Введение 5
1 Состояние вопроса 7
1.1 История создания автомобилей на солнечной энергии 7
1.2 Конструкция автомобилей на солнечной энергии 10
2 Тягово-динамический расчет автомобиля 23
3 Конструкторская часть 32
3.1 Техническое задание на разработку конструкции прогулочного
транспортного средства c питанием от солнечной энергии 32
3.2 Техническое предложение на разработку конструкции прогулочного
транспортного средства c питанием от солнечной энергии 35
3.3 Подбор электрооборудования 43
4 Технологический раздел 56
4.1 Обоснование выбора технологического процесса 56
4.2 Определение трудоемкости сборки 59
4.3 Составление технологического процесса сборки прогулочного
транспортного средства c питанием от солнечной энергии 60
5 Безопасность и экологичность проекта 66
5.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая
характеристика технологического процесса сборки прогулочного
транспортного средства c питанием от солнечной энергии 66
5.2 Идентификация профессиональных рисков 66
5.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 68
5.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 72
5.5 Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технологического процесса сборки прогулочного транспортного средства c питанием от солнечной энергии 74
6 Экономическая эффективность проекта 77
Заключение 86
Список используемой литературы и используемых источников 88
Приложение А. Спецификация 95
«Электромобили, солнцемобили, солнечные велосипеды, электромоторные суда с солнечными батареями - все эти экологически чистые транспортные средства появились всего лет 15-20 назад. За прошедшие годы электромобили перестали быть редкостью. Они находят все большее применение, особенно в крупных городах, перенасыщенных автотранспортом» [31].
Специалисты полагают, что «солнечный транспорт» станет всерьез конкурировать с автомобильным, когда эффективность доступных по цене солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей) составит 40¬50 % [2, 3]. Пока же их КПД всего 10-12 % [1, 2]. Чтобы солнцемобили с мощностью солнечных батарей 1,5-2 кВт «догнали» автомобили с двигателями в 100 раз мощнее, необходимо использовать легкие и прочные конструкционные материалы, эффективные системы электропривода, достижения аэродинамики, гелио- и электротехники, электроники и других наук.
Электрические автомобили с солнечной батареей представляют собой достаточно мобильные малоразмерные экологически безопасные транспортные средства, которые в качестве движущей силы используют солнечную энергию и используются, в основном, для перемещения пассажиров на незначительные расстояния.
Электрокары на солнечных батареях формируется на базе шасси с двумя колёсными мостами. Изделия имеют отличительную конструктивную особенность, которая заключается в наличии солнечных батарей на крышах салонов. В основном солнечные батареи устанавливаются на гольф-кары, что, при наличии солнечного света, значительно улучшает их возможности (10-15%). Солнечная панель 48V/185W существенно продлевает срок эксплуатации аккумуляторов, так как держит зарядку АКБ в малом токе. Внутри, как правило, устанавливается два, четыре или шесть комфортабельных кресел, одно из которых предназначено водителю, а их задняя пара развёрнута спиной к направлению следования. В задней части машин оборудуются небольшие багажные отсеки. Салон открытого типа, дверей в кузове не имеется.
Электромобиль с солнечными батареями прост и надёжен в управлении, при этом выпускаются модели с правосторонним или левосторонним расположением рулевой колонки.
Целью ВКР является разработка конструкции прогулочного транспортного средства c питанием от солнечной энергии
В данном дипломном проекте была разработана конструкция прогулочного транспортного средства c питанием от солнечной энергии.
Солнце обеспечивает население Земли в 10000 раз большим количеством бесплатной энергии, чем фактически используется во всем мире. Только на мировом коммерческом рынке покупается и продается чуть меньше 85 триллионов кВт-ч энергии в год. Поскольку невозможно проследить за всем процессом в целом, нельзя с уверенностью сказать, сколько некоммерческой энергии потребляют люди (например, сколько древесины и удобрения собирается и сжигается, какое количество воды используется для производства механической или электрической энергии).
Некоторые эксперты считают, что такая некоммерческая энергия составляет одну пятую часть всей используемой энергии. Но даже если это так, то общая энергия, потребляемая человечеством в течение года, составляет только приблизительно одну семитысячную часть солнечной энергии, попадающей на поверхность Земли в тот же период. Низкий диапазон использования энергии солнца, в том числе и на автотранспорте, связан с низкой эффективностью солнечных батарей и сложностью их изготовления. Без качественного скачка характеристик солнечных элементов питания электромобили будут иметь ограниченное применение. Пока они не сравнимы с традиционными автомобилями ни по техническим данным, ни по стоимости, ни по удобству в эксплуатации.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было сделано следующее:
- рассмотрена история создания автомобилей на солнечной энергии, изучены конструкции автомобилей на солнечной энергии;
- выполнен тягово-динамический расчет прогулочного
транспортного средства c питанием от солнечной энергии ;
- составлены технические задание и предложение на разработку конструкции прогулочного транспортного средства c питанием от солнечной энергии, выполнен подбор электрооборудования. Разработанная конструкция прогулочного транспортного средства c питанием от солнечной энергии проста в изготовлении и сборке, составляющие элементы конструкции доступны в продаже и легко заменяемы в случае ремонта, транспортное средство обладает оптимальными технико-экономическими характеристиками;
- выполнено обоснование выбора технологического процесса,
определена трудоемкость сборки, составлен технологический
процесс сборки прогулочного транспортного средства c питанием от солнечной энергии;
- рассмотрены вопросы, касающиеся обеспечения безопасности, экологичности проекта;
- определена эффективность разработки прогулочного транспортного средства c питанием от солнечной энергии с экономической стороны. Стоимость изготовления составляет 504207,59 р.
