Мастер класс на тему: «Техническое конструирование. Автоприцеп своими руками».

Вашему вниманию представляется мастер класс, на тему «Техническое конструирование. Автоприцеп своими руками».

Конструирование техническое – создание различных изделий определенного назначения с составлением их проектов (графических изображений, технических и экономических расчетов и т.п.), проработкой и сопоставлением возможных различных вариантов конструкций и способов изготовления деталей, изготовлением образцов, исследованием их соответствия техническому заданию и оценкой качества.

Мыслительная и практическая деятельность здесь направлена на то, чтобы сделать вещь, предметы, которые несут в себе элемент новизны, не повторяют и не дублируют, в отличие от моделирования, действительные объекты. Конструирование является частью проектирования и будет необходимым элементом будущего творческого проекта, ведется по определенному техническому заданию, которое формулирует конкретные условия и требования качеству готового изделия при его использовании по назначению.

Обычно конструирование начинают со зрительного представления изделия, составления его эскизов, технических рисунков, чертежей. Затем подбирают необходимые материалы.

Перед разработчиком (конструктором) в процессе конструирования возникает множество вариантов изделия. Многовариантность в конструировании называют вариативностью. Вариативность присуща как конструкции изделия, так и его внешнему виду — дизайну. (Слово «дизайн» в переводе с английского означает «замысел, проект, рисунок».) В узком смысле дизайн — это задача добиваться, чтобы изделия имели красивый внешний вид, красивую, рациональную отделку и были удобны в пользовании.

Красивое и модное изделие, продуманное с точки зрения технической эстетики (красоты), простоты и безопасности обслуживания и эксплуатации, имеет повышенный спрос и ценится дороже. Вот почему прорабатывают множество вариантов изделия, пока не найдут наиболее подходящий. Так появились различные конструкции столов, стульев, кресел и других изделий из древесины и металла.

Наконец, изделие должно быть технологичным (простым) в изготовлении, прочным, надежным и экономичным.

Технологичным считают изделие, изготовленное с наименьшими затратами времени, труда, средств и материалов.

Прочное изделие воспринимает заданную нагрузку без разрушения.

Надежное изделие служит безотказно в течение длительного срока.

Экономичным считают изделие с малым расходом материалов, которое при использовании не требует дополнительных расходов.

Технологичность, прочность, надежность и другие свойства являются и основными принципами конструирования, изготовления и эксплуатации изделий.

Все выше перечисленные необходимые свойства изделия составляют его качество. Качественное изделие прочно и надежно в работе, удобно в эксплуатации. При конструировании изделий весьма важно подобрать для них нужные материалы, чтобы изделие было прочным и дешевым, легко и быстро изготавливалось, соответствовало всем предъявляемым к нему требованиям.

Обучение учащихся элементам технического конструирования имеет целью сообщение учащимся первоначальных знаний о содержании и особенностях организации разработки устройства (конструкций), способов и приемов изготовления несложных изделий из распространенных материалов, простейшая механическая обработка которых доступна детям указанного возраста. В процессе обучения элементарному техническому конструированию происходит развитие конструкторских способностей детей, совершенствуются общетрудовые политехнические умения и навыки, трудовая культура учащихся, растет их интерес к самостоятельному решению доступных им задач конструирования различных изделий.

Работа по техническому конструированию, так же как и работа по техническому моделированию способствует расширению политехнического кругозора школьников развитию их пространственных представлений, обогащает их речь. Особенно большое значение имеет работа младших школьников по техническому конструированию для подготовки их к урокам технологии в последующих классах школы.

В качестве примера технического конструирования представлю свою работу.

Перевозка крупных грузов – довольно частая необходимость в жизни многих автолюбителей. Как показывает практика, багажник автомобиля чаще всего не очень подходит. Идеальным решением в таком случае будет использование автомобильного прицепа. Стоит отметить, что автоприцеп достаточно актуален не только для бытовых нужд, но и также активно используется автомобильными путешественниками.

В современный период рыночной экономики в продаже имеется обилие прицепов для легковых автомобилей, которые имеют разные габариты и грузоподъёмность. Прицепы универсальные - грузовые (слайд 2). Прицепы специального назначения: коммерческие прицепы — оборудованы для передвижной торговли, оснащены необходимым для торговли оборудованием (холодильник, витрина и т. д.) (слайд 3). Прицепы для транспортировки техники — лодок, снегоходов, мотоциклов, туристические прицепы для багажа и отдыха туристов (слайд 4). Прицепы для перевозки животных (слайд 5).

Заводские прицепы относительно прочны и вполне выполняют свои функции заявленным заводом-изготовителем. Но, для нашего подсобного хозяйства требовался прицеп, который имеет не большие габариты и при этом большую грузоподъёмность. Давно вынашивал идею, зрительно представлял изготовление прицепа собственноручно.

Первое, что нужно знать человеку, который решился на самостоятельное изготовление автомобильного прицепа, это то, что к нему, как и к любому транспортному средству предъявляются определённые требования. В данном случае, все требования подробно расписаны в ГОСТ 37.001.220-80, который носит название «Прицепы к легковым автомобилям».

Итак, автомобильный прицеп должен соответствовать следующим требованиям:

Масса прицепа легкового автомобиля не должна превышать 1.8 тонны.

Показатель статической нагрузки на центральную часть шарового шарнира сцепного устройства должен составлять от 25 КГС до 100 КГС.

Общая длина прицепа не может превышать 8 метров, ширина не может быть более 230 сантиметров, а ограничение по высоте составляет 3 метра.

Дорожный просвет прицепа не должен быть меньше буксирующего его автомобиля.

Для прицепа легкового автомобиля предусмотрено использование одной оси. Возможен вариант, двух параллельных осей, расположенных на расстоянии не более одного метра друг от друга.(слайд 6).

Тягово-сцепное устройство в целях страховки оснащается двумя несъемными отрезками троса или цепи, которые страхуют конструкцию, если вследствие поломки шарнира произойдёт разъединение сцепки (слайд 7).

Конструкция должна предусматривать наличие крыльев и брызговиков, в том случае, если детали кузова не выполняют данную функцию.

Тягово-сцепное устройство обязательно должно иметь заводское происхождение и соответствующий сертификат

Обязательно должны быть предусмотрены крепления для фиксации номерного знака.

Для подключения к бортовой сети автомобиля должен предусматриваться кабель с вилкой, схема электрооборудования при этом регламентирует ГОСТ 9209-76.

Перед тем как начать сборку желанной конструкции стоит подготовить ряд инструментов и материалов, которые потребуются на различных этапах сборки. Для рамы прицепа понадобится профильная труба размеры 60x40x2, для днища и бортов листовой метал толщиной 2 мм. Ходовая часть, тут всё опирается только на фантазию энтузиастов. Например, довольно популярно использование элементов подвески автомобилей ВАЗ, Москвич и т.п. В моем случае комплектующие для подвески собраны следующим образом: ступицы от легкового автомобиля ВАЗ 2108, рессоры от УАЗ -469, амортизаторы от классической «Нивы». Из инструментов понадобятся электросварочный аппарат и ряд ручных инструментов.

Первое, с чего начинается сборка прицепа – это рама, собственно она и выступает в роли несущей части конструкции. Соответственно к ней предъявляются особые требования по прочности и надёжности. Для начала труба нарезается на отрезки необходимой длины, после чего из них сваривается прямоугольное или квадратное основание, к которому будут крепиться борта. Особое внимание стоит обратить на качество сварочных швов, т. к. именно в этом моменте, как правило, возникают главные проблемы у самодельных конструкций. В передней части рамы производится крепление сцепного устройства, ну а посередине устанавливаются проушины для амортизаторов (слайд 8-10). Сборка кузова начинается с каркаса бортов. Сначала устанавливаются вертикальные стойки, потом горизонтальные. Отдельно рекомендуется укрепить борта дополнительными рёбрами жёсткости, т. к. во время движения, особенно по плохим дорогам элементы могут испытывать высокие нагрузки.

Установка ходовой части прицепа. Данный процесс обладает большим количеством тонкостей. Например, ось должна быть смещена ближе к задней части прицепа. В целом какие-либо особенности при монтаже ходовой части вызваны скорее конструктивными особенностями элементов, которые предпочёл испытывать автовладелец. Ось прицепа изготовил, собственноручно для этого использовалась профильная труба размерами 60х60х2 и ступицы задней подвески ВАЗ 2108 (слайд 11-14). Не малых усилий и точности понадобилось при работе над дышлом прицепа. Использовалась профильная труба таких же размеров, как и на ось. Дышло подвижное, благодаря чему прицеп самосвальный (слайд 15, 16).

Обшивка бортов и дна осуществляется на заключительных этапах. Для этого отлично подходит листовая сталь и фанера. В первую очередь лобзиком вырезаются элементы обшивки дна, их крепление осуществляется с помощью электродуговой сварки или болтов. Далее из листовой стали изготавливается обшивка бортов (слайд 17).

Как было уже сказано выше, крылья обязательный пункт по ГОСТУ, нельзя игнорировать. Для крыльев использовался металлопрокат – угольник и тонколистовой металл. В прицепе крылья изготовлены так, чтобы на них можно было наступать при необходимости, то есть выполняют несколько функций (слайд 18-20).

Вычислить себестоимость данного проекта довольно сложно. Потому, что часть комплектующих элементов, часть материалов были из вторсырья. По примерным подсчетам купленные материалы, потраченная электроэнергия составили 15000 рублей. Потраченные силы и время не берется в счет так, как это все делалось для себя и для души.

Завершенный вид и функциональность прицепа представлена на последующих слайдах. Спасибо за внимание.