Введение 7
1. Исследование состояния вопроса обеспечения безопасности транспортного средства 10
1.1 Основные понятия и термины безопасности автомобиля 10
1.2 История развития систем пассивной безопасности автомобилей 17
1.3 Подушки безопасности транспортных средств 26
2 Расчётно-технологическая проработка конструкции системы внешней
пассивной безопасности 35
2.1 Обоснование конструкторской разработки 35
2.1.1 Исходные данные по разработке конструкции 35
2.1.2 Разработка кинематической схемы проектируемой системы
внешней пассивной безопасности 40
2.2 Конструкторские расчёты элементов системы внешней пассивной
безопасности 43
2.2.1 Расчёт резьбового соединения корпуса газогенератора и
отводящего штуцера 43
2.2.2 Расчёт резьбового соединения отводящего штуцера и втулки
подушки безопасности 45
2.2.3 Расчёт коммуникаций для подведения сжатого газа 47
2.2.4 Расчёт основной крышки газогенератора 48
3 Организация процесса технического обслуживания подушек
безопасности 53
4 Охрана труда и безопасность объекта проектирования 57
4.1 Характеристика объекта проектирования (технологического процесса
сборочных работ) 57
4.2 Идентификация профессиональных рисков 57
4.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 62
4.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 65
4.5 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 67
5 Экономический раздел дипломного проекта 69
5.1 Определение технико-экономических показателей по системе
внешней пассивной безопасности автомобиля 69
5.2 Расчет заработной платы 71
5.3 Стоимость изготовления оригинальных деталей 73
5.4 Расчет затрат на конструкторскую разработку 76
Заключение 79
Список используемых источников
Любое транспортное средство с точки зрения правил дорожного движения является средством повышенной опасности. В последнее время наблюдается устойчивая тенденция к увеличению числа автомобилей на дорогах, как средств индивидуального транспорта, так и различных видов транспортных средств, выполняющих социальные функции. Учитывая ту опасность, которую представляет транспортное средство для пешехода, производители все время совершенствуют системы безопасности, которые могут предотвратить гибель пешехода при дорожно-транспортном происшествии или свести к минимуму риск получения травм. Наибольший интерес представляют системы пассивной безопасности, которые устанавливаются на многие транспортные средства. В отличии от прочих видов способов сохранения жизни пешеходов при аварии, средства пассивной безопасности способны минимизировать наносимый при столкновении ущерб, что делает именно эти системы наиболее привлекательными с конструкторской точки зрения.
Пассивная безопасность - совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных на снижение тяжести дорожно-транспортного происшествия.
То внимание, которое обращают производители на системы пассивной безопасности, имеет свое основание по следующим причинам. Во-первых, это связано с высокой степенью социальной ориентированностью автомобильных компаний, когда забота о жизни и здоровье человека выступает доминирующим приоритетом. Во-вторых, в условиях сильного давления на автопроизводителей со стороны экологических организаций, важно представить автомобиль, как безопасное и неагрессивное транспортное средство, максимально безопасное как для водителя, так и для окружающих. Это же и отражено в разного рода технических регламентах и стандартах, где отражены положения о системах безопасности, которыми производители обязаны оснащать свои транспортные средства.
Принято различать системы активной и пассивной безопасности. К системам активной безопасности относят те системы автомобиля, которые при своей работе влияют на работу автомобиля. Например, антиблокировочная система (АБС, ABS), вмешивается в работу тормозной системы, предотвращая блокировку колес и срыв их в юз. Работа системы АБС значительно сокращает тормозной путь транспортного средства при аварийном торможении и при торможении в сложных дорожных условиях. Существует множество других систем активной безопасности, повышающих безопасность движения и способствующие предотвращению возникновения аварийных ситуаций.
Системы пассивной безопасности не вмешиваются в работу автомобиля или его управление. Но само их существование влияет на безопасность человека, помогая снизить последствия ДТП. Непосредственное воздействие такие системы не оказывают, но, как в случае с подушками безопасности, они помогают снизить уровень травматизма. Внутренние системы пассивной безопасности находятся в салоне автомобиля. К ним относятся такие элементы, снижающие уровень травматизма, как подголовники автомобильных сидений, подушки безопасности, фронтальные и боковые, а также надувные шторы и прочие элементы, защищающие человека от соударения с элементами кузова. К элементам внешней системы безопасности относятся легкодеформируемые энергопоглощающие зоны кузова автомобиля и его навесных элементов, а также проектирование кузова таким образом, чтобы исключить подмятие человека под колеса транспортного средства. К этим же мероприятиям относится исключение выступающих элементов кузова, способных нанести травму при столкновении, таких как эмблемы, ручки, декоративные элементы, имеющих выступающие или острые грани.
Изучение статистических данных по аварийности показывает, что с ростом автомобильного парка и интенсивности движения уменьшается относительное число наездов на пешеходов и возрастает количество столкновений, опрокидываний и наездов автомобилей на неподвижное препятствие. Одновременно возрастает значение внутренней пассивной безопасности. Во многих странах ведутся работы по внедрению конструктивных мероприятий, снижающих вероятность гибели людей и тяжесть их травмирования при ДТП.
Одним из способов решения проблемы безопасности будет являться внедрение системы пассивной безопасности для автомобиля. Подобная система значительно снижает риск получения травм пешеходом или велосипедистом при столкновении с ними автомобиля. Система рассчитана на ситуацию, когда при столкновении внешняя подушка безопасности предотвращает удар тела пешехода о корпус автомобиля.
Разработка подобной системы в рамках дипломного проекта позволит максимально реализовать на практике объём знаний, полученных в процессе обучения. Также разработка подобных систем позволит значительно увеличить безопасность транспортных средств. Выполнение дипломного проекта должно быть основано на решении комплекса взаимосвязанных задач:
- задача проведения анализа систем безопасности и выявления тенденций развития систем безопасности;
- задача определения конструктивных параметров системы внешней пассивной безопасности исходя из тенденций развития данного вида систем;
- задача выполнения тягово-динамического расчета автомобиля, взятого на конструкторскую доработку системы внешней пассивной безопасности;
- задача конструкторской разработки системы внешней пассивной безопасности;
- задача идентификации производственных рисков безопасности жизнедеятельности и предложения по их нейтрализации;
- задача расчета себестоимости конструкции.
Разработка системы внешней пассивной безопасности легковых автомобилей является темой выпускной квалификационной работы - дипломного проекта. Разработка конструкции системы внешней пассивной безопасности легковых автомобилей потребовала решения комплекса задач, которое было изложено во взаимосвязанных между собой разделах проекта.
В первом разделе выпускной квалификационной работы выполнен анализ средств безопасности, применяемых на автомобиле. Проведен обзор по различным видам и типам систем безопасности, как активных, так и пассивных. Изучен вопрос развития средств пассивной безопасности, на основании чего выявлены основные тренды развития систем безопасности. В разделе рассмотрены различные типы систем внешней пассивной безопасности. Изучен опыт различных производителей в конструировании и внедрении систем внешней пассивной безопасности на автомобили. Рассмотрен вопрос повышения безопасности для пешехода в случае ДТП при внедрении систем данного вида на автомобиль. Сформулированы цель и задачи дипломного проектирования.
Результатом выполнения конструкторского раздела явилось выполнение расчета тяговых характеристик автомобиля. Поскольку сам тягово-динамический расчет не является основным при разработке конструкторской части системы пассивной безопасности, а установленная система не оказывает влияния на динамику транспортного средства ввиду незначительного веса, сам расчет в записке не приводится. Результаты расчета выносятся на лист графической части. Также в разделе выполнена конструкторская проработка системы внешней пассивной безопасности. Определена компоновочная и структурная схема разрабатываемой системы. Выявлены наиболее ответственные с точки зрения эксплуатации детали. По выявленным деталям произведены прочностные расчеты, подтверждающие их характеристики.
Результатом выполнения технологического раздела явилась разработка технологии обслуживания подушки безопасности. Разработанная технология применима в первую очередь к подушке внешней системы безопасности. Поскольку данная система относится к системам, обеспечивающим безопасность транспортных средств, то ее обслуживание должно носить периодический характер. Если данное обслуживание не проводится, то существует вероятность отказа системы в момент, когда от ее работоспособности будет зависеть здоровье и жизнь человека, что недопустимо с точки зрения самой философии развития систем подобного рода. Определен порядок проведения обслуживания. Разработанный порядок представлен на листе графической части в виде технологической карты.
В разделе безопасности и экологичности дипломного проекта был произведен анализ деятельности на сборочном участке предприятия, осуществляющем сборку систем пассивной безопасности легкового автомобиля. Выявлены вредные и опасные производственные факторы, произведена их классификация. В соответствии с выявленными факторами произведена разработка мероприятий по снижению их воздействия на рабочих, либо их полной нейтрализации. Разработаны мероприятия по снижению пожарной опасности, в соответствии с выявленными классами пожарной опасности. Разработаны мероприятия по снижению антропогенного воздействия предприятия на окружающую среду.
В разделе выполнен расчет стоимости изготовления системы внешней безопасности транспортного средства. Рассчитана себестоимость изготовления конструкции в условиях серийного производства, на основе затрат, понесенных на изготовление отдельного экземпляра. Проведен сравнительный анализ себестоимости конструкции со стоимостью узла, производимого промышленностью. Экономия, достигаемая за счёт снижения трудоёмкости на поставленные работы (на 5,0 чел. • ч.) и за счёт меньшей стоимости и составляет 4276,26 руб., а срок окупаемости равен 0,72 года, что допустимо в данной конструкции. Экономический эффект 9 637,84 руб.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
