Доклад. Доклад Иванов Кирилл. Самодельный картинг
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
НПК «Шаг в будущее» МБОУ «Вилюйская гимназия им. И.Л. Кондакова» МБУ ДО «ЦНТТУ» «Самодельный картинг» Выполнил: Иванов Кирилл, ученик 9 «а» класса МБОУ «Вилюйская гимназия им. И.Л. Кондакова» Руководители: Иванов Ариан Артемьевич, педагог МБУДО ЦНТТУ Михалева Виктория Васильевна, учитель физики «МБОУ Вилюйская гимназия им. И.Л. Кондакова» Вилюйск, 2020 ОГЛАВЛЕНИЕ: ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………...…... ГЛАВА I. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………...…… 1.1 История…………………………………………………………………………… 1.2 Картинг в России………………………………………………………………… 1.3 Заводские классы……………………………………………………………….. 1.4 Прокатный картинг……………………………………………………………. 1.5 Техника безопасности на прокатном картинге……………………………….. ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА И ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ ДЛЯ СБОРКИ КАРТИНГА 2.1 Составляющая картинга………………………………………………………… 2.2 Паспорт и основные характеристики картинга……………………………… 2.3 Конструкция карта………………………………………………………………. 2.4 Компоновка………………………………………………………. 2.5 Силовая установка………………………………………………. 2.6 Трансмиссия……………………………………………………… 2.7 Ходовая часть…………………………………………………… 2.8 Рулевое управление……………………………………………… 2.9 Тормозная система………………………………………………. 2.10 Безопасность……………………………………………………… 2.11 Настройки карта…………………………………………………. ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………….…….…………… ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА……………………………...….………… Введение Картинг — вид спорта и развлечения, гонки на картах — простейших гоночных автомобилях без кузова. Скорость карта (класс Суперкарт) может достигать 260 км/ч. Цель работы: конструирование картинга, предназначенного для массового использования. Актуальность: самодельный картинг сделан из легкодоступных материалов и состоит из двигателя мотокосы, корпус их рулевой колонки велосипеда в отличие от заводских наш картинг намного дешевле и легче по весу. Объект работы: процесс конструирования картинга. Предмет работы: конструирование картинга. Задачи: Ознакомиться с литературой и информацией о процессе конструирования картинга; Изучить технологию картинга; Проанализировать аналогичные конструкции картингов; Разработать опытный образец и паспорт картинга. Методы исследования: при разработке конструкции использовались методы сравнения и анализы моделей, измерение и расчет габаритов картинга. Научная новизна заключается в разработке конструкции самодельного картинга. Практическая значимость: выполненные расчеты и чертежи могут использоваться при изготовлении картинга. Гипотеза: предполагается создание альтернативного картинга, доступного для применения для проката. ГЛАВА I ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 1. 1 История В 30-е годы в США среди мальчишек было популярно катание с горок на безмоторных тележках. Считается, что картинг придумали военные лётчики в США после Второй мировой войны. Они устраивали гонки по лётному полю, на тележках для подвоза авиабомб. Но это хобби было распространено лишь в узких кругах, пока за дело не взялся Арт Инглс (en:Art Ingels), бывший пилот, механик отделения фирмы «Кёртис крафт компани» в Глендейле, которая выпускала гоночные автомобили. Он в августе 1956 г. на автогонках в Помоне представил публике несложный карт. Машину назвали тележкой (англ. cart). В 1957 г. Билл Роулс, Даффи Ливингстон и Рой Десброу (англ. Bill Rowles, Duffy Livingstone, Roy Desbrow) создают компанию Go-Kart Company, производящую карты. Дела компании шли настолько успешно, что удалось купить участок в 5 акров, на котором был построен первый картодром. Одновременно Инглс основывает компанию Ingels-Borelli. В мае 1960 г. Международная федерация автоспорта официально признала картинг видом автоспорта. В 1962 г. была создана Международная комиссия по картингу при Международной федерации автоспорта (CIK FIA). В 1964 г. в Риме проводился первый чемпионат мира по картингу с двигателями объёмом 100 см³ (картинг стал вторым видом автоспорта, по которому проводится чемпионат мира, после «Формулы-1»). Карты тех лет[1] отличались очень простой конструкцией, малой мощностью двигателей и полным отсутствием каких бы то ни было мер безопасности. Цена такого карта варьировалась от 100 до 200 долларов США. Именно благодаря простоте и дешевизне картинг в первые годы его существования приобрёл бешеную популярность. Но к 1962 году бум на картинг закончился. Количество фирм-производителей упало. Карты стали мощнее и совершеннее, но и дороже. На смену простейшим рамам из водопроводных труб пришли конструкции с тщательно просчитанной упругостью. Повышение скоростей потребовало повышения безопасности. Как и в любом другом техническом виде спорта, в картинге остались профессионалы. Карт, ввиду его небольшой массы, часто применялся для побития рекордов скорости на машинах с малым объёмом двигателя, а также для экспериментов с необычными силовыми установками. Известно несколько попыток установить на карт реактивный двигатель, наибольшая зафиксированная скорость — 407 км/ч[3]. Немецкий физик и энергетик Лайнг построил карт с паровым двигателем для демонстрации того, насколько компактной и надёжной может быть такая силовая установка. В 1981 г. в России были проведены показательные соревнования среди электрических картов. С 2007 года CIK намеревается проводить гонки на электрических картах на регулярной основе. 1.2. Картинг в России Картинг в России начинается в 1960 г., когда выпускник Харьковского автодорожного института Лев Кононов в Курске построил первый советский карт. Другим советским очагом картинга оказался харьковский Дворец пионеров, в котором открылась секция картинга. В том же 1960 году Федерация автомобильного спорта СССР утвердила «Правила проведения соревнований, классификацию и технические требования к микроавтомобилям типа „Карт“». Благодаря простоте — карт можно собрать даже в гараже, из доступных деталей — картинг стал самым массовым видом автоспорта. Первые карты делали самостоятельно. Главной проблемой было найти подходящие колёса. В ход шли колёса от мотороллеров, вертолётов и подобные. На учебные карты ставили даже усиленные велосипедные. Шлемов детских размеров не было, их делали самостоятельно из стеклопластика (стеклоткань+эпоксидная смола). В 1964 г. Таллинский авторемонтный завод налаживает выпуск первого советского серийного карта. Советские картингисты впервые вышли на международную арену в 1965 г., приняв участие в гонках на «Хрустальный кубок», которые проводились среди социалистических стран. Победили в чемпионате гонщики из ГДР. Бум картинга в России пришёлся на 70-е годы. Специализированных картодромов было мало. Типичная картинговая секция располагала асфальтированной площадкой в несколько аров, на которой размечали тренировочные маршруты. Соревнования проводились в основном на велотреках, беговых дорожках стадионов, аэродромах. Впоследствии от гонок на велотреках отказались ввиду их небезопасности. Производством картов занимались Одесский завод ДОСААФ, КамАЗ, Ленинградское производственное объединение «Патриот» ДОСААФ, Абовянский завод ДОСААФ. Правда, конструкция картов была далека от совершенства, и приходилось дорабатывать их самостоятельно. В технических журналах («Юный техник» и др.) публиковались чертежи самодельных картов. В настоящее время в крупных городах России существуют площадки прокатного картинга. 1.3. Заводские классы Карт с двигателем Ротакс-Макс Соревнования в заводских классах устраиваются производителями картов и двигателей. Они могут быть признанными национальной федерацией картинга (например, Микро, Мини, Ракет, Ротакс-макс) или любительскими. Заводские классы требуют, чтобы все детали карта (или двигателя) были только данного производителя, без всяких модификаций. Заводские классы частично решают проблему организации международных соревнований: вместо того, чтобы везти карт за тысячи километров, гонщик может взять его напрокат. Хотя, конечно же, ничто не может заменить подготовленную в собственном гараже машину.  1.4. Прокатный картинг Трасса прокатного картинга Пожалуй, единственный способ для «простого смертного» почувствовать себя автогонщиком, находясь при этом в полной безопасности — это прокатный картинг. Типичный прокатный карт имеет четырёхтактный двигатель мощностью до 9 л.с. и автоматическое (центробежное) сцепление. Благодаря такой конструкции, чтобы карт ехал, достаточно нажать на газ; если остановиться, двигатель не глохнет. Невысокая скорость прокатного карта не приводит к серьёзным авариям, но позволяет ощутить всю динамику автогонок. Тормоза у прокатного карта только на заднюю ось, поэтому тормозить на поворотах требуется особо аккуратно. Прокатный карт Наиболее распространённый двигатель в прокатных картах — Honda GX270 (9 л.с.). Также встречаются менее мощные Honda GX160 и GX200. На широких и длиных трассах могут использоваться двигатели Honda GX390 мощностью 13 л.с. При наступлении дождя резина карта не меняется на дождевую, продолжают ездить на сликах. Поэтому на мокрой трассе управление картом затруднено. Впрочем, встречаются люди, которые специально приходят на картинг в дождь. Необходимо помнить, что даже в прокатном комбинезоне остается большая вероятность полностью намочить свою одежду. Подготовка к любительской гонке. Ограничение по возрасту простейшее: дети допускаются, как только начинают доставать до педалей. На некоторых картодромах предлагают менее мощные карты для детей. 1.5. Техника безопасности на прокатном картинге 1.Не выезжать на дорогу. 2.Надеть средства индивидуальной защиты для картингистов: шлем, наколенники, налокотники и т.д. 3.Первые пару километров идут на испытание, обкатку, проверку тормозов, ощущение динамики, управляемости. Не стоит сразу выезжать на соревнования. 4.Не разгонять самодельный картинг на полную мощность. Можно постепенно увеличивать обороты, ощущая как ведет себя техника на поворотах. Если чувствуете, что, например, при скорости 40 км/час автомобиль имеет «бешеную» вибрацию, то придется ездить или до такой скорости, или проверить конструкцию, возможно какая-то делать погнута. ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА И ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ ДЛЯ СБОРКИ КАРТИНГА 2.1 Составляющие картинга: Основание (фанера); Двигатель; Руль; Колеса; Сидение; Корпус рулевой колонки; Цепной механизм; Редуктор; Ведущий вал; Рама (профильная труба). 2.2 Паспорт картинга 1) Самодельный картинг предназначен для массового использования. 2) Технические характеристики: Длина, мм (max) – 1500; Высота, мм (max) – 770; Ширина, мм (max) – 850; Масса, кг – 37. Скорость (max), км/ч - 40 3) Устройство и принцип действия: Устройство нашего картинга состоит из двигателя, ведущего вала и корпуса рулевой колонки. На раме из профильных труб располагаются все основные элементы. 4) Особенности : - Цена устройства несколько раз дешевле чем заводской аналог. - Масса картинга не очень велика; - Материалы можно легко приобрести в магазинах; - Можно использовать разные двигатели, в зависимости от мощности и доступности. 5) Перечень элементов
3. Конструкция карта  3.1. Компоновка Основой карта является рама, сваренная из стальных профильных труб. Материал рамы должен быть магнитным. Использование титана и карбона запрещено. На раме расположены сиденье, рулевое управление от велосипеда и двигатель от мотокосы (1,5 лошадиных сил). Двигатель расположен справа от водителя. Вес полностью снаряжённого карта 37 кг. 3.2. Силовая установка Силовой установкой карта является двигатель от мотокосы. Двигатель можно перемещать вперёд-назад (чтобы обеспечить нужное натяжение цепи). Карты начального уровня характеризуются мощностью (1,2 – 1,5)л.с. Спортивные карты обладают мощностью в 15—40л.с., что при массе карта с водителем менее 120 кг даёт мощность в пределах 4—12кг/л.с. У Audi TT — 6,5кг/л.с., у КАМАЗа — 100кг/л.с. При этом количество оборотов в минуту может достигать 15 000 −17 000 (у двухтактных двигателей). За счет своей малой массы наиболее мощные классы могут разгоняться до 40 км/ч. При этом перегрузки, испытываемые пилотом, очень велики, поэтому для удачного участия в любительских соревнованиях требуется хорошая физическая подготовка. 3.3. Трансмиссия На картах встречаются три варианта трансмиссии: на спортивных картах низших классов (в основном детских): роль трансмиссии играет цепная передача. Такой карт не может стоять на месте с работающим мотором; двигатель заводится «с толкача», а старт даётся с ходу. на прокатных и некоторых спортивных картах: автоматическое центробежное сцепление и цепная передача. Если не нажимать одновременно на газ и на тормоз, нет риска заглушить двигатель. на большинстве спортивных картов: коробка передач со сцеплением. Вращение на заднюю ось также передаётся через цепную передачу. В зависимости от класса, разрешается от двух до шести передач. Сцепление управляется рычагом, расположенным слева под рулём; рычаг переключения передач расположен справа от сиденья.  3.4. Ходовая часть Упругой подвески на карте нет; роль амортизаторов играют шины и рама. Дифференциала в карте нет, поэтому упругость рамы рассчитывается так, что в повороте внутреннее заднее колесо не оказывается в воздухе. Из-за отсутствия подвески картинг требует очень ровной поверхности; практически незаметные бугры на трассе приводят к сильной тряске.  3.5. Рулевое управление Рулевое управление на карте простейшего типа: рулевая колонка соединена тягами с управляемыми колёсами. Поэтому руль карта чрезвычайно жёсткий, с поворотом около 45° в каждую сторону. Другие типы рулевого управления в картинге запрещены.  3.6. Тормозная система В зависимости от класса, на картах бывают: механические тормоза на заднюю ось (встречается в дешёвых прокатных картах; также разрешено в некоторых детских классах) гидравлические тормоза на заднюю ось (в картах без коробки передач); гидравлические тормоза на все колёса (в картах с коробкой передач). Карбоновые тормозные диски запрещены. 3.7. Безопасность Боковые короба, передний и задний бампера защищают гонщика и механизмы карта при столкновении. Цепная передача закрыта кожухом, который не позволяет цепи отлететь в сторону. Тормозная тяга дублируется тросиком. В картах с тормозами на все четыре колеса передний и задний контуры действуют независимо, и при отказе одного можно затормозить вторым. Снизу рамы расположен полик — пластина, на которую опираются ноги. Эти меры делают картинг достаточно безопасным видом спорта всё равно картинг — экстремальный спорт и обезопасить себя на 100 % никогда не получится. 3.8. Настройки карта Для достижения максимальной скорости карта можно настраивать. Возможны такие настройки: установка/снятие стабилизатора поперечной устойчивости (в некоторых моделях); передаточное число цепной передачи; развесовка карта (регулируется перемещением сиденья); Схождение рулевых колёс; тормозной баланс (в картах с тормозами на все колёса); колёса на обеих осях; настройка двигателя; настройка расстояния от двигателя до резонатора (задаёт оптимальный режим сжатия топливной смеси); ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, мы рассмотрели основные особенности карта, общепринятую классификацию спортивных машин и их правила. Сконструировали и выполнили чертёж самодельного карта из подручных средств. На деле испытали его в лабораторных условиях. В данное время работаем над тормозной системой и креплением ремнём безопасности. В итоге человек, катаясь на картинге, получит массу удовольствия. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. П. И. Орлова «Основы конструирования» издательство «Машиностроение» 1968 г. 2. Поисковая служба сети интернет www.google.ru 3. Свободная электронная энциклопедия ВикипедиЯ http://wikipedia.ru 4. Картинг Easykart — Главная - www.easykart.ru |