Отчет за проекта Moonbuggy 2007 Подготвен за PDF Безплатно изтегляне
Доклад за проекта Moonbuggy 2007 Подготвен за: конкурса за дизайн на Голямата състезание Moonbuggy на Центъра за космически полети „Маршал“ (MSFC) на НАСА в Хънтсвил, САЩ и като работа на студенти за комисията за оценяване на Московския авиационен институт (MAI) в Москва, Русия от студентския екип Мисия 3 на Германския институт за космическо образование, Лайпциг
Индекс на съдържанието: Пролог Страница 4 Изисквания на НАСА Страница 5 Приложение Страница 7 Основна конструкция Страница 8 Задвижващ механизъм Страница 9 Техническо изпълнение Страница 12 Материали и технологии Страница 12 Икономическо изпълнение Страница 13 Подобрение Страница 15 Тестово изпълнение Страница 16 Техническа информация Страница 17 Разходи Страница 18 Дизайн чертеж Страница 19 Екипът Мисия 3 Страница 20 Партньори Страница 21 График в Хънтсвил/AL Страница 22 Epilog Страница 23 Връзки Страница 24 Teamphoto Страница 25 Прикачен файл: Технически чертежи/изчисления 3
Дузпи: - Преди състезанието: - Без носене на бъгито: 2 минути - По-голямо от 4 фута: 2 минути - Не 15 разстояние до пода: 2 минути - Твърде разширено: 2 минути - Пристигане твърде късно до старта: след 5 мин: 4 мин след 10 мин: дисквалификация Състезанието: - Наказание за препятствие: 1 мин. или без наказание - Спускане на прихващане 1 мин. След/преди състезанието: - Няма неща като камера, калник и др. 0: 30 мин. Дисквалификация: - липсва препятствие - 10 минути закъснял старт Обжалване на наказания: Решенията за оценяване на съдиите се считат за окончателни. Само при извънредни обстоятелства трябва да се предлагат обжалвания на наказания. Ако е избран процесът на обжалване, съветникът/инструкторът или ръководителят на екипа трябва да подадат обжалване на наказанието. Жалбите трябва да се подават в писмена форма до палатката за оценяване в рамките на 1/2 час след публикуването на въпросната партитура. Екипът рискува да загуби 1 стандартно наказание, ако жалбата бъде отхвърлена. Окончателното решение на директора на Голямата Лунна бъги ще има предимство. Оригинален дизайн на Apollo Lunar Rover Vehicle (LRV), различни елементи са задължителни с Moonbuggy 6
Заявлението: Проведохме консултация през декември 2006 г. относно получаването на предизвикателството да участваме в състезанието. За това бяха анализирани снимки и видеоклипове и беше проучена книга (есе на Института за космическо образование, писател Ралф Хекел) за състезанието 2006. След това от ламарина е построен оперативен макет. Също така решихме, ако можем да изпълним организационно и финансово това предизвикателство в допълнение към редовната задача (свободни периоди, следобед, почивни дни, празници), съответно, имаше положително решение. След това се регистрирахме през 20 януари 2007 г. След това подготвихме 6 стаи (75m²), предоставени от Германския институт за космическо образование. От края на януари 2007 г. сме издържани с: учебна стая, компютърна зала за CAD поддържано строителство, техническа стая за конструиране с черна дъска и рафтове за технически конструктивни елементи, малка фабрика, коридор и тоалетна. През февруари 2007 г. имаше положителен отговор на Хънтсвил. Веднага след това започнахме да строим през зимните празници. 20 януари 2007 г .: след изграждането на модела, дискусия на компютър, регистрация в НАСА 7
Следните фактори ни убедиха: 1. Трябва да има повторения за по-бързо шофиране 2. Трябва да има бавна предавка поради пясъка на препятствията, тук е необходима много мощност 3. Изборът за 3-та предавка ще бъде свързан с избор на горната скорост на въртене Сега се опитваме да компенсираме номера на разговора на предаването с 1: 1,5 с изчисленото ни търсене от 1: 2,6 чрез задаване на фиксирани съотношения на предаване. За това броим зъбите на възможните зъбни колела и ги изброяваме. наличен брой зъбни колела: 6 зъба: 1-ви зъб: 16 зъба 2-ри зъб: 21 зъба 3-ти зъб: 23 зъба 4-ти зъб: 24 зъба 5-ти зъб: 34 зъба 6-ти зъб: 42 зъба общо предаване: 2,59 трансмисия при предавката: 1.5 Изисква се изравняване. Пишем програма за изчисление и поставяме цялата информация, както и всички размери на зъбните колела. Следователно ние откриваме от 50 възможности следните осем пропорции на оборотите, персонализирани в диаграмата, които се движат в чувствителна зона на толеранс. Немски 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
Уреждаме тъмносинята линия (виж легендата по-горе, 1-ви ред). Така че ние приемаме следните зъбни колела при разпределението на силите: 42/23/23/23 зъби. Компенсацията на постулираното пропорционално предаване от 1: 2,59, противоположно на осната предавка с 1: 1,5, ще се дължи главно на пропорцията на броя на оборотите на първите две зъбни колела. Тези зъбни колела имат 42/23 зъба, така че те имат пропорция на предаване от 1: 1,826. Това добавя към следното общо разпределение на предаването заедно със зъбното колело. 1,826 х 1,5 = 2,739 1: 2,739 съответстват приблизително на пропорцията на предаване, изчислена от нас от 1: 2,59. Решихме допълнително да осигурим още две зъбни колела в разпределението на силите директно на предавката, за да се предпазим от изненади по време на подобрението . Тези зъбни колела могат да бъдат пасивни компоненти без активен шанс за предавка. Възстановяване трябва да се извърши с оскъдни ръкохватки, докато останете, но не и докато шофирате от адитивни механики. Не искаме да проектираме прекалено много техники, за да поддържаме автомобила по-лек. Изчисленият задвижващ механизъм и неговите технически елементи. Пасивната смяна на предавката е червена. Предната ос с 6 набраздени сачмени лагера, 2 кардана, рама и лагер на колелото. 11.
Тестово пускане Бъгито приключи в Разпети петък (6 април 2007 г.) в полунощ. Веднага използвахме тази възможност, монтирахме рефлекторите и потеглихме към тестовата зона. Всички работиха брилянтно, само пилотите трябваше да свикнат с превозното средство. И така, пилотът Надин ускори стената на къщата (грешка при управлението). Въз основа на ноу-хау на пилотите могат да се разгледат и други подобрения. Общо имахме 2 дни за тестови писти, след което бъгито трябваше да бъде демонтирано отново за полетните багажи до Хънтсвил. Сега работи! Първо бягане през нощта (04/06/2007) Първо тестово пускане през деня (04/07/2007) Препятствията не са проблем. също така страхът е преодолян. Техническо отчитане след пробното изпълнение 16
Чертеж на дизайна (вж. Приложения) 19
Екипът Мисия 3 отляво надясно Ивон Хекел Надин Траутнер Фабиан Хофман Стефан Мартини Ванеса Гстетенбауер Томи Кнабе посланик за космическо образование (НАСА, MAI), 2-ри председател на SEI, треньор на екипа, 32 Екип Щутгарт, Мисия 3, студент в Goldberg Gymnasium Sindelfingen, Moonbuggy Pilot, 16 Team Laipzig, Mission 2, студент в Ostwald Gymnasium Laipzig, teamleader, 18 Team Munich, Mission 3, студент в Rupprecht Gymnasium Munich, Moonbuggy-Copilot, 16 Team Stuttgart, Mission 3, студент Goldberg Gymna Sindelfingen, диктор, 16 Team Reichenbach, Mission 3, ученик в гимназия Goethe Reichenbach, Moonbuggy Mainconstructor, 16 Ralf Heckel мениджър на проекта, 1-ви председател на SEI, треньор на екипа, 37 Контакт на екип: [email protected] 20
Разписание в Хънтсвил/Алания 10 април 2007 г. 11 април 2007 г. 12 април 2007 г. 13 април 2007 г. 14 април 2007 г. 15 април 2007 г. Полет до Хънтсвил Асамблея на немския Moonbuggy (Транспорт в разединени парчета в полетния багаж) 14 Uhr кръщене пред изследователската зала на фон Браун на университета в Хънтсвил (UAH), патрон: президент на университета, стартиращ в 8 часа сутринта, състезание състезание номер 25, 2 писти 19:00, Съберете се в Ел Паласио, 63 гости на US-Teams Сутрин: Разглеждане на състезанието на университетите Следобед: Демонтиране на Лунната бъги за отпътуване Обед: Отпътуване (15 часа, над Атланта и Париж) 17 април 2007 г. 12 април 2007 г. 11 ч., Пресконференция в Лайпциг, търговско изложение на Лайпциг (AMI) 19:00, голямо парти с всички Moonbuggy-партньори и гости на руското космическо пътуване, Лайпциг, SEI 22
Epilog Изграждането на Moonbuggy и приемането на предизвикателства бяха страхотно преживяване за учениците, ръководителите на проекти и партньорите. Ентусиазмът, груповата динамика и насърчителни думи на всички партньори създадоха резултат, който е далеч от средното. Дълбоки възгледи за производствените процеси, техники и ежедневието в индустрията могат да бъдат спечелени. Особено практическият опит за студенти и учители в семинарите на партньорите да тестват нещата сами, са примерни и трябва да бъдат абсолютно разработени. Накрая изпитаната подкрепа, дружелюбност и услужливост след първата фаза на недоверие са необичайни без сравнение и за нашата страна. Да ви бъде позволено да работите с цел с ентусиазъм и тази изключителна старание за постигане на прецизност и упоритост - е ценно свойство. След спечелените впечатления от страна на този проект мога да препоръчам това на всеки учител: Отидете с ясен проект и голямо предизвикателство в средния бизнес, покажете волята, постиженията и мотивацията си, тествайте нещата сами, доверете се на Учениците все повече и повече, оставяйте ги с течение на времето всичко да правят сами и ще изживеете вълшебен момент с развитието на личността им. Ралф Хекел, председател на SEI 23
Teamphoto 7 април 2007 г., Лайпциг; Германският отбор на Moonbuggy след първия пробен пробег f.l.t.r.: Ванеса Гстетенбауер, Надин Траутнер, Стефан Мартини, Томи Кнабе 25
Проучване на измерената свобода Наземно освобождаване на тялото Етаж 400 Проучване на размерната свобода Ralf/Stefan
Moonbuggy-Race 2007 Team Германия 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 Екип Германия Строителство 01 Moonbuggy-Race 2007 Екип Германия Строителство 01 1,20 м 1,20 м 40 см 40 см Moonbuggy-Race 2007 Екип Германия Строителство 01 Moonbuggy-Race 2007 Екип Германия Строителство 01 1,20 м 1,20 м 40 см 40 см
Немски Moonbuggy, сгъваем механизъм 40 cm 1 2 3 4 1,20 x 1,05 x 1,16 m (задължително: 1,21 x 1,21 x 1,21)
Немска стоманена кофа Moonbuggy стомана, 3 mm 100 mm 1 парче стомана, 4 mm рамка на пантата отпред Ralf/Thommy
Немска стомана за кофа Moonbuggy, 3 mm 100 mm 1 парче стомана, 4 mm панта, задна рамка Ralf/Thommy
Немска стомана за кофа Moonbuggy, 3 mm 100 mm 1 парче стомана, 4 mm рамка на панта в средата Ralf/Thommy
22 860 144 100 144 18 18 18 основна рамка, профил 20x40 2 броя, диаметър на отвора 18 и 8 mm (по-малък диаметър, ако е необходимо, монтиране на болтове с резба 2x2, M8 x15 22 100 mm 2 броя стоманен профил 40 x 20 mm основна рамка Ralf/Thommy
Прикрепване на долната скоба, обработка, 2 до U огъване, вътрешен размер 20 mm с приблизително 0,5 mm извънгабаритни важни, стоманена ламарина, 3 mm 2 броя + 2 резервни 2 броя стомана, 4 mm окачване на долната конзола Ralf/Thommy
20 100 решетки за педали, 20x40 профил 2 броя, диаметър на отвора 8 mm 500 100 mm 2 броя стоманен профил 40 x 20 mm рамка на долната скоба Ralf/Thommy
64 30 10 броя неръждаема стомана, 3 мм немски закопчалки за колани Moonbuggy Ralf/Thommy
45 cm 45 cm плоска стомана 30 cm 2 cm широка, 12 cm дълга 40 или ос на пружината на листа 42 cm Педали: разлика във височината до седалката: 20 cm, 60 cm разстояние 4 cm седалки Nadine/Vanessa
2 фаза 104 2 фаза 24 12 h7 2 фаза 2 фаза 24 12 h7 34 1: 1 8 парчета шарнирни щифтове от неръждаема стомана Надин/Ванеса Ралф доставка на 23 март 2007 г.
320 82,5 30 всички 60 110 60 170 210 375 40 Дупка 9x12,2 150 Дупка 5 Дупка 4x6 Дупка 19,2 360 25 50 Компютърна конзола Moonbuggy, неръждаема стомана, 1-2 мм, лазерна, сгъната, заварена, мащаб 1: 2
Задвижване (части в мащаб)
Предна долна скоба изместена към центъра на автомобила: 20 мм ляво Задвижваща верига (1/4) Предаване на предавката на предната главина Задвижващ вал Допълнителен поток на мощност към карданен вал и колела Допълнителен поток на мощност към карданен вал и колела Преместване на предавката на задната главина Основна рамка Отместване към центъра на автомобила: 7 мм лява задна долна скоба
6 6 Бързо освобождаваща ос, предно ляво задвижване на колелото, предна лява Скоба на спирачния апарат, предно ляво Колесен лагер, преден ляв 30 20 H8/x8 45 Набразден сачмен лагер Универсален вал, ляв Задвижване Основен носещ механизъм Централен лагер Силовият поток идва към тези две верижни колела Нарезен сачмен лагер Универсален вал на шасито, десен Колесен лагер, преден десен Набразден сачмен лагер 30 20 H8/x8 45 Thru-вала
42 H7/m6 M20x1 17 15 гайка на вала 1 16 резбован сачмен лагер 42X20x12 36 13 дистанционна шайба предна ос отвътре 21x32x5 оста лагер 22 60 дистанционен пръстен завъртян 6mm сачмен лагер 42X20x12 стоп на вала спирачен апарат скоба задвижваща плоча 1 6 36 42 K6/j6 30 20 H8/x8 45 фаза 4 5 4 главина на колелото 119 225 J6/h7 гайка на дистанционен пръстен 15 M20 x1 2 броя + 2 броя резервни части стоманен монтаж преден мост Ralf/Fabian
1 парче стомана 1: 1 монтажен задвижващ вал и държач на лагера Ralf
3 верижни колела, заварени към пръстена на водача Пръстен на водача с притискане Превключване на предавката на главината (планетарна предавка) 2 парчета стомана 1: 1 монтаж на Ralf скоростната кутия
M20x1 17 15 фаза 4 25 16 резба 4718 g стомана (неръждаема стомана) предна ос 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 броя + 2 броя резервни части 15 струговане магазин Jakob 20 J6/h7 M20 x1
3 x отвор с резба M10 1 x отвор с резба M20x1 60 42 K6/j6 36 13 30 22 60 1 1 22 отвор с резба M10 13 1 1 36 42 K6/j6 фаза 4 заваряем Co2 1: 1 860 g 2 броя + 2 броя резервни части стоманен токар цех Jakob предно колело Владетел на склад Ралф
Промяна само! Дистанционен пръстен, изключен от 6 мм (наличен стартов елемент) алуминий 2 броя 1: 1 алуминиев (пръстен) обръч Магазин Jakob дистанционни дистанционни стойки Ralf
3 3 55 49 44 40 2 броя заваряеми Co2 16 12 42 K6/j6 34 20 1 брой 52,5 5 20 J6/h7 20 J6/h7 преси 17 17 22 22 36 52 1: 1 2 броя 1 брой стоманен цех за струговане Jakob Antrieb Mitte Пазач на шахти и складове Ralf
M20x1 H7/g6 H7/g6 55 20 20 55 15 26,5 15 25 16,5 5 63 Окачване на колелото 2 броя (+2 замяна) Заваряема резба Co2 M10 22 22 60 Резба M10x1 10 годни съгласно DIN 6H/6g кормилно рамо 2 броя ( +2 замяна) 12 10 15 10 15 10 60 10 Болтове, накрайник на свързваща щанга 2 броя (+2 замяна) 1: 1 цех за стругане на стомана/неръждаема стомана Jakob Kleinteile (кормилно управление) Ralf
Притискащи приспособления 44 65 49 36 Притискащи приспособления 69 46 72 16,5 10 26,5 Поставяне на скоростната кутия 2,7 8,5 2,2 5 9 9 3,5 Стандартните зъбни колела се изрязват по размер от вътрешната страна и след това с пръстена в 4-6 къси шевове заварени. Това допълнително втвърдяване трябва да оправдае пресоването. 1: 1 2 парчета токар от неръждаема стомана Якоб шофьор пръстен зъбно колело Ralf
69 36 Отворете само вътрешния отвор за пресоване 65 44 1: 1 Wittenbecher 2 x 4 верижни колела Ralf
Машинен винт M10x25 - резбата е изключена с 10 mm на диаметър 8 - винт на 20 mm (с 5 mm) скъсяване на стомана 15 броя 25 10 5 Винт шофьор на винт Wittenbecher Ralf
20 H8/x8 5 70 Задвижваща плоча предна ос стомана/неръждаема стомана Дебелина: 4 mm Количество: 4 броя Размери: болтов кръг 61 mm радиус задвижващи отвори 4 mm отместване 40 или 80 работни стъпки: 1. Лазер по образец 2. Отворена дупка от вътрешната страна за притискане H8/h9 55 21 32 Плъзгащи и дистанционни шайби Количество: 10 броя 1. Изработени от месинг, дебелина 0,5-1 мм 2. Изработени от неръждаема стомана, дебелина 35 мм 3. Изработени от неръждаема стомана, дебелина 3 мм 4. Изработени от неръждаема стомана, дебелина 2 мм 1: 1 2 броя + 2 броя резервни части Разни районски задвижващи плочи/плъзгащи се u. Разделители Ралф
R30 6 R10 R10 52 26 15 41 43 сгъвания, 90 и двете се огъват в посока на зрителя 4 парчета неръждаема стомана, дебелина, 4 mm Районна скоба на спирачния апарат отпред Ralf
64 43 (вътрешен размер след огъване!) 140 150 100 отстъпка 90 отзад 8 8 отстъпка 90 отзад 49 отстъпка 90 отзад Огъване към R48, заваряване към компонента R48 Огъване към R48, заваряване към компонент 114 1: 1 15 Район 4 парчета неръждаема стомана, Дебелина, 4 mm 1: 1 държач на лагера задвижващ център Ralf
1 брой 940 мм заден мост 1 брой 100 мм заден мост, въртящ елемент 1 брой 750 мм заден мост теглич стоманена тръба, 45x42 мм ADAM тръба нарязана Ralf
Дължини на компонентите Междинна дължина на тръбата Ос 200 Кардан 315 315-350 515 Център на задвижващия вал 70 515 Дължина на колелото 315 315-350 Ос 200 Дължина на ос за всички 1100 изчисления на ос пред Ralf
Изчисляване на теглото Скоба на задната ос Диаметър на цилиндъра Дължина Обем ос 20 125 39,270 см³ Стоп 45 10 15,904 см³ Седалка 42 40 55,418 см³ Частичен резултат 110,592 см³ Отвор 30 35 24,740 см³ Общо 85,852 см³ 2x спецификация. Тегло стомана 7.850 g/cm³ Тегло компонент 673.937 g Изчисляване на теглото ос (тръба) диаметър на тръбата дължина обем отвън 45 940 1495.005 cm³ вътре 42 940 1302.316 cm³ общо 192.690 cm³ 1x спец. Тегло на стомана 7.850 g/cm³ Тегло на компонента 1512.613 g Изчисляване на теглото за въртяща се част Диаметър на цилиндъра на теглича Дължина Обем отзад 42 75 103.908 cm³ ограничител 45 10 15.904 cm³ отпред 42 60 83.127 cm³ частичен резултат 202.939 cm³ 1x отвор 20 145 45.553 cm³ общо 157.386 cm³ спец. Тегло на стомана 7.850 g/cm³ Тегло на компонента 1235.480 g Изчисления на теглото за задната ос Ralf
Немски Moonbuggy заден мост
40 50 35 Икономичен отвор 10 175 125 42 30 45 G7/h6 15 M20 x1 1: 1 674 g 2 броя + 2 броя резервни части стоманена скоба на задната ос Ralf/Fabian
Удължен отвор като 10 mm отвор с ъгъл на завъртане 60 около централната точка 10 30,5 10 45 42 60 ос проникване при същата дебелина на тръбата, същата равнина под ъгъл от 90 ъгъл на заваряване, крак 70 mm 4 mm ламарина 50 10 30,5 mm, 60 100 1 Част от тръбна стомана, конструкция на стойка ADAM завой, задна ос Ralf
45 42 34 (4 mm фаза) отвор с резба M10 60 10 50 75 4 20 (икономичен отвор, проход) 34 (4 mm фаза) 42 1: 1 1235 g 1 брой стоманено теглително тяло Ralf
6 броя M10 20 10 3x2 слот 2 болтове с резба от стомана/неръждаема стомана Ralf
6 R10 R10 52 26 15 41 20 сгъвания, 90 и двете се огъват към зрителя R22.5 4 броя неръждаема стомана, дебелина, 4 mm 1: 1 скоба на задния спирачен апарат Ralf
1 брой 830 мм заден мост 1 брой 100 мм заден мост, въртящ се елемент 1 брой 750 мм заден мост теглич стоманена тръба, 45x42 мм тръба отрязване
Предварително изрежете манивелата на оста с 8 от всяка страна, след това заварете 6,8 mm 40 приблизително 43,5 стоманена тръба 1: 1, отвор 45x42 mm отзад Ralf
Дължина на компонентите на задната ос Междинна дължина на оста на тръбата 10 колело 110 скоба на спирачния апарат 5 конзола 10 135 тръба 830 конзола на ос 10 135 скоба на спирачния апарат 5 колела 110 ос 10 обща дължина на оста (минус извивка 2х50) 1100 изчисления на задната ос Ralf
Изчисляване на теглото Скоба на задната ос Диаметър на цилиндъра Дължина Обем ос 20 125 39,270 см³ Стоп 45 10 15,904 см³ Седалка 42 40 55,418 см³ Частичен резултат 110,592 см³ Отвор 30 35 24,740 см³ Общо 85,852 см³ 2x спец. Тегло стомана 7.850 g/cm³ Тегло компонент 673.937 g Изчисляване на теглото ос (тръба) диаметър на тръбата дължина обем отвън 45 940 1495.005 cm³ вътре 42 940 1302.316 cm³ общо 192.690 cm³ 1x спец. Тегло на стомана 7.850 g/cm³ Тегло на компонента 1512.613 g Изчисляване на теглото за въртяща се част Диаметър на цилиндъра на теглича Дължина Обем отзад 42 75 103.908 cm³ ограничител 45 10 15.904 cm³ отпред 42 60 83.127 cm³ частичен резултат 202.939 cm³ 1x отвор 20 145 45.553 cm³ общо 157.386 cm³ спец. Тегло на стомана 7.850 g/cm³ Тегло на компонента 1235.480 g Изчисления на теглото за задната ос Ralf