Разработка проекта учебно-лабораторного стенда по устройству и работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 КОНСТРУКТИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ 9
1.1 Общие сведения об активной и пассивной безопасности легковых
автомобилей 9
1.2 Элементы пассивной безопасности автомобиля 10
1.3 Ремни безопасности 15
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ УЧЕБНО¬
ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА 23
2.1 Анализ существующих стендов по устройству и работе элементов
пассивной безопасности автомобилей 24
2.1.1 Учебный стенд «НТЦ-15,25» 24
2.1.2 Демонстрационный учебный стенд «srs bosch ab 8.4» 25
2.1.3 Учебный стенд «Подушка и ремни безопасности» 26
2.1.4 Лабораторный стенд «Система безопасности SRS» 27
2.2 Требования к разрабатываемому учебно-лабораторному стенду 28
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА 30
3.1 Компоновка учебно-лабораторного стенда 30
3.2 Разработка рамы учебно-лабораторного стенда 32
3.2.1 Расчет продольной балки на изгиб 32
3.2.2 Расчет поперечной балки на изгиб 34
3.2.3 Выбор сварочных соединений 36
3.2.4 Разработка колесного узла стенда 37
3.2.5 Расчет болтового соединения рамы учебно-лабораторного стенда 38
3.3 Расчет болтов на смятие 40
4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНОГО
СТЕНДА 43
4.1 Лабораторная работа №1 «Анализ пассивной безопасности автомобиля» .. 43
4.2 Лабораторная работа №2 «Определение оптимальной рабочей позы
водителя легкового автомобиля» 53
5 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ РАМЫ УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНОГО
СТЕНДА 58
6 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНЫМ
СТЕНДОМ 63
6.1 Правила техники безопасности при проведении лабораторной работы 63
6.2 Правила техники безопасности при работе с учебно-лабораторным
стендом 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
ВВЕДЕНИЕ 7
1 КОНСТРУКТИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ 9
1.1 Общие сведения об активной и пассивной безопасности легковых
автомобилей 9
1.2 Элементы пассивной безопасности автомобиля 10
1.3 Ремни безопасности 15
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ УЧЕБНО¬
ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА 23
2.1 Анализ существующих стендов по устройству и работе элементов
пассивной безопасности автомобилей 24
2.1.1 Учебный стенд «НТЦ-15,25» 24
2.1.2 Демонстрационный учебный стенд «srs bosch ab 8.4» 25
2.1.3 Учебный стенд «Подушка и ремни безопасности» 26
2.1.4 Лабораторный стенд «Система безопасности SRS» 27
2.2 Требования к разрабатываемому учебно-лабораторному стенду 28
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА 30
3.1 Компоновка учебно-лабораторного стенда 30
3.2 Разработка рамы учебно-лабораторного стенда 32
3.2.1 Расчет продольной балки на изгиб 32
3.2.2 Расчет поперечной балки на изгиб 34
3.2.3 Выбор сварочных соединений 36
3.2.4 Разработка колесного узла стенда 37
3.2.5 Расчет болтового соединения рамы учебно-лабораторного стенда 38
3.3 Расчет болтов на смятие 40
4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНОГО
СТЕНДА 43
4.1 Лабораторная работа №1 «Анализ пассивной безопасности автомобиля» .. 43
4.2 Лабораторная работа №2 «Определение оптимальной рабочей позы
водителя легкового автомобиля» 53
5 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ РАМЫ УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНОГО
СТЕНДА 58
6 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНЫМ
СТЕНДОМ 63
6.1 Правила техники безопасности при проведении лабораторной работы 63
6.2 Правила техники безопасности при работе с учебно-лабораторным
стендом 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
В настоящее время транспорт и, прежде всего автомобильный, выполняет ряд важных функций во всех сферах деятельности человека. Благодаря высокому уровню маневренности и подвижности, появляется возможность быстро сосредоточить транспортные средства в необходимом количестве и в нужном месте. Автомобиль позволяет осуществить доставку груза одним видом транспорта в кратчайшие сроки от начала до конца без перегрузки и других манипуляций в пути, и при этом обеспечить сохранность груза. Однако при всех плюсах современные виды транспорта являются источниками повышенной опасности.
Практически каждый человек задумывается о приобретении автомобиля и стоит перед выбором, надеясь принять правильное решение и получить максимум выгоды и пользы от автомобиля. Однако заинтересованный в покупке автомобиля человек, зачастую допускает ошибку, обращает внимание на мощность, красивые линии кузова, качество звучания аудиосистемы, но совсем не уделяет внимание набору предлагаемых систем безопасности, имеющихся в машине.
Ежегодно в мире в результате дорожно-транспортных происшествий (далее - ДТП) травмируется и погибает множество людей. Например, в 2019 году в России произошло 164,5 тыс. ДТП, в которых погибло около 17 тыс. человек. Раненых и пострадавших с разной степенью тяжести было около 211 тыс. человек. Все же снижение аварийности на дорогах России наблюдается, но динамика падения очень низкая. Для сравнения: в 2018 году было совершенно 168 тыс. ДТП, в которых погибло 18 тыс. человек. Каждый год цифры находятся приблизительно в одинаковых интервалах. Согласно статистике МВД и страховых компаний, большинство аварий происходят по одинаковым сценариям. Основными причинами является невнимательность, нарушение ПДД, или управление автомобилем в состоянии алкогольного или наркотического опьянения [1].
Каждое дорожно-транспортное происшествие несет причинение вреда здоровью людей или ущерб их имуществу. Люди, пострадавшие в ДТП, их семьи и страны несут огромные экономические потери. Эти потери связаны с
дорогостоящим лечением, в некоторых случаях с утраченной трудоспособностью тех, кто скончался или оказался инвалидом из-за полученных травм, а членам их семей потребуется много времени для ухода за близкими людьми.
Основной социально-экономической проблемой России является высокая степень аварийности на автомобильных дорогах. Каждый год дорожно¬транспортные происшествия приводят к высоким экономическим потерям. Согласно статистике, потери и убытки могут составлять от 2 до 3% валового национального продукта [2].
В ходе разработки новых автомобилей, перед инженерами стоит множество задач. Первоочередная из них - это работа над его конструктивной безопасностью. Обеспечив ее, разработчики приступают к решению последующих задач, которые сводятся к тому, чтобы проектируемый автомобиль был простым в производстве и имел хорошее оснащение.
На данный момент пассивная безопасность, с точки зрения производителей, является основной составляющей конструктивной безопасности автомобиля, именно поэтому в развитие данной темы инвестируются огромные денежные средства.
Студентам, обучающимся по направлению «Наземные транспортно-технологические комплексы», как будущим специалистам важно разбираться в устройстве и работе систем пассивной безопасности. В наибольшей степени наглядное представление о работе ряда таких систем может дать проектируемый стенд, состоящий из натурных элементов современного легкового автомобиля. Именно поэтому, разработанный в ходе выполнения выпускной квалификационной работы, учебно-лабораторный стенд по работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей имеет важное значение при обучении студентов. Он позволит повысить уровень их знаний в сфере технического обслуживания и ремонта автомобилей.
Практически каждый человек задумывается о приобретении автомобиля и стоит перед выбором, надеясь принять правильное решение и получить максимум выгоды и пользы от автомобиля. Однако заинтересованный в покупке автомобиля человек, зачастую допускает ошибку, обращает внимание на мощность, красивые линии кузова, качество звучания аудиосистемы, но совсем не уделяет внимание набору предлагаемых систем безопасности, имеющихся в машине.
Ежегодно в мире в результате дорожно-транспортных происшествий (далее - ДТП) травмируется и погибает множество людей. Например, в 2019 году в России произошло 164,5 тыс. ДТП, в которых погибло около 17 тыс. человек. Раненых и пострадавших с разной степенью тяжести было около 211 тыс. человек. Все же снижение аварийности на дорогах России наблюдается, но динамика падения очень низкая. Для сравнения: в 2018 году было совершенно 168 тыс. ДТП, в которых погибло 18 тыс. человек. Каждый год цифры находятся приблизительно в одинаковых интервалах. Согласно статистике МВД и страховых компаний, большинство аварий происходят по одинаковым сценариям. Основными причинами является невнимательность, нарушение ПДД, или управление автомобилем в состоянии алкогольного или наркотического опьянения [1].
Каждое дорожно-транспортное происшествие несет причинение вреда здоровью людей или ущерб их имуществу. Люди, пострадавшие в ДТП, их семьи и страны несут огромные экономические потери. Эти потери связаны с
дорогостоящим лечением, в некоторых случаях с утраченной трудоспособностью тех, кто скончался или оказался инвалидом из-за полученных травм, а членам их семей потребуется много времени для ухода за близкими людьми.
Основной социально-экономической проблемой России является высокая степень аварийности на автомобильных дорогах. Каждый год дорожно¬транспортные происшествия приводят к высоким экономическим потерям. Согласно статистике, потери и убытки могут составлять от 2 до 3% валового национального продукта [2].
В ходе разработки новых автомобилей, перед инженерами стоит множество задач. Первоочередная из них - это работа над его конструктивной безопасностью. Обеспечив ее, разработчики приступают к решению последующих задач, которые сводятся к тому, чтобы проектируемый автомобиль был простым в производстве и имел хорошее оснащение.
На данный момент пассивная безопасность, с точки зрения производителей, является основной составляющей конструктивной безопасности автомобиля, именно поэтому в развитие данной темы инвестируются огромные денежные средства.
Студентам, обучающимся по направлению «Наземные транспортно-технологические комплексы», как будущим специалистам важно разбираться в устройстве и работе систем пассивной безопасности. В наибольшей степени наглядное представление о работе ряда таких систем может дать проектируемый стенд, состоящий из натурных элементов современного легкового автомобиля. Именно поэтому, разработанный в ходе выполнения выпускной квалификационной работы, учебно-лабораторный стенд по работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей имеет важное значение при обучении студентов. Он позволит повысить уровень их знаний в сфере технического обслуживания и ремонта автомобилей.
В выпускной квалификационной работе представлена разработка рамы учебно-лабораторного стенда по устройству и работе систем пассивной безопасности легкового автомобиля. На основании имеющейся ресурсно¬материальной базы и анализа существующего учебного оборудования, были сформированы требования к разрабатываемому учебно-лабораторному стенду.
В конструкторской части была проведена разработка рамы, несущей конструкции и произведен выбор колес. Выполнены необходимые прочностные и экономические расчеты, которые показали значительный запас прочности конструкции и креплений.
Были разработаны лабораторные работы, которые могут выполняться на разработанном учебно-лабораторном стенде по устройству и работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей. Выполнение лабораторных работ позволит обучающимся закрепить материал, полученный на аудиторных занятиях.
Был выполнен расчет затрат на изготовление рамы учебно-лабораторного стенда по устройству и работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей и разработаны рекомендации по технике безопасности при работе на нем.
Исходя из имеющейся ресурсно-материальной базы и анализа рынка существующего учебного оборудования, можно сделать вывод, что разработанный учебно-лабораторный стенд по устройству и работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей является конкурентным по соотношению цена/функционал.
В конструкторской части была проведена разработка рамы, несущей конструкции и произведен выбор колес. Выполнены необходимые прочностные и экономические расчеты, которые показали значительный запас прочности конструкции и креплений.
Были разработаны лабораторные работы, которые могут выполняться на разработанном учебно-лабораторном стенде по устройству и работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей. Выполнение лабораторных работ позволит обучающимся закрепить материал, полученный на аудиторных занятиях.
Был выполнен расчет затрат на изготовление рамы учебно-лабораторного стенда по устройству и работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей и разработаны рекомендации по технике безопасности при работе на нем.
Исходя из имеющейся ресурсно-материальной базы и анализа рынка существующего учебного оборудования, можно сделать вывод, что разработанный учебно-лабораторный стенд по устройству и работе систем пассивной безопасности легковых автомобилей является конкурентным по соотношению цена/функционал.



