совместного применения.
|
|
Колеса ведущие и управляемое использованы от детского велосипеда.
Методы исследований:
-изучение научно-популярной литературы, информации с интернет-сайтов;
-метод технического проектирования;
-конструирование;
-изготовление деталей, узлов и механизмов.
-сборка конструкции;
-испытание;
-анализ полученных результатов и сравнения.
Этапы работы над проектом:
1. формулировка технического задания;
2. определения цели;
3. проведение исследований;
4. выдвижение идей и потенциальных решений проекта;
5. подбор необходимых материалов и оборудования;
6. выбор оптимального варианта конструкции;
7. изготовление конструкции;
8. анализ затрат и выполненной работы;
9. презентация проекта.
Объект исследования
Транспортное средство: веломобиль.
Предмет исследования: веломобиль
Гипотеза
Создание эффективного усовершенствованного веломобиля, существенно отличающегося от имеющихся аналогов с большим диапазоном использования.
Практическая часть
Творческое объединение "Конструирование малогабаритной техники" школы № 34 занимается разработкой и изготовлением конструкций и устройств, отличающихся малыми размерами, но необходимыми для облегчения условий труда и повышения производительности. При разработке технического задания была поставлена цель: разработать и изготовить конструкцию веломобиля.
Поиск и изучение возможных технических аналогов привёл к тому, что в настоящее время, к сожалению, практически подобные конструкции промышленного производства имеют очень высокую стоимость и однотипный модельный ряд. В ходе исследования и проектирования было принято решение взять за основу имеющиеся узлы и механизмы от мототехники, велосипедов и других транспортных средств, путём доработки и усовершенствования, и адаптировать их на соответствующие места в конструкции.
| Сильные стороны проекта | Слабые стороны проекта |
| 1.Удобство управления и обслуживания, малый вес конструкции. 2. Экономичный двигатель, что обеспечивает малый расход ГСМ. 3. Простота в использовании. 4. Автоматическая трансмиссия. 5. Невысокая себестоимость. 6. Простота в изготовлении. 7. Наличие тормозной системы. 8. Безопасность. | 1. Загрязнение атмосферы из-за выхлопных газов. 2. Необходимость подготовки топливной смеси. 3. Отсутствие передачи заднего хода. 4. Отсутствие дифференциала на ведущей оси (не является необходимостью) |
Результаты испытаний
Испытания показали: хорошую управляемость и маневренность, устойчивость при поворотах, плавность хода. В целом конструкция получилась удачной и готова к эксплуатации.
Заключение
Данный проект показал реальную возможность создания универсального, усовершенствованного и эффективного транспортного средства с использованием недорогих материалов и запасных частей. В соответствии с целями и задачами было проведено исследование аналогов подобных конструкций, разработан проект модели, произведены необходимые расчёты и измерения, изготовлен и испытан в действии опытный образец. В результате получено оригинальное транспортное средство, отвечающее современным требованиям безопасности и дизайна. Конструкция отличается простотой в изготовлении, эксплуатации и уходе, невысокой стоимостью, что соответствует сформулированной теме, цели, и задачам. Гипотеза, выдвинутая в начале работы, подтвердилась. В настоящее время таких подобных конструкций, кроме нашей, не существует даже в розничной торговле. Особенность конструкции заключается в её доступности и оптимальной компоновке узлов и агрегатов, а также универсальности её использования.
Цветное фото
Технологическая карта
| № п/п | Наименование операции | Эскиз операции | Инструменты |
| Подготовка основания рамы | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Подготовка колесного модуля с передаточным механизмом | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Установка педального механизма с механизмом переключения | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Установка механизма выбора передач | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Установка двигателя внутреннего сгорания на колесный модуль | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Изготовление и установка передачи на ведущую ось | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Окончательная сборка и подгонка деталей, узлов и механизмов | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Установка декоративных деталей и элементов | 
| Набор слесарного инструмента | |
| Окраска конструкции | 
| Краска-спрей | |
| Окончательная регулировка механизмов | 
| Набор слесарного инструмента |
Экономический расчёт
| Наименование | Кол-во | Стоимость, руб. |
| Двигатель | ||
| Колёса | ||
| Рама | ||
| Краска | ||
| Сопутствующие материалы | - | |
| Затраты электроэнергии | - | |
| Крепёж | - | |
| Итого: |
Техника безопасности
1. Перед эксплуатацией веломобиля ознакомьтесь с инструкцией по работе и обслуживаний двигателя, правилами дорожного движения.
2. Запуск двигателя осуществлять в нужной последовательности.
3. Не выполнять работы по регулировке и обслуживанию на включенном и неостывшем двигателе.
4. Следить за техническим состоянием рулевого управления, топливной и тормозной системы.
5. Заправку топливом осуществлять в соответствии с правилами пожарной безопасности.