Разработка стенда для лабораторной работы «Устройство и принципы работы силового агрегата автомобиля» с использованием 3D-моделирования. Двигатель внутреннего сгорания
Аннотация 2
Введение 6
1 История 3D-печати, обзор материалов и 3D-принтеров 7
1.1 Возникновение термина 7
1.2 История 9
1.3 Материалы 17
2 Двигатель внутреннего сгорания 28
2.1 Термин. История 28
2.2 Поршневые двигатели 29
2.3 4-тактные двигатели 33
2.4 Конфигурация цилиндра 34
3 Разработка 3D модели 36
3.1 3D моделирование ДВС 36
4 Методическое пособие к лабораторной работе «экспериментальное определение передаточного числа мкпп на разных передачах» 48
4.1 Цели работы 48
4.2 Теоретическая часть 48
4.3 Оборудование и материалы 56
4.4 Устройство стенда 57
4.5 Порядок проведения работы 60
4.6 Содержание отчета 64
4.7 Контрольные вопросы 64
5 Безопасность и экологичность проекта 65
5.1 Безопасность 3D-принтера 65
5.2 Электрическая безопасность 65
5.3 Механическая безопасность 65
5.4 Опасность ожога 65
5.5 Безопасность и материалы для 3D-печати 66
5.6 Безопасность объектов 3D-печати 66
5.7 Исследование материалов для 3D-печати 67
5.8 Выбросы и опасности ультрадисперсных частиц (UFP) 67
5.9 Летучие органические соединения (ЛОС) 70
5.10 Повышение безопасности при 3D-печати 71
Инструкция по охране труда при работе с 3D-принтером 72
6 Экономическое обоснование и эффективность проведения дипломной работы 75
Заключение 81
Список используемых источников 82
Приложение А Фотографии стенда 86
Аддитивные технологии позволяют из бесформенного материала, создавать фигуры сложной формы, и разных размеров. 3D-принтеры все больше становятся частью интерьера дома, и не зря ведь это позволяет не только реализовать свой творческий потенциал, но заменять сломанные детали, всего лишь напечатав их, не выходя из дома. Современные аддитивные технологии находят применение в различных областях жизнедеятельности человека медицине, машиностроении, авиастроении, аэрокосмической отрасли, оружейном деле, науке, искусстве. Развитие аддитивных технологий влечет за собой технологический прорыв человечества. Актуальность работы, такова, что аддитивные технологии не стоят на месте, а становятся все более доступны простому обывателю. При этом позволяя выполнить 3D-модель затратив меньше средств, чем при традиционном проектировании. Это позволяет намного быстрее вносить коррекции в модель и реализовывать её в производстве.
Создание стенда позволяет визуально оценить работу кривошипно-шатунного механизма, сцепления, коробки передач, при имитации работы двигателя. И позволит непосредственно оценить практическое значение коробки передач в системе автомобиля.
Объектами исследования в данной работе являются наиболее известные и доступные материалы для печати.
Предметом проектирования становится поэтапное построение модели двигателя.
Цель дипломного проекта - разработка стенда ДВС.
Методы исследования: практический, макетирование, 3D-моделирование и конструирование, определение наилучшего материала и способа крепления деталей и узлов.
Аддитивные технологии, в целом, дают возможность производства мало затратных, общедоступных и широко применяемых деталей. Такой способ изготовления предметов весьма удобнее привычных нам методов производства. Удобство заключается в экономичном расходе материалов и средств, в минимальном затраченном времени и в практичности эксплуатации деталей, предназначенных для экспериментальных работ. Последнее заслуживает определенного внимания в данной работе, которая нацелена на изготовление стенда для проведения лабораторных работ, а он, в свою очередь, является объектом исследования в данной дипломной работе. Под стендом подразумевается модель силового агрегата автомобиля.
В ходе работы были изучены основы 3D-печати, которыми необходимо руководствоваться при работе, кроме того, изучена теоретическая часть и история создания и развития данной технологии. Также, были поэтапно изучены важнейшие принципы работы и устройства ДВС, основные составляющие силового агрегата автомобиля, а именно - двигатель, сцепление и коробка передач.
В настоящей дипломной работе конкретизируется направление исследования - конструкция ДВС. Главная задача данного механизма заключается в преобразовании тепловой энергии сгорания топлива в механическую энергию. На стенде можно подетально рассмотреть отдельные механизмы, для удобства они напечатаны на 3D принтере в разных цветах.
Таким образом, можно сделать вывод. С помощью напечатанного на 3D принтере стенда силового агрегата автомобиля, можно без особых усилий и лишних затрат, проводить на нем лабораторные, исследовательские и экспериментальные работы. Большим преимуществом использования именно такой технологии служит, прежде всего, экономия материальных средств, что немаловажно для любой организации.
