Аннотация 2
СОДЕРЖАНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Состояние вопроса 7
1.1 Назначение рамы 7
1.2 Требования, предъявляемые к конструкции каркаса (кузова) 8
1.3. Система классификации каркасов 9
1.4. Обзор и тенденции развития 14
1.5. Конструкция каркаса гоночного болида «Формула Студент» 22
2 Защита интеллектуальной собственности 24
3 Конструкторская часть 25
3.1 Тягово-динамический расчет 25
3.1.1 Подготовка исходных данных для тягового расчета 25
3.1.2 Расчет внешней скоростной характеристики (ВСХ) двигателя 27
3.1.3 Определение передаточного числа главной передачи 28
3.1.4 Силовой баланс автомобиля 29
3.1.5 Динамические характеристики автомобиля 31
3.1.6 Разгон автомобиля 32
3.1.7 Время и пусть разгона 35
3.1.8 Мощностной баланс автомобиля 38
3.1.9 Расчет топливо-экономической характеристики автомобиля 41
4 Исследовательская часть 43
4.1 Общие требования 43
4.2 Требования технического регламента к конструкции 45
4.3 Описание расчетной модели каркаса гоночного болида Formula Student 50
4.4 Анализ прочности основных защитных элементов 52
5 Экономическая эффективность проекта 59
5.1 Определение себестоимости каркаса гоночного болида 59
5.2 Определение точки безубыточности проекта 62
5.3 Определение эффективности проекта 65
6 Безопасность и экологичность объекта 68
6.1 Конструктивная характеристика каркаса гоночного болида 68
6.2 Технико-организационная характеристика технического объекта 68
6.3 Индентификация профессиональных 71
6.4 Методы и средства снижения профессиональных рисков ОВПФ на участке сварки каркаса 72
6.5 Химические воздействия 75
6.6 Производственный шум 77
6.7 Тяжесть труда 77
6.8 Вибрация 78
6.9 Организационные мероприятия 78
6.10 Планировочные мероприятия 79
6.11 Технические мероприятия 81
6.12 Обеспечение электробезопасности 82
6.13 Обеспечение пожарной безопасности 82
6.14 Обеспечение экологической безопасности на участке сварки 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 87
ПРИЛОЖЕНИЯ 90
Половину от общей стоимости автомобиля может достигать себестоимость изготовления кузова и рамы. На это влияет постоянное изменение нормативных требований к безопасности автомобиля, снижение себестоимости его изготовления и увеличение способности конкурировать на рынке.
Кузов автомобиля является основной частью и выполняет несколько функций одновременно: выдерживание рабочей нагрузки (пассажиры и груз), защита пассажиров и водителя от внешних повреждений при дорожно - транспортных происшествиях и т.д.
Из этого следует, что проектирование рамы и каркаса автомобиля является достаточно трудоемкой задачей, так как требуется решение противоречивых инженерно-технических вопросов. В этом основное место занимает оптимизация структуры проектирования кузова и каркаса автомобиля с применением современных методов.
Команда студентов в 2018 году применяет современные системы автоматизированного проектирования при конструировании гоночного болида.
Целью курсовой работы является расчет рамы на прочность в условиях сложного нагружения гоночного болида «Формула Студент» 2018 Тольяттинского государственного университета.
С поддержкой передовых инженерных способов проектирования возможно получить более выгодные итоги при разработке системы, в частности уменьшение сроков проектирования и оптимизация финансовых потерь на план. В связи с этим, представленная работа по расчету рамы автомобиля класса «Формула студент» 2018 считается актуальной.
В работе выполнен тягово-динамический расчет, необходимые конечно-элементные расчеты каркаса, конечно-элементный анализ прочности и жесткости каркаса гоночного болида. В результате проведенного анализа были получены результаты прочности и жесткости, которые не превышают максимальные допустимые значения, приведенные в регламенте «Формула студент». Конечно-элементная модель каркаса была получена в универсальном пре- и постпроцессоре ANSYS. Полная стоимость каркаса составила 8222,9, что примерно на 7% меньше стоимости предыдущей модели.
Подводя результат вышесказанного, можно обозначить, что спроектированный с использованием передовых CAD и CAE технологий студенческой командой каркас содержит достаточные характеристики по прочности и жесткости. Максимальная деформация главной дуги составляет 22,3 мм при требуемом максимуме в 25 мм.
