Помощь студентам в учебе
АВТОМОБИЛЬ ЛЕГКОВОЙ С ЛЁТНЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ
|
Введение
1. Общая часть 12
1.1. Анализ конструктивных схем 12
1.1.1. Материалы патентного поиска 12
1.1.2. Материалы литературного поиска 17
1.1.3. Выбор конструктивной схемы для легкового автомобиля с
лётными эксплуатационными свойствами 27
1.2. Компоновочная и кинематическая схемы легкового автомобиля с
лётными эксплуатационными свойствами 28
2. Технологическая часть 32
2.1. Определение полной массы легкового автомобиля с лётными
эксплуатационными свойствами 32
2.2. Определение коэффициента полезного действия трансмиссии...34
2.3. Определение внешней скоростной характеристики двигателя.. .34
2.4. Определение тягово- скоростных свойств легкового автомобиля с
лётными эксплуатационными свойствами 36
2.4.1. Оценочные параметры тягово-скоростных свойств 36
2.4.2. Алгоритм определения оценочных параметров 37
2.4.3. Определение тягово-скоростной характеристики 38
2.4.4. Определение максимальной скорости движения
автомобиля 41
2.4.5. Определение динамической характеристики 41
2.4.6. Определение диаграммы ускорений 42
2.4.7. Определение пути и времени разгона 44
2.4.8. Анализ результатов расчета оценочных параметров тягово-
скоростных свойств 47
2.5. Топливная экономичность автомобиля 48
2.5.1. Оценочные параметры 48
2.5.2. Алгоритм определения топливно-экономической
характеристики установившегося движения 48
2.5.3. Расчет топливно-экономической характеристики
установившегося движения 49
2.5.4. Анализ результатов расчета топливно-экономической
характеристики 53
3. Конструкторская часть 54
3.1. Назначение подъемного устройства и предъявляемые
требования 54
3.2. Определение подъемной силы винта. Определение диаметра,
частоты вращения и мощности винта 56
3.3. Выбор электродвигателя для привода винта 59
3.4. Выбор регулятора скоростей электродвигателя 61
3.5. Расчет системы питания электродвигателей 63
3.6. Расчет максимальной тяги и потребляемой мощности
подъемного устройства 66
3.7. Выбор полётного контроллера 67
3.8. Система управления полётом 69
3.9. Несущий каркас 71
3.9.1. Предлагаемая конструкция несущей рамы 71
3.9.2. Выбор материала несущего каркаса 72
3.9.3. Расчет на прочность, определение веса и конструктивных
размеров несущего каркаса 75
3.10. Стопорящее устройство 90
3.11. Определение скорости вертикального полёта 91
4. Охрана труда, ИЗОС и действия в ЧС 93
4.1. Виды негативного воздействия автомобильного и воздушного
транспорта 93
4.2. Эргономические требования к автомобилю с лётными
эксплуатационными свойствами 95
5. Экономическая часть 106
5.1. Определение трудоемкости и продолжительности научно-исследовательской работы 106
5.2. Расчет сметной себестоимости, планируемой к выполнению
научно-исследовательской темы 107
5.3. Оценка эффективности научных исследований 114
Заключение 117
Список использованных источников 119
Приложение А 125
Приложение Б 126
Приложение В 127
Приложение Г 128
Приложение Д 129
Приложение Е 130
Приложение Ж 131
1. Общая часть 12
1.1. Анализ конструктивных схем 12
1.1.1. Материалы патентного поиска 12
1.1.2. Материалы литературного поиска 17
1.1.3. Выбор конструктивной схемы для легкового автомобиля с
лётными эксплуатационными свойствами 27
1.2. Компоновочная и кинематическая схемы легкового автомобиля с
лётными эксплуатационными свойствами 28
2. Технологическая часть 32
2.1. Определение полной массы легкового автомобиля с лётными
эксплуатационными свойствами 32
2.2. Определение коэффициента полезного действия трансмиссии...34
2.3. Определение внешней скоростной характеристики двигателя.. .34
2.4. Определение тягово- скоростных свойств легкового автомобиля с
лётными эксплуатационными свойствами 36
2.4.1. Оценочные параметры тягово-скоростных свойств 36
2.4.2. Алгоритм определения оценочных параметров 37
2.4.3. Определение тягово-скоростной характеристики 38
2.4.4. Определение максимальной скорости движения
автомобиля 41
2.4.5. Определение динамической характеристики 41
2.4.6. Определение диаграммы ускорений 42
2.4.7. Определение пути и времени разгона 44
2.4.8. Анализ результатов расчета оценочных параметров тягово-
скоростных свойств 47
2.5. Топливная экономичность автомобиля 48
2.5.1. Оценочные параметры 48
2.5.2. Алгоритм определения топливно-экономической
характеристики установившегося движения 48
2.5.3. Расчет топливно-экономической характеристики
установившегося движения 49
2.5.4. Анализ результатов расчета топливно-экономической
характеристики 53
3. Конструкторская часть 54
3.1. Назначение подъемного устройства и предъявляемые
требования 54
3.2. Определение подъемной силы винта. Определение диаметра,
частоты вращения и мощности винта 56
3.3. Выбор электродвигателя для привода винта 59
3.4. Выбор регулятора скоростей электродвигателя 61
3.5. Расчет системы питания электродвигателей 63
3.6. Расчет максимальной тяги и потребляемой мощности
подъемного устройства 66
3.7. Выбор полётного контроллера 67
3.8. Система управления полётом 69
3.9. Несущий каркас 71
3.9.1. Предлагаемая конструкция несущей рамы 71
3.9.2. Выбор материала несущего каркаса 72
3.9.3. Расчет на прочность, определение веса и конструктивных
размеров несущего каркаса 75
3.10. Стопорящее устройство 90
3.11. Определение скорости вертикального полёта 91
4. Охрана труда, ИЗОС и действия в ЧС 93
4.1. Виды негативного воздействия автомобильного и воздушного
транспорта 93
4.2. Эргономические требования к автомобилю с лётными
эксплуатационными свойствами 95
5. Экономическая часть 106
5.1. Определение трудоемкости и продолжительности научно-исследовательской работы 106
5.2. Расчет сметной себестоимости, планируемой к выполнению
научно-исследовательской темы 107
5.3. Оценка эффективности научных исследований 114
Заключение 117
Список использованных источников 119
Приложение А 125
Приложение Б 126
Приложение В 127
Приложение Г 128
Приложение Д 129
Приложение Е 130
Приложение Ж 131
Автомобильный транспорт занимает важное место в единой транспортной системе страны. Он получил наибольшее распространение среди других видов транспорта и занимает ведущее положение в перевозках пассажиров и грузов. Транспорт удовлетворяет одну из важнейших потребностей человека - потребность в перемещении.
Согласно данным аналитического агентства «АВТОСТАТ», по состоянию на 1 января 2019 года парк автомобильной техники на территории Российской Федерации составил 51,8 млн единиц. 84% от этого количества приходится на легковые автомобили, что соответствует 43,5 млн экземпляров. [23] Эти автомобили находятся в собственности граждан и предназначены для личного пользования. Большая доля личного автомобильного транспорта обусловлена тем, что автомобиль во многом упрощает жизнь человека. Без автомобиля человек не будет успевать за тем ритмом, в котором развивается современная жизнь. Особенно необходим автомобиль в крупном и густонаселённом городе. Благодаря личному транспорту, человек может планировать свою жизнь в соответствии с динамичным скоростным ритмом больших городов. Ведь, передвигаясь на общественном транспорте, человек рискует потратить несколько часов, чтобы добраться туда, куда ему нужно. Еще более актуальным автомобиль становится в неблагоприятных погодных условиях. Поэтому жители больших городов так ценят наличие личного автомобиля. Ведь он помогает им сэкономить немало личного времени.
Но, порою, использование личного автомобиля выходит за пределы населенного пункта, а плотность, протяженность сети автомобильных дорог, наличие качественного автодорожного полотна меняется от одного региона к другому.
Так, по данным Федеральной службы государственной статистики, по состоянию на конец 2018 года, наибольшую плотность автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием
Минимальную протяженность автомобильных дорог имеют Южный ФО 141,4 тыс. км, Дальневосточный ФО 125,7 тыс. км, Уральский ФО 103,9 тыс. км, Северо - Кавказский ФО 88 тыс. км. [4]
Вследствие этого возникают трудности, связанные с передвижением между населёнными пунктами, не имеющими развитой дорожной сети и выхода к федеральным трассам. Перемещение между отдаленными населенными пунктами займет немало времени и физических сил. Отсутствие на долгом протяжении пути автозаправочных станций, станций технического обслуживания, мест стоянки и отдыха может поставить в нелегкое положение водителя.
В таких условиях создание автомобиля с лётными эксплуатационными свойствами является актуальной задачей. Сочетая в себе все качества наземного легкового автомобиля и летательного аппарата, автомобиль с летными эксплуатационными свойствами будет способным решить возникающие проблемы, связанные с передвижением человека.
Обыкновенный автомобиль во время движения является загрязнителем окружающей среды, выделяя в атмосферу токсичные продукты сгорания топливовоздушной смеси. Преодолевая большие расстояния по воздуху без использования двигателя внутреннего сгорания, летающий автомобиль внесет большой вклад в сохранение и улучшение экологической обстановки в стране.
Автомобиль с лётными эксплуатационными свойствами будет способен осуществить перемещение в населенном пункте по имеющимся автомобильным дорогам, не препятствуя транспортному потоку. При необходимости перемещения из городской среды в труднодоступный населенный пункт или место автомобиль, выехав за пределы населенного пункта, приводится в лётное состояние. Отсутствие дополнительного навесного оборудования для осуществления полёта сделает этот процесс максимально коротким. Благодаря возможности вертикального взлета и посадки автолёту не нужно никакой специальной инфраструктуры в виде аэродромов, необходимо лишь относительно ровное и пустое пространство площадью не менее 40 м2.
Данный автомобиль с эксплуатационными свойствами, возможно, будет особенно актуальным для выполнения социально важных задач, например, для оказания скорой медицинской помощи людям, живущим в удаленных и труднодоступных местах, или для транспортировки и передачи почтовых отправлений.
Современный ритм жизни делает автомобиль просто незаменимым средством передвижения. Но, учитывая реалии, обыкновенный легковой автомобиль не справиться с транспортировкой человека в труднодоступные места за короткое время. Таким образом, данный универсальный автомобиль, сочетая в себе качества наземного и воздушного транспорта, будет обладать уникальной мобильностью и большими вариантами сфер применения.
Согласно данным аналитического агентства «АВТОСТАТ», по состоянию на 1 января 2019 года парк автомобильной техники на территории Российской Федерации составил 51,8 млн единиц. 84% от этого количества приходится на легковые автомобили, что соответствует 43,5 млн экземпляров. [23] Эти автомобили находятся в собственности граждан и предназначены для личного пользования. Большая доля личного автомобильного транспорта обусловлена тем, что автомобиль во многом упрощает жизнь человека. Без автомобиля человек не будет успевать за тем ритмом, в котором развивается современная жизнь. Особенно необходим автомобиль в крупном и густонаселённом городе. Благодаря личному транспорту, человек может планировать свою жизнь в соответствии с динамичным скоростным ритмом больших городов. Ведь, передвигаясь на общественном транспорте, человек рискует потратить несколько часов, чтобы добраться туда, куда ему нужно. Еще более актуальным автомобиль становится в неблагоприятных погодных условиях. Поэтому жители больших городов так ценят наличие личного автомобиля. Ведь он помогает им сэкономить немало личного времени.
Но, порою, использование личного автомобиля выходит за пределы населенного пункта, а плотность, протяженность сети автомобильных дорог, наличие качественного автодорожного полотна меняется от одного региона к другому.
Так, по данным Федеральной службы государственной статистики, по состоянию на конец 2018 года, наибольшую плотность автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием
Минимальную протяженность автомобильных дорог имеют Южный ФО 141,4 тыс. км, Дальневосточный ФО 125,7 тыс. км, Уральский ФО 103,9 тыс. км, Северо - Кавказский ФО 88 тыс. км. [4]
Вследствие этого возникают трудности, связанные с передвижением между населёнными пунктами, не имеющими развитой дорожной сети и выхода к федеральным трассам. Перемещение между отдаленными населенными пунктами займет немало времени и физических сил. Отсутствие на долгом протяжении пути автозаправочных станций, станций технического обслуживания, мест стоянки и отдыха может поставить в нелегкое положение водителя.
В таких условиях создание автомобиля с лётными эксплуатационными свойствами является актуальной задачей. Сочетая в себе все качества наземного легкового автомобиля и летательного аппарата, автомобиль с летными эксплуатационными свойствами будет способным решить возникающие проблемы, связанные с передвижением человека.
Обыкновенный автомобиль во время движения является загрязнителем окружающей среды, выделяя в атмосферу токсичные продукты сгорания топливовоздушной смеси. Преодолевая большие расстояния по воздуху без использования двигателя внутреннего сгорания, летающий автомобиль внесет большой вклад в сохранение и улучшение экологической обстановки в стране.
Автомобиль с лётными эксплуатационными свойствами будет способен осуществить перемещение в населенном пункте по имеющимся автомобильным дорогам, не препятствуя транспортному потоку. При необходимости перемещения из городской среды в труднодоступный населенный пункт или место автомобиль, выехав за пределы населенного пункта, приводится в лётное состояние. Отсутствие дополнительного навесного оборудования для осуществления полёта сделает этот процесс максимально коротким. Благодаря возможности вертикального взлета и посадки автолёту не нужно никакой специальной инфраструктуры в виде аэродромов, необходимо лишь относительно ровное и пустое пространство площадью не менее 40 м2.
Данный автомобиль с эксплуатационными свойствами, возможно, будет особенно актуальным для выполнения социально важных задач, например, для оказания скорой медицинской помощи людям, живущим в удаленных и труднодоступных местах, или для транспортировки и передачи почтовых отправлений.
Современный ритм жизни делает автомобиль просто незаменимым средством передвижения. Но, учитывая реалии, обыкновенный легковой автомобиль не справиться с транспортировкой человека в труднодоступные места за короткое время. Таким образом, данный универсальный автомобиль, сочетая в себе качества наземного и воздушного транспорта, будет обладать уникальной мобильностью и большими вариантами сфер применения.
В процессе выпускной квалификационной работы была затронута тема, существующая уже более ста лет. За сто лет мысль о создании такого универсального средства передвижения, как летающий автомобиль, не потеряла популярности, несмотря на многочисленные существующие недостатки.
В ходе работы был осуществлён анализ существующих автомобилей с летными эксплуатационными свойствами. Были выявлены положительные и отрицательные стороны конструкций.
Проанализировав существующие конструкции, выбрали оптимальный её вариант, который соответствовал бы нашим требованиям. Определили перечень входящих в автомобиль устройств, необходимых для осуществления полёта.
Был произведен расчет полной массы модернизированного автомобиля, что служило толчком для определения параметров тягово-скоростных свойств и топливной экономичности проектируемого автомобиля с лётными эксплуатационными свойствами.
Для осуществления перемещения по воздуху, исходя из предъявляемых требований, было спроектировано подъемное устройство, крепящееся к кузову автомобиля. Был произведен расчет необходимой и максимальной тяги подъемного устройства, были подобраны воздушные винты, электродвигатели, регуляторы оборотов, полётный контроллер. Произведен расчет системы питания, входе которой выявили количество аккумуляторных батарей, суммарную мощность, емкость, время работы. Описан процесс управления полётом.
Также были составлены требования к эргономике автомобиля с лётными эксплуатационными свойствами, а именно к компоновке рабочего места, к компоновке приборной панели, к сидениям, к отделке интерьера салона и его внутреннему климату, к вибрациям и к акустическому комфорту.
В экономической части работы была определена трудоемкость исследовательской работы, её полная сметная стоимость и научно-технический эффект.
Таким образом, был внесен вклад в исследование данной темы, что позволит заняться ею в дальнейшем более углубленно.
В ходе работы был осуществлён анализ существующих автомобилей с летными эксплуатационными свойствами. Были выявлены положительные и отрицательные стороны конструкций.
Проанализировав существующие конструкции, выбрали оптимальный её вариант, который соответствовал бы нашим требованиям. Определили перечень входящих в автомобиль устройств, необходимых для осуществления полёта.
Был произведен расчет полной массы модернизированного автомобиля, что служило толчком для определения параметров тягово-скоростных свойств и топливной экономичности проектируемого автомобиля с лётными эксплуатационными свойствами.
Для осуществления перемещения по воздуху, исходя из предъявляемых требований, было спроектировано подъемное устройство, крепящееся к кузову автомобиля. Был произведен расчет необходимой и максимальной тяги подъемного устройства, были подобраны воздушные винты, электродвигатели, регуляторы оборотов, полётный контроллер. Произведен расчет системы питания, входе которой выявили количество аккумуляторных батарей, суммарную мощность, емкость, время работы. Описан процесс управления полётом.
Также были составлены требования к эргономике автомобиля с лётными эксплуатационными свойствами, а именно к компоновке рабочего места, к компоновке приборной панели, к сидениям, к отделке интерьера салона и его внутреннему климату, к вибрациям и к акустическому комфорту.
В экономической части работы была определена трудоемкость исследовательской работы, её полная сметная стоимость и научно-технический эффект.
Таким образом, был внесен вклад в исследование данной темы, что позволит заняться ею в дальнейшем более углубленно.