Проекты

Создание 3D-модели рукоятки для классического спортивного (олимпийского) лука

Работа победителя конкурса проектов и исследований открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «3D-моделирование, 3D-печать и VR/AR-технологии»

Направление работы: 3D-моделирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1524
Предметы: Физика, Информатика, 3D-моделирование
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Актуальность проекта заключается в стимуляции отечественного развития разработок при производстве спортивного инвентаря с использованием современных цифровых технологий. Этот проект поможет с поиском информации интересующимся данной темой людям и может использоваться при последующем реальном производстве.

Цель

Создание 3D-модели рукоятки классического спортивного (олимпийского) лука с улучшенными характеристиками.

Задачи

  1. Улучшение эргономики рукоятки в месте хвата.
  2. Улучшение конструкции ILF-замков.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • штангенциркуль
  • миллиметровка
  • линейка и чернила
  • рукоятка SF Archery Premium+
  • рукоятка HOYT EPIC GRAND PRIX
  • FLSUN 3D-принтер
  • PLA пластик
  • Fusion 360

Описание

При работе над проектом автором был расписан план проекта, проведена исследовательская работа по изучению проблем и конструкции рукоятки для классического спортивного лука, на их основе составлены технические требования к проекту. Разработанный с помощью результатов исследования дизайн был воплощён автором в Fusion360 в виде 3D-модели. С помощью метода конечных элементов был проведён инженерный анализ технических характеристик разрабатываемой модели. Для анализа на эргономику файл с 3D-моделью был обработан в программе-слайсере, распечатан дизайн-макет в масштабе 1:1. Все найденные недочёты были исправлены автором в 3D-модели, был проведён повторный инженерный анализ уже исправленной модели.

Этапы работы

Методы исследования:

1) сравнение;

2) осмотр различных моделей спортивных (олимпийских) рукояток;

3) измерение значений параметров формы рукояток;

4) анализ известных исследований по теме работы.

На первом этапе автором была обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи работы, приведена гипотеза, методы и материалы исследования.

На втором этапе автором был рассмотрен анализ проблем, с которыми сталкиваются спортсмены при использовании спортивного инвентаря, и проведено исследование вопросов, решение которых связано с решением задач, поставленных в проекте.

На третьем этапе автором в техническом задании сформулированы требования, предъявляемые к проекту, производено описание процесса моделирования рукоятки спортивного лука.

На заключительном этапе проведён анализ проделанной работы.

Фотографии результатов работы размещены в приложениях к проекту.

Вся работа выполнена непосредственно автором.

Результаты работы/выводы

По итогам проекта была изготовлена 3D-модель рукоятки классического спортивного (олимпийского) лука, отвечающая предъявляемым техническим требованиям. Использование CAD-, CAE- и CAM-технологий помогло создать готовую к изготовлению 3D-модель, не выходя из дома и с необходимыми характеристиками по массе, положению центра масс и прочности, как на современных промышленных предприятиях.

Перспективы использования результатов работы

Созданная 3D-модель являлась целью этого проекта, но не конечным результатом деятельности, поэтому материалы проекта планируется использовать для изготовления рукоятки (прототипа) и проведения с изготовленной рукояткой испытаний (спортивной стрельбы), к чему автор готовится уже сейчас.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МИСиС (консультации при освоении программы Fusion 360);

МГТУ им. Баумана (консультации при освоении программы Fusion 360); Московский Политех (консультации при изучении технологии производства); ГБОУ СШОР № 64 (консультации при подготовки исследовательской части работы).

Мнение автора

«Учёба в инженерном классе побудила меня выбрать тему проекта, которая является актуальной для российской промышленности и отражает мои спортивные интересы. Создание 3D-модели рукоятки для спортивного классического (олимпийского) лука заставило меня изучить широкий круг тем, связанных с производством и моделированием в САПР. Считаю, что проект «Инженерный класс в московской школе» является важным этапом развития у школьников предпрофессиональных компетенций, что очень важно для прогресса нашей страны в настоящее время. Конференция «Инженеры будущего», по моему мнению, является важной площадкой для демонстрации и обмена опытом между творческими учащимися и научными работниками.

Всем начинающим работу над своим проектом желаю найти необходимых для консультаций по темам, этапам и направлениям проекта специалистов»