РАЙОННАЯ
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
«ЮНОСТЬ
КАРГОПОЛЬЯ»
Направление Технология
Проектирование
автомобиля повышенной проходимости
Исследовательская
работа
|
Выполнена
учеником 10 класса муниципального образовательного учреждения «Средняя
общеобразовательная школа №2 с углубленным изучением математики» Капустиным
Артемом Андреевичем
Научный
руководитель – учитель муниципального образовательного учреждения «Средняя
общеобразовательная школа №2 с углубленным изучением математики»
Каргопольского района
Вешкомцев Антон
Александрович
|
г.
Каргополь, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
1 ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................
2 ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА.
...................................................................................
3 УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ
ВЕЗДЕХОДА ..................................................
4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
...........................................................................................................
ВВЕДЕНИЕ
Я
выбрал темой своей исследовательской работы «Проектирование автомобиля
повышенной проходимости», поскольку эта тема кажется мне интересной, так как в
наших условиях такой автомобиль очень полезен для поездок в лес на охоту, а так
же для заядлых рыбаков, коим я и являюсь.
В
своей работе я буду рассматривать конструкцию вездехода спроектированного и
построенного Чертовым Н. И.
В
ходе своей работы я ставил перед собой следующие задачи:
-
изучить устройство автомобиля повышенной проходимости;
-
понять принцип работы;
-
изучить возможности практического применения данного вездехода в условиях
Архангельской области и Каргопольского района в частности.
Методы,
которые были использованы в процессе работы:
-
исследовательский;
-
анализ;
-
частично – поисковый;
-
репродуктивный.
Предполагаемый конечный результат: исследовательская работа,
презентация, которые можно использовать обучающимся 10-11 классов на уроках
технологии и автодела.
1
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Вездеход — наземное транспортное средство высокой проходимости для передвижения в условиях отсутствия дорог.
Близкие термины — внедорожник, болотоход, снегоболотоход,
гусеничный транспортёр, гусеничный тягач, мотовездеход,квадроцикл, ATV. Вездеходы на шинах
низкого давления в просторечии называют каракатами.
Основоположником создания вездеходов можно считать Якоба Спайкера, владельца
небольшого машиностроительного завода под Амстердамом. В 1903 году он вместе с
конструктором Ф. В. Брандтом для участия в гонках Париж — Мадрид решил
построить легковой автомобиль конструкции 4×4.
Работы по созданию вездеходов с использованием гусеничного шасси
были начаты в 1910—1916 гг. изобретателем А. Кегрессом. Он предложил для
повышения проходимости по снежному покрову и в условиях болот вместо ведущих
колес заднего моста использовать гусеницы. Нагрузка от задней части кузова
распределяется набором опорных катков, что создает маленькое удельное давление
на поверхность.
Первым в СССР идею создания дальнего экспедиционного вездехода
в 1936 году предложил профессор Военно-воздушной
инженерной академии имени Н. Е. Жуковского Георгий Покровский. Он указал и основные
области применения больших вездеходов: грузоперевозки, исследовательские и
спасательные операции — вне зависимости от погоды, состояния льдов и грунта. В числе
конструктивных особенностей, предсказанных Покровским: передвижение в воде за
счет перемотки гусениц с развитыми грунтозацепами, большая ширина гусениц
обеспечивающая низкое давление на грунт, дизель в качестве главногодвигателя.
Для экспедиции Ричарда Бэрда в Антарктиду 1939-41 годов в США был построен огромный колёсный вездеход, который
оказался непригодным для условий Антарктиды.
В сентябре 2008 года испытания начали проходить вездеходы новых модификаций, созданные
автозаводом «ГАЗ».
По типу движителя вездеходы бывают:
·
колёсные
·
гусеничные
·
воздушная
подушка
·
шнеко-роторные
По типу двигателя:
·
дизельные
·
бензиновые
По преодолению водных преград:
·
сухопутные
·
амфибии
По применению:
·
пассажирские
·
грузопассажирский
·
тягачи
По типу рамы:
·
на единой раме
·
шарнирные
·
сочлененные
2 УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ ВЕЗДЕХОДА
Вездеход, принятый для исследования представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 -
Вездеход
В
конструкции используется кузов от ВАЗ – 2108, габариты кузова представлены в
Приложении А. Кузов
ВАЗ-2108 имеет трехдверную цельнометаллическую сварную несущую конструкцию. Все
детали и узлы кузова, кроме навесных, составляют собой единое целое, сваренное
контактной точечной сваркой, а сильно нагруженные детали дополнительно
приварены электродуговой сваркой. Основные детали кузова штампуют из листовой
малоуглеродистой стали. Толщина основных деталей кузова составляет 0,8 мм, а наружных панелей дверей и передних крыльев — 0,7 мм, усилителей 1-1,2 мм. Мелкие детали штампуют из стали
толщиной 0,8-2,5 мм.
Выбор
данной модели кузова обусловлен его доступностью.
Трансмиссия
используется от УАЗ – 452. Рамы автомобилей УАЗ-451М и УАЗ-452 состоят из двух продольных штампованных балок (лонжеронов)
швеллерного сечения, связанных между собой штампованными поперечинами.
Поперечина задней опоры двигателя съемная и закреплена к раме болтами. Балки и поперечины изготовлены из лицевой стали, толщина балок —3,5 мм. Отдельные детали рамы соединены при помощи дуговой или точечной
электросварки или заклепками. Конструкция рамы достаточно жестка и надежна и не
требует особого ухода, но при перегрузках автомобиля, а также в случае аварии в
раме могут появиться перекосы, а в продольных балках и поперечинах — изгибы и
трещины. Выбор обусловлен хорошими
качествами проходимости. Схема рамы от УАЗ – 452 представлена в Приложении Б.
Основу
ходовой части УАЗ-452 составляют два ведущих моста, имеющих классическую
зависимую подвеску на полуэллиптических рессорах и гидравлических
амортизаторах. Причем только в данной модели рессоры имеют
по 13 листов (в остальных моделях листов меньше), причем на передней
и задней подвеске рессоры взаимозаменяемы.
Трансмиссия
автомобиля имеет довольно простое устройство, она также построена по
традиционной схеме без каких-либо особенностей. Трансмиссия содержит
4-ступенчатую коробку передач с ручным управлением (классическую МКПП), со
следующими передаточными числами: 4,12; 2,64; 1,58; 1,00. Передаточное
число заднего хода механизма переключения передач УАЗ 452 составляет 5,23.
КПП работает
в паре с двух ступенчатой раздаточной коробкой (имеет повышающую с передаточным числом 1,00 и понижающую передачи с передаточным числом 1,94) —
благодаря наличию «раздатки» количество возможных передач увеличивается вдвое,
что многократно повышает возможности трансмиссии. Крутящий момент от
раздаточной коробки с помощью двух карданных валов передается на передний и
задний ведущие мосты. В ведущих мостах момент разделяется на два потока и
направляется к колесам, обеспечивая их вращение.
В вездеходе устанавливается силовой агрегат
автомобиля ВАЗ-1118, этот двигатель является «половинкой» двигателя ВАЗ-2108
(21083). Силовой агрегат представлен в приложении В.Поршни в нём движутся
синхронно, но рабочий такт происходит только в одном из них. Интересной
особенностью двигателя является пара уравновешивающих
валов, расположенных в картере двигателя, и представляющих собой
эксцентрики, призванные скомпенсировать момент инерции синхронного движения обоих поршней одновременно
вверх и вниз. Уравновешивающие валы приводятся во вращение посредством
косозубого зубчатого колёса на коленвале, со стороны маховика стартёра, и
делают 1 оборот на каждый 1 оборот коленвала. Подобный механизм применялся на
V-образных двигателях МеМЗ, которые устанавливались на автомобили серии
«Запорожец».
Двигатель в сборе с
коробкой передач и сцеплением образует силовой агрегат, установленный в
моторном отсеке на трех эластичных опорах.
В автомобиле
устанавливается пятиступенчатая коробка передач. Полость картера коробки
передач объединена с главной передачей. Крутящий момент от главной передачи
передается на КПП УАЗ-452 через приводы со ШРУСами.
Вместо обычных
шин, для улучшения проходимости, используются шины низкого давления. Такие шины
имеют ряд преимуществ: повышенная проходимость, увеличенный дорожный просвет,
лучшее сцепление с любым видом дорожного покрытия, меньшее воздействие на
грунт; также имеются и недостатки: смещение центра тяжести, быстрый износ при
движении по твердому покрытию, сложность в изготовлении. Диски для таких шин
представляют из себя стальную самодельную сварную конструкцию. Крепятся к
тормозным барабанам с помощью стандартного крепления. Шина вместе с диском
представлена в приложении Г.
В качестве
дополнительного оборудования используется лебедка. Автомобильная лебёдка —
механизм, закреплённый на автомобиле и предназначенный для его перемещения
путем наматывания троса, свободный конец которого зацеплен за неподвижный
предмет — хорошо закреплённый или значительно большей массы.
Рассчет
усилия необходимого для выбора лебедки представлен на рисунке 2.
Рисунок
2 – Рассчет лебедки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение
А. Габариты кузова
Приложение
Б. Схема рамы УАЗ – 452
Приложение В.
Двигатель ВАЗ – 1118.
Приложение Г. Шина
вместе с диском.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.