Проекты*

Wise-soft – подвеска настоящего будущего инженера

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Машиностроение
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1375
Предметы: Физика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Актуальной является возможность модернизации и упрощения автомобильной подвески для моделей вследствие их недостатков. Ход ныне существующих подвесок слишком мал для необходимой проходимости на некоторых участках пути.

Применение данного типа подвески возможно на внедорожниках, средствах спасения, вездеходах, в  военной технике, раллийных спортивных багги и т. д. Дополнительным преимуществом использования системы продольных рычагов является отсутствие лонжеронов для крепления амортизаторов и тяги продольно поперечной устойчивости, поскольку амортизаторы расположены внутри системы рычагов, а продольно поперечная устойчивость обеспечивается самой конструкцией подвески.

Цель

Создание концепта надёжной, эффективной и лёгкой в ремонте подвески в составе модели для автомобилей, специальной техники и транспорта военного назначения.

Задачи

  1. Собрать упрощённую конструкцию из элементов «Лего».
  2. Спроектировать модель в электронной программе для 3D- конструирования.
  3. Распечатать на 3D-принтере все детали.
  4. Собрать модель, провести испытания.
  5. Внести изменения и доработки в модель.
  6. Изготовить итоговый прототип.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • 3D-принтер Wanhao Duplicator i3 Mini
  • Электрический паяльник SH72, блок питания
  • Комплект радиоуправляемой машины
  • Ноутбук Asus, программное обеспечение (Blender, Cura)

Описание

Для создания первого прототипа был использован конструктор, далее на 3D-принтере были напечатаны запчасти. При проектировании и печати узлов машины использовалась программа Blender — профессиональное и доступное программное обеспечение для создания трёхмерной компьютерной графики, включающее в себя средства моделирования.

Для печати агрегатов машины использовался пластик PLA. Данный материал по сравнению с ABS твёрже, наносится медленнее, из него получаются детали с большей точностью.

После сборки модели автор проводил её испытания, производил необходимые доработки, добиваясь наилучшей конструкции (замерял технические характеристики, модернизировал основные рычаги, добавив балку рычага с противоположной стороны изделия, чем увеличил устойчивость моста).

Для изготовления модели автором был использован бесколлекторный (вентильный) электродвигатель (имеет тихий ход,  высокий КПД, хорошее охлаждение,  наименее подвержен радиопомехам, может работать в воде).

По итогам многочисленных испытаний автор делает вывод, что подвеска может посоревноваться с многими моделями своего и даже большего масштаба (большие ходы подвески, мягкая и плавная работа, а также высокий клиренс, который позволяет модели легко преодолевать трудные участки дорог и препятствия).

Результаты работы/выводы

Создана рабочая подвеска, она надёжна, эффективна и проста в ремонте. В ходе испытаний автор много раз модернизировал свой первоначальный вариант, и в итоге подвеска может составить конкуренцию современным моделям.

Перспективы использования результатов работы

Автор продолжит работу по совершенствованию подвески. Проект осуществлён в масштабе 1/18, в нём имеются недочёты. Автор планирует изготовить представленную подвеску в полноценном размере. Автор надеется, что его изделие будет запущено в серийное или массовое производство.