Звіт про проект Moonbuggy 2007 Підготовлено до PDF Скачати безкоштовно
Звіт про проект Moonbuggy 2007 Підготовлено до: конкурсу дизайну Великої гонки Moonbuggy в Центрі космічних польотів Маршалла (MSFC) НАСА в Хантсвіллі, США та як робота студентів для оціночної комісії Московського авіаційного інституту (MAI) у Москві, Росія студентською командою Місія 3 Німецького інституту космічної освіти, Лейпциг
Індекс змісту: Пролог Сторінка 4 Вимоги НАСА Сторінка 5 Сторінка 7 Основна конструкція Сторінка 8 Приводний механізм Сторінка 9 Технічне впровадження Сторінка 12 Матеріали та технології Сторінка 12 Економічне впровадження Сторінка 13 Удосконалення Сторінка 15 Тестовий запуск Сторінка 16 Технічна інформація Сторінка 17 Витрати Сторінка 18 Дизайн малюнок Сторінка 19 Команда Місія 3 Сторінка 20 Партнери Сторінка 21 Розклад руху в Хантсвіллі/AL Сторінка 22 Epilog Сторінка 23 Посилання Сторінка 24 Teamphoto Сторінка 25 Додаток: Технічні креслення/розрахунки 3
Штрафні санкції: - Перед гонкою: - Відсутність перенесення баггі: 2 хв. - Більше 4 футів: 2 хв. - Немає 15 відстаней до підлоги: 2 хв. - Занадто розширене: 2 хв. - Прибуття занадто пізно до старту: через 5 хв. хв: 4 хв через 10 хв: дискваліфікація Гонка: - Штраф за перешкоду: 1 хв або відсутність штрафу - Зменшення за перехоплення 1 хв Після/до перегону: - Немає таких речей, як камера, крило тощо 0: 30 хв. перешкода - 10 хв пізнього старту Апеляції щодо покарання: Рішення суддів, що оцінюють, вважаються остаточними. Лише за надзвичайних обставин слід пропонувати апеляційні скарги. Якщо обрано апеляційний процес, радник/інструктор або керівник групи повинен подати апеляцію щодо штрафу. Апеляції повинні подаватися у письмовій формі до наметового балу протягом 1/2 години з моменту розміщення відповідного рахунку. У разі відхилення апеляції команда ризикує втратити 1 стандартний штраф. Остаточне рішення директора Великої Місячної Баггі має перевагу. Оригінальний дизайн автомобіля Apollo Lunar Rover Vehicle (LRV), різні елементи є обов'язковими для Moonbuggy 6
Заявка: У грудні 2006 року ми проконсультувались щодо отримання виклику взяти участь у гонці. Для цього були проаналізовані фотографії та відеоматеріали та вивчена книга (есе Інституту космічної освіти, письменник Ральф Хекель) про гонку 2006 року. Після цього з листового металу був побудований оперативний макет. Ми також вирішили, що якщо ми зможемо виконати організаційно та фінансово цю проблему на додаток до звичайного завдання (вільні періоди, після обіду, вихідні, святкові дні), відповідно, було прийнято позитивне рішення. Після цього ми зареєструвались 20 січня 2007 року. Потім ми підготували 6 кімнат (75 м²), надані Німецьким інститутом космічної освіти. З кінця січня 2007 року у нас працювали: навчальний клас, комп'ютерний кабінет для САПР, технічний кабінет для будівництва з дошкою та полицями для технічних конструкційних елементів, невелика фабрика, коридор та туалет. У лютому 2007 р. Була позитивна відповідь Хантсвіля. Відразу після цього ми почали будувати в зимові канікули. 20 січня 2007 р .: після побудови моделі, обговорення на комп’ютері, реєстрація в NASA 7
Нас переконали наступні фактори: 1. Для швидшої їзди повинні бути такі функції: 2. Через пісок перешкод повинна бути повільна передача, тут потрібна велика потужність. 3. Вибір для 3-ї передачі стосувався б вибору верхньої швидкості обертання Тепер ми намагаємось компенсувати номер розмови передачі з 1: 1,5 з розрахунковою вимогою 1: 2,6, встановивши фіксовані коефіцієнти передачі. Для цього ми підраховуємо зубці можливих зубчастих коліс і перелічуємо їх. доступна кількість шестерні: 6 зубів: 1-й шестерня: 16 зубів 2-й шестерня: 21 зуб 3-й шестерня: 23 зуби 4-й шестерня: 24 зуби 5-й шестерня: 34 зуби 6-й шестерня: 42 зуби загальна передача: 2,59 коробка передач на передачі: 1,5 Вирівнювання вимагається. Ми пишемо програму розрахунку і розміщуємо всю інформацію, а також усі розміри шестірні. Отже, ми виявляємо з 50 можливостей наступні вісім пропорцій обертів, персоналізованих на схемі, які рухаються в чутливій зоні допуску. Німецький Moonbuggy 250,00 200,00 150,0 0 10 0,0 0 50,00 0,00 1 2 3 4 (42/23/23/23) (42/21/23/23) (42/21/16/21) (42/21/16/23) (34/16/16/23) (34/23/23/21) (24/23/23/16) (24/21/23/16) - 50.00-100.00 курс 10
Ми погоджуємось на темно-синю лінію (див. Легенду вище, 1-й рядок). Отже, ми застосовуємо такі шестірні при розподілі сил: 42/23/23/23 зуби. Компенсація постульованої пропорції передачі 1: 2,59 на противагу осі з передачею 1: 1,5 буде головним чином результатом пропорції кількості обертів перших обох зірочок. Ці зірочки мають 42/23 зуба, тому пропорція передачі становить 1: 1826. Це додає до наступної загальної пропорції передачі разом із передачею. 1,826 х 1,5 = 2,739 1: 2,739 відповідають приблизно пропорції передачі, розрахованої нами, 1: 2,59. Ми вирішили додатково забезпечити ще два шестерні при розподілі сил безпосередньо на шестерні, щоб захистити від несподіванок під час вдосконалення . Ці шестірні дозволяють бути пасивними компонентами без активної передачі. Відновлення відбуватиметься з рідкісними рукоятками під час перебування, але не під час руху за допомогою механіків присадок. Ми не хочемо розробляти занадто багато техніки, щоб тримати транспортний засіб у зручному стані. Розрахований механізм приводу та його технічні елементи. Пасивна зміна передач червона. Передня вісь з 6 кульковими підшипниками, 2 карданними шарнірами, рамою та колісним підшипником. 11
Тестовий запуск Багі закінчився опівночі у Страсну п’ятницю (6 квітня 2007 р.). Одразу ми скористались цією можливістю, встановили відбивачі та поїхали до місця тестування. Всі працювали блискуче, лише пілотам довелося звикати до машини. Отже, пілот Надін прискорив стіну будинку (помилка рульового управління). На основі ноу-хау пілотів можуть бути розроблені інші вдосконалення. Загалом у нас було 2 дні на тестові пробіги, тоді баггі довелося знову демонтувати для польоту багажів до Хантсвіля. Тепер це працює! Перший запуск вночі (06.04.2007) Перший пробний запуск вдень (07.04.2007) Перешкоди не становлять проблем. також страх подоланий. Технічна звітність після пробного запуску 16
Креслення конструкції (див. Додатки) 19
Командна місія 3 зліва направо Івонна Хеккель Надін Траутнер Фабіан Гофман Штефан Мартіні Ванесса Гштеттенбауер Томмі Кнабе посол з космічної освіти (NASA, MAI), 2-й голова SEI, тренер команди, 32 команда Штутгарта, місія 3, студентка в Гольдберзькій гімназії Зіндельфінген, пілот Moonbuggy, 16 команда Лейпциг, місія 2, студент гімназії Ostwald Лейпциг, керівник команди, 18 команда Мюнхен, місія 3, студент гімназії Rupprecht Мюнхен, Moonbuggy-Copilot, 16 команда Штутгарт, місія 3, студент Goldberg Gymna Зіндельфінген, диктор, 16 Team Reichenbach, Mission 3, студент гімназії ім. Гете Райхенбах, головний конструктор Moonbuggy, 16 Ральф Хекель, керівник проекту, 1-й голова SEI, тренер команди, 37 Контактна команда: [email protected] 20
Розклад руху в Хантсвіллі/AL 10 квітня 2007 р. 11 квітня 2007 р. 12 квітня 2007 р. 13 квітня 2007 р. 14 квітня 2007 р. 15 квітня 2007 р. Переліт до Хантсвіля Асамблея німецького Moonbuggy (Перевезення нероз’єднаних частин багажу) Uhr хрестини перед Дослідницьким залом фон Брауна Університету Хантсвіль (грн.), Меценат: Президент Університету, що починається о 8 ранку, перегони; забіг № 25, 2 пробіги о 19:00, Зібратися в Ель-Паласіо, 63 гості команд США. Ранок: Перегляд перегонів університетів. Полудень: Демонтування Місячного баггі до відправлення. Полудень: Відправлення (15 годин, над Атлантою та Парижем) 17 квітня 2007 р. 12 квітня 2007 р. 11:00, прес-конференція в Лейпцигу, виставка Лейпцигу (AMI) 19:00, велика вечірка з усіма партнерами Moonbuggy та гостями російської космічної подорожі, Лейпциг, SEI 22
Epilog Будівництво Moonbuggy та прийняття викликів були чудовим досвідом для студентів, менеджера проектів та партнерів. Ентузіазм, групова динаміка та обнадійливі слова всіх партнерів створили результат, який лежить далеко від середнього рівня. Глибокі погляди на виробничі процеси, техніку та повсякденне життя в галузі можуть бути виграні. Особливо практичний досвід для студентів та викладачів у майстернях партнерів для самостійного тестування речей, є зразковим і повинен бути абсолютно розробленим. Нарешті досвідчена підтримка, доброзичливість та корисність після першої фази недовіри є незвичними для порівняння та для нашої країни. Мати змогу з ентузіазмом працювати над ціллю, і ця ексклюзивна старанність у досягненні точності та впертості - це цінна властивість. Після виграних вражень від проекту я можу порекомендувати це кожному викладачеві: ідіть із чітким проектом та великим викликом у середньому бізнесі, покажіть свою волю, досягнення та мотивацію, протестуйте речі самостійно, довіряйте Учнів все більше і більше, дозволяйте їм з часом робити все самостійно, і ви відчуєте чарівний момент з їх розвитком особистості. Ральф Хеккель, голова SEI 23
Teamphoto 7 квітня 2007 р., Лейпциг; Німецька команда Moonbuggy після першого пробного запуску: Ванесса Гшеттенбауер, Надін Траутнер, Стефан Мартіні, Томмі Кнабе 25
Дослідження свободи розмірів Дорожній просвіт кузова підлоги 400 Дослідження свободи розмірів Ральф/Стефан
Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 1.20 m 1.20 m Max 40 cm 40 cm Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 Moonbuggy-Race 2007 Team Germany Construction 01 1.20 m 1, 20 м 40 см 40 см 40 см Moonbuggy-Race 2007 Команда Німеччина Будівництво 01 Moonbuggy-Race 2007 Команда Німеччина Будівництво 01 1,20 м 1,20 м 40 см 40 см Moonbuggy-Race 2007 Команда Німеччина Будівництво 01 Moonbuggy-Race 2007 Команда Німеччина Будівництво 01 1,20 м 1,20 м 40 см 40 см
Німецький Moonbuggy, складаний механізм 40 см 1 2 3 4 1,20 x 1,05 x 1,16 м (потрібно: 1,21 x 1,21 x 1,21)
Німецька сталева заготовка для чашки Moonbuggy, сталь 3 мм 100 мм, сталь 1, рамка петлі 4 мм спереду Ralf/Thommy
Німецька сталева заготовка Moonbuggy, 3 мм 100 мм, 1 шт. Сталь, 4 мм шарнір, задня рама Ralf/Thommy
Німецька сталева заготовка Moonbuggy, 3 мм 100 мм, 1 шт. Сталь, 4-мм шарнірна рама посередині Ralf/Thommy
22 860 144 100 144 18 18 18 основна рама, профіль 20x40 2 шт., Діаметр отвору 18 і 8 мм (менший діаметр, при необхідності, кріплення 2 х 2 різьбових болта, M8 x15 22 100 мм 2 шт. Сталевий профіль 40 х 20 мм основна рама Ralf/Thommy
Прикріплення нижнього кронштейна, обробка, згин від 2 до U, внутрішній розмір 20 мм, приблизно 0,5 мм важлива величина, листова сталь, 3 мм 2 штуки + 2 заміни 2 частини сталі, підвіска нижнього кронштейна 4 мм Ralf/Thommy
20100 педальних прутків, профіль 20x40 2 шт., Діаметр отвору 8 мм 500100 мм 2 шт. Сталевий профіль 40 x 20 мм нижня рама кронштейна Ralf/Thommy
64 30 10 штук нержавіюча сталь, 3 мм німецькі пряжки Moonbuggy Ralf/Thommy
45 см 45 см плоска сталь 30 см 2 см завширшки, 12 см завдовжки 40 Або вісь пружини листа 42 см Педалі: різниця висот до сидіння: 20 см, відстань 60 см 4 см сидіння
2 фаза 104 2 фаза 24 12 h7 2 фаза 2 фаза 24 12 h7 34 1: 1 8 штук шарнірних штифтів з нержавіючої сталі Надін/Ванесса Ральф доставка 23 березня 2007 р.
320 82,5 30 все 60 110 60 170 210 375 40 Отвір 9x12,2 150 Отвір 5 Отвір 4x6 Отвір 19,2 360 25 50 Комп’ютерна консоль Moonbuggy, нержавіюча сталь, 1-2 мм, лазерована, складена, зварена, масштаб 1: 2
Привід (деталі в масштабі)
Передній нижній кронштейн зміщений до центру автомобіля: 20 мм лівий Ведучий ланцюг (1/4) Передачі передньої втулки Ведучий приводний вал Подальший потік потужності до карданного валу та коліс Подальший потік потужності до карданного валу та коліс Переключення передач задньої ступиці Основна рама Зсув до центральної частини автомобіля: 7 мм задня нижня кронштейн
6 6 Швидкознімний міст, передній лівий привід, передній лівий Кронштейн гальмівного супорта, передній лівий Колісний підшипник, передній лівий 30 20 H8/x8 45 Кульковий підшипник з пазами Універсальний шарнірний вал, лівий Привід Центральний підшипник рами Потужність надходить до цих двох ланцюгових коліс Кульковий підшипник Універсальний шарнірний вал, правий Колісний підшипник, передній правий Конічний кульковий підшипник 30 20 H8/x8
42 H7/m6 M20x1 17 15 Гайка вала 1 16 Різьбовий кульковий підшипник 42X20x12 36 13 Розпірна шайба передня вісь всередині 21x32x5 Підшипник осі 22 60 Розпірне кільце повернуте 6 мм Кульковий підшипник 42X20x12 упор на валу Кронштейн гальмівного супорта Привідна пластина 1 6 36 42 K6/j6 30 20 H8/x8 45 Фаза 4 5 4 год 119 225 J6/h7 гайка розпірного кільця вала 15 M20 x1 2 шт. + 2 шт. Запасних частин сталева збірка передня вісь Ralf/Fabian
1 шматок сталі 1: 1 збірний привідний центральний вал і тримач підшипника Ralf
3 ланцюгові колеса, приварені до водійського кільця Водійське кільце з прес-фітнесом Перемикання передач ступиці (планетарний редуктор) 2 шматки сталі 1: 1 складальна шестерня Ralf
M20x1 17 15 фаза 4 25 16 різьба 4718 г сталь (нержавіюча сталь) передня вісь 12 34 12 42 20H7/m6 J6/h7 19,8 42 20H7/m6 J6/h7 119 225 1: 1 30 5 6 20 H8/x8 R7/h6 2 шт. + 2 шт. Запчастини 15 токарний цех Jakob 20 J6/h7 M20 x1
3 x різьбовий отвір M10 1 x різьбовий отвір M20x1 60 42 K6/j6 36 13 30 22 60 1 1 22 різьбовий отвір M10 13 1 1 36 42 K6/j6 фаза 4 зварюваний Co2 1: 1860 г 2 шт. + 2 шт. Запасних частин сталевий токарний цех Jakob переднє колесо Складник Ральф
Тільки міняйте! Розпірне кільце відключене на 6 мм (доступний стартовий елемент) алюміній 2 частини 1: 1 алюмінієвий (кільцевий) токарний цех Jakob розпірки передньої осі Ralf
3 3 55 49 44 40 2 штуки зварні Co2 16 12 42 K6/j6 34 20 1 штука 52,5 5 20 J6/h7 20 J6/h7 прес-фіти 17 20 22 36 52 1: 1 2 штуки 1 штука сталевий токарний цех Jakob Antrieb Mitte Утримувач валів і складів Ральф
M20x1 H7/g6 H7/g6 55 20 20 55 15 26,5 15 25 16,5 5 63 Підвіска колеса 2 шт. (+2 заміна) Зварювана різьба Co2 M10 22 22 60 Різьба M10x1 10 підходить відповідно до DIN 6H/6g кермового плеча 2 штуки ( +2 заміна) 12 10 15 10 15 10 60 10 Болти, кінець тяги 2 шт. (+2 заміна) 1: 1 сталевий/нержавіючий токарний цех Jakob Kleinteile (рульове управління) Ralf
Прес-фітинги 44 65 49 36 Прес-фітинг 69 46 72 16,5 10 26,5 Встановлення шестерні 2,7 8,5 2,2 5 9 9 3,5 Стандартні ланцюгові колеса вирізані за розміром з внутрішньої сторони, а потім кільцем у 4-6 короткі шви зварені. Ця додаткова жорсткість повинна виправдати притискання преса. 1: 1 2 шматки токарного цеху з нержавіючої сталі Якоб водій кільцевої шестерні Ralf
69 36 Відкрийте внутрішній отвір лише для прес-фітингу 65 44 1: 1 Wittenbecher 2 x 4 ланцюгові колеса Ralf
Машинний гвинт M10x25 - Різьба відкручена на 10 мм до діаметра 8 - Гвинт до 20 мм (на 5 мм) укоротити сталь 15 штук 25 10 5 Гвинти приводного моста Wittenbecher Ralf
20 H8/x8 5 70 Ведуча пластина передня вісь сталь/нержавіюча сталь Товщина: 4 мм Кількість: 4 штуки Розміри: коло болта 61 мм радіус прохідні отвори 4 мм зсув 40 або 80 робочих кроків: 1. Лазер за шаблоном 2. Відкритий отвір на внутрішній стороні для притискання H8/h9 55 21 32 Розсувні та дистанційні шайби Кількість: 10 штук 1. Виготовлений з латуні, товщина 0,5-1 мм 2. Виготовлений з нержавіючої сталі, товщина 35 мм 3. Виготовлений з нержавіючої сталі, товщина 3 мм 4. Виготовлений з нержавіючої сталі, товщина 2 мм 1: 1 2 шт. + 2 шт. Запчастини Різні районські приводні пластини/розсувні та дистанційні шайби Ralf
R30 6 R10 R10 52 26 15 41 43 складки, 90 згинаються в напрямку огляду 4 шматки нержавіючої сталі, товщина, 4 мм Кронштейн гальмівного супорта 1: 1 спереду Ralf
64 43 (внутрішній розмір після згинання!) 140150100 фальц 90 до задньої 8 8 фальцевий 90 до задньої 49 фальцевий 90 до задньої Згин до R48, приварювання до компонента R48 Відгин до R48, зварювання до компонента 114 1: 1 15 Районічні 4 шматки нержавіючої сталі, Товщина, 4 мм 1: 1 тримач підшипника центр приводу Ralf
1 шт. 940 мм задня вісь 1 шт. 100 мм задня вісь, поворот 1 шт. 750 мм задня вісь дишло сталева труба, 45x42 мм ADAM вирізана труба Ralf
Довжини компонентів Підсумкова довжина труби Вісь 200 Кардан 315 315-350 515 Центр приводного валу 70 515 Колесо 315 315-350 Вісь 200 Довжина осі за всі 1100 розрахунків осі переднього Ralf
Розрахунок ваги кронштейн задньої осі Діаметр циліндра Довжина Об'єм вісь 20125 39.270 см³ Зупинка 45 10 15.904 см³ Сидіння 42 40 55.418 см³ Частковий результат 110.592 см³ Діаметр отвору 30 35 24.740 см³ Всього 85.852 см³ 2x специфікація. Вага сталі 7.850 г/см³ Ваговий компонент 673.937 г Розрахунок ваги вісь (труба) діаметр трубки довжина об'єм зовні 45 940 1495.005 см³ всередині 42 940 1302.316 см³ загальна 192.690 см³ 1x спец. Вага сталі 7.850 г/см³ Вага компонента 1512.613 г Розрахунок ваги для обертової частини Діаметр циліндра тяги Довжина Об'єм задня 42 75 103.908 см³ упор 45 10 15.904 см³ спереду 42 60 83.127 см³ частковий результат 202.939 см³ 1x отвір 20 145 45.553 см³ загалом 157.386 см³ специфікація Вага сталі 7.850 г/см³ Вага компонента 1235.480 г Розрахунки ваги задньої осі Ralf
Німецька задня вісь Moonbuggy
40 50 35 Економний отвір 10 175 125 42 30 45 G7/h6 15 M20 x1 1: 1 674 г 2 шт. + 2 шт. Запасних частин, сталь, кронштейн задньої осі Ralf/Fabian
Подовжений отвір у вигляді отвору 10 мм з кутом повороту 60 навколо центральної точки 10 30,5 10 45 42 60 проникнення осі на однакову товщину труби, однакова площина під кутом 90 кута зварного шва, ніжка 70 мм 4 мм листовий метал 50 10 30,5 мм, 60100 1 Шматок трубчастої сталі, конструкція стійки повороту ADAM, задня вісь Ralf
45 42 34 (фаза 4 мм) з отвором M10 60 10 50 75 4 20 (економічний отвір, наскрізний) 34 (фаза 4 мм) 42 1: 1 1235 г 1 шматок сталевого токарного дишля Ralf
6 штук M10 20 10 3x2 слот 2 1: 1 різьбові болти із сталі/нержавіючої сталі Ralf
6 R10 R10 52 26 15 41 20 складок, 90 згинаються до оглядача R22,5 4 шматки нержавіючої сталі, товщина, 4 мм 1: 1 кронштейн заднього гальмівного супорта Ralf
1 шт. 830 мм задня вісь 1 шт. 100 мм задня вісь, поворот 1 шт. 750 мм задня вісь дишло сталева труба, 45x42 мм різання труб Ralf
Попередньо виріжте кривошип осі на 8 з кожного боку, потім приваріть 6,8 мм 40 приблизно 43,5 сталеву трубку 1: 1, кулачок 45x42 мм на задній частині
Довжини компонентів задньої осі Підсумок осі довжини труби 10 колеса 110 кронштейн гальмівного супорта 5 кронштейнів 10 135 труба 830 кронштейн осі 10 135 кронштейн гальмівного супорта 5 коліс 110 осі 10 загальна довжина осі (мінус розвал 2х50) 1100 розрахунки осі задній Ralf
Розрахунок ваги кронштейн задньої осі Діаметр циліндра Довжина Об'єм вісь 20125 39.270 см³ Зупинка 45 10 15.904 см³ Сидіння 42 40 55.418 см³ Частковий результат 110.592 см³ Діаметр отвору 30 35 24.740 см³ Всього 85.852 см³ 2x специфікація. Вага сталі 7.850 г/см³ Ваговий компонент 673.937 г Розрахунок ваги вісь (труба) діаметр трубки довжина об'єм зовні 45 940 1495.005 см³ всередині 42 940 1302.316 см³ загальна 192.690 см³ 1x спец. Вага сталі 7.850 г/см³ Вага компонента 1512.613 г Розрахунок ваги для обертової частини Діаметр циліндра тяги Довжина Об'єм задня 42 75 103.908 см³ упор 45 10 15.904 см³ спереду 42 60 83.127 см³ частковий результат 202.939 см³ 1x отвір 20 145 45.553 см³ загальна спец 157.386 см³ Вага сталі 7.850 г/см³ Вага компонента 1235.480 г Розрахунки ваги задньої осі Ralf