Аннотация 2
Введение 3
1 Состояние вопроса 4
1.1 Актуальность работы над проектом создания электроболида 4
1.2 Процедура участия в соревнованиях FSAE 4
1.3 Система распределения крутящего момента 5
2 Сравнительный анализ конструкций трансмиссий болидов «Формула студент» с электрическим двигателем 7
2.1 Сравнительный анализ конструкций болидов на электротяге 7
3 Разработка системы распределения крутящего момента 11
3.1 Датчики 11
3.2 Анализ вводных данных 18
3.3 Расчет системы распределения крутящего момента 20
4 Безопасность и экологичность технического объекта 28
4.1 Технологический паспорт технического объекта 28
4.2 Идентификация профессиональных рисков 29
5 Экономическая эффективность 34
Заключение 37
Список используемой литературы и используемых источников 38
Приложение А Спецификация к сборочному чертежу «Кулак поворотный передний» 41
Приложение Б Спецификация к сборочному чертежу «Кулак задний в сборе» 43
«Формула студент» - это один из самых популярных студенческих инженерных проектов. Данный проект направлен на подготовку гоночных инженеров и инженеров в области автомобилестроения. За время участия в проекте студенты должны, опираясь на регламент, спроектировать и построить гоночный автомобиль, с которым они будут выступать на соревнованиях.
Прежде всего на соревнованиях проходит всесторонняя оценка технической реализации конструкции автомобиля, различные статические и динамические тесты, а также техническая и бизнес презентации, в ходе которых студенты должны доказать судейской коллегии, что именно их конструкция лучше всего соответствует всем предъявляемым к машине техническим и экономическим требованиям. Одной из важнейших составляющих соревнований «Формула студент» является защита конструкции, в ходе которой участники защищают свои инженерные решения, отстаивая их перед главными инженерами крупных автомобильных брендов. Исходя из итогов этой защиты, команда получает очки. Побеждает та команда, которая по итогам всех дисциплин соревнований, набрала большее количество очков.
Цель работы: разработка системы, с креплением всех датчиков, расчёт и математическое описание алгоритма работы системы управления вектором тяги для электроболида класса «Формула студент», опираясь на знания других команд, которые уже имели опыт в разработке данной системы.
Задачи работы:
• Изучить уже имеющиеся наработки по этой теме;
• Спроектировать систему крепления датчиков для сбора данных с автомобиля.
• Провести расчеты зависимостей угловых скоростей ведущих колес от различных параметров автомобиля.
В первом разделе дается информация об актуальности электромобилей, а также о том, как проводятся студенческие соревнования Formula Student, какие дисциплины включают в себя соревнования. Описаны системы, которые должны быть установлены на электромобиле.
Во втором разделе представлены существующие аналоги автомобилей Formula Student. Оценены описаны плюсы и минусы существующих компоновок электромобилей Formula Student. Сделан вывод о достоинствах и недостатках каждой из описанных вариантов компоновок.
В третьем разделе описаны все датчики, которые используются на автомобиле. Проанализированы качество и стабильность выбранных датчиков. Анализируются исходные данные и рассчитываются параметры работы системы распределения крутящего момента. Приведены расчеты и таблицы, описывающие работу системы распределения крутящего момента.
В четвертом разделе этого документа обсуждается безопасность и экологичность рабочего места, на котором работают инженеры-проектировщики. Выявлены факторы, негативно влияющие на здоровье работника. Разработаны методы предотвращения влияния негативных факторов на здоровье работника.
В пятом разделе описываются экономические преимущества использования двух электродвигателей в сочетании с системой векторизации крутящего момента по сравнению с двигателем внутреннего сгорания и механическим дифференциалом. Описаны затраты на эксплуатацию и обслуживание электроболида и болида с двигателем внутреннего сгорания.
Результатом выпускной квалификационной работы стала разработанная и изготовленная система векторизации крутящего момента для электромобиля класса «Formula Student». Ее применение позволит улучшить время круга на гоночной трассе до 20%.
