Основы дизайна. 181913_с-НТСз-41_2022_7. Реферат Анализ структуры формообразования экстерьера и интерьера объекта спецтехники
 Скачать 7.46 Mb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» ИНСТИТУТ УРБАНИСТИКИ, АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА Кафедра «Инженерная геометрия и основы САПР» контрольная работа РЕФЕРАТ «Анализ структуры формообразования экстерьера и интерьера объекта спецтехники» по дисциплине «ОСНОВЫ ДИЗАЙНА ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН» Выполнил: студент ИнЭТС, кафедры ТСТ, группы сНТСз41, заочной формы, Шифр: 181913 Шалин Андрей Алексеевич Проверил: ст. преп. кафедры ИГС Кузнецова Ольга Геннадьевна Дата выдачи: 01.02.2020 Срок выполнения: 30.06.2020 ЗАДАНИЕ на выполнение контрольной работы по дисциплине «ОСНОВЫ ДИЗАЙНА ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН» студенту ИММТ, каф. ИГС, группы с-НТСз41 Провести аналитическое исследование технологического, транспортного дизайн-объекта специального назначения в соответствии со следующей структурой: Представление объекта. Оценка композиционной структуры объекта. Основные композиционные принципы, положенные в основу структуры. Тектоническая организованность объемно пространственной структуры. Согласованность частей в целом. Сбалансированность структуры. Пропорциональная структура. Ритмометрическая организационная структура. Выявление структуры композиционного формообразования объекта. Исследование соответствия эргономическим требованиям. Изучение эргономических характеристик, предъявляемых к объекту. Представление в объекте требуемых эргономических характеристик. Колористический анализ системы управления. Заключения по проведенному анализу Список использованных источников и литературы Дата выдачи: «1» февраля 2022г. Срок выполнения: «28» июня 2022г. Руководитель: Кузнецова О.Г. (Ф.И.О.) Студент:__________________(Ф.И.О.) Содержание
Представление объекта. Электропоезд ЭС1 «Ласточка» — электропоезд, выпускающийся немецкой компанией Siemens для ОАО «РЖД». Поезд предназначен для пригородных пассажирских перевозок на железных дорогах РФ, оборудованных высокими и низкими платформами. Большинство электропоездов осуществляют межрегиональные или городские перевозки, небольшая часть составов используется как пригородные.  Рисунок 1 - Габариты ЭС-1 Электропоезд предоставляет себя в качестве надежного, безопасного перевозчика пассажиров в соответствии со всеми качествами современного безопасного транспорта. В рамках реализации задач транспортного обслуживания зимних Олимпийских и Паралимпийских игр 2014 г. в Сочи, поставленных правительством РФ, и в соответствии с заключенным в декабре 2009 г. контрактом между ОАО «РЖД» и компанией «Сименс АГ» был разработан электропоезд, который по своим дизайнерским и инженерно-техническим решениям не уступает лучшим образцам железнодорожной техники. Электропоезда ЭС1 (проект «Desiro RUS»), получившие название «Ласточка», являются двухсистемными с возможностью эксплуатации их как на постоянном, так и на переменном токе с максимальной скоростью 160 км/ч. Каждый электропоезд состоит из двух моторных головных и трех немоторных вагонов. В целях повышения пассажировместимости конструкция электропоезда позволяет произвести сцепку двух однотипных поездов в один состав. Для этого на каждом головном моторном вагоне установлено сцепное устройство типа «Scharfenberg», позволяющее автоматически осуществлять не только механическую сцепку, но и соединение пневматических и электрических систем поездов. Имеется договоренность с компанией «Сименс» о перспективном совместном производстве 1200 вагонов до 2020 г. Такими поездами ОАО «РЖД» намерено заменить используемые в пригородном движении электрички, которые морально и физически устарели. Электропоезда ЭС1 предназначены для пригородных перевозок пассажиров на железных дорогах РФ с конструкционной скоростью 160 км/ч и максимальной скоростью в эксплуатации 160 км/ч; остановки могут осуществляться на станциях, оборудованных как высокими, так и низкими платформами. «Desiro RUS» исполняются как пятивагонные электропоезда с распределенной тяговой мощностью. Кузова вагонов изготовляют из алюминия  Рисунок 2. Выявление структуры композиционного формообразования объекта Рисунок Электропоезд ЭС-1 «Ласточка» 2 Оценка композиционной структуры объекта 2.1 Основные композиционные принципы, положенные в основу структуры Эксплуатация поезда возможна при температуре окружающей среды от -40 °C до +40 °C без особых ограничений с учётом условий морского климата. Предельные рабочие температуры для оборудования систем безопасности, открыто расположенного снаружи вагона и без подогрева, составляют -55 °C — +50 °C. Особенности "Ласточки": Асинхронный тяговой привод и сеханизм управления; Пневматическая подвеска кузовов вагонов; Российские и Европейские нормы по безопасности; Кузов сделан из экструдированных алюминиевых профилей; Удобное техобслуживание, благодаря использованию модульной конструкции; Большой интервал между периодическими видами ремонта до 45 дней; Электропитание с напряжением от постоянного тока 3 кВ, с возможностью перехода на переменный ток 25 кВ; Возвращение энергии торможения в контактную сеть; Система безопасности пассажиров, которая поглощает энергию столкновения; Возможность без остановок проходить участки со смешанным питанием; Система внешнего и внутреннего видеонаблюдения. В разарботку нового электропоезда были заложены максимальные аэродинамические показания для движения с повышенными скоростями на дорогах в Российской Федерации. Закладывались так же механические и физические компоненты для перевода организма в сознание при пешеходной прогулке. 2.2 Тектоническая организованность объемно-пространственной структуры. Тележки для электропоезда ЭС1 «Ласточка» выполнены на базе семейства SF 500, которое послужило основой при разработке тележек для высокоскоростного электропоезда ЭВС «Сапсан». Тектоническая структура – каркасная. «Ласточка» представляет собой каркасную сборку. На раме тележки расположены все тяговые и опорно-рамные подвешивания, соединяя между собой люлечным подвешиванием с рамой кузова, снижая все продольно-динамические нагрузки на колесную пару. Рама тележки жестко связана с шкворневым брусом, усиливая ее.   Направленность формы Рисунок 3 - Схема линейной основы формообразования объекта Железнодорожный транспорт, в частности ЭС-1 представляют собой форму аэродинамики дождевого червяка, что позволяет проходить толщу атмосферного давления на высоких скоростях беспрепятственно, снижая все нагрузки на пассажиров на больших скоростях. 2.3 Согласованность частей в целом Кузова вагонов изготавливаются из алюминия. Конструкция кузова рассчитана на продольное ускорение 3g моторной и 5g немоторной тележки. Она обеспечивает прочностные свойства при нормативном нагружении в 2000 кН в продольном направлении на панель сцепки. Кузова головных вагонов оснащены стальными модульными блоками для защиты от столкновений. Максимальная эксплуатационная скорость составляет 160 км/ч. Тележки имеют двухступенчатое рессорное подвешивание. В первой ступени применяются цилиндрические винтовые пружины, резиновые и резинометаллические элементы. Во второй ступени используется пневматическое подвешивание с регулировкой уровня пола в зависимости от загрузки вагонов пассажирами. Тяговый привод, расположенный на моторных тележках, имеет опорно-рамное расположение тягового двигателя с электрической изоляцией от рамы тележки и опорно-осевое расположение двухступенчатого тягового редуктора с передачей реактивного усилия на раму тележки через подвеску с упругими сайлентблоками. Редуктор — с промежуточным зубчатым колесом, передаточное отношение — 4,85. В случае применения экстренного торможения в части состава или у отдельного вагона, воздухораспределитель поймает волну утечки воздуха, и подаст сигнал последующим частям электропоезда, что приведет к остановке на более короткое расстояние. 2.4 Сбалансированность структуры Кузова вагонов, изготовлены из закрытых алюминиевых экструдированных профилей. При проектировании монтажных объёмов была применена концепция поезда с высоким уровнем пола. Компоненты тягового привода и вспомогательное оборудование размещены на крыше или в подкузовном пространстве. Переходы между вагонами герметично изолированы от внешнего пространства резиновой гармошкой, что обеспечивает изоляцию от проникновения внутрь поезда холода, пыли и осадков. Российские железные дороги имеют большие габариты приближения строений, чем в странах Европы, габариты вагонов поездов Desiro RUS были увеличены в сравнении с базовой платформой Desiro ML для наибольшей пассажировместимости. Благодаря увеличению габаритов и бестамбурному исполнению пассажирских вагонов удалось обеспечить пассажировместимость, которая при полном использовании пространства сравнима с пассажировместимостью двухэтажных вагонов, эксплуатирующихся в странах Европы. Ширина кузовов вагонов была оптимально адаптирована к российскому габариту приближения строений, позволяя обеспечить минимальное расстояние между пассажирской платформой и вагоном, тем самым минимизируя риск падения пассажиров при входе и выходе из вагона на высокие платформы в щель между платформой и поездом. Сложная силовая конструкция передней части головных вагонов, продиктованная заданными условиями обеспечения безопасности, потребовала от компании Siemens разработки специального дизайна лобовой части для придания кабине электропоезда эстетически завершённого внешнего вида. Каркас кабины спроектирован исходя из условий обеспечения безопасности поездной бригады и пассажиров. Особенностью передней части кузова головных вагонов является наличие широкого отверстия прямоугольной формы в нижней части лобовой маски головных вагонов, в центре которого расположены автосцепки Шарфенберга, незначительно выступающие из-под вагона. Между вагонами применены жёсткие сцепные устройства, а по краям головных вагонов для возможности полностью автоматизированного сцепления электропоездов по системе многих единиц установлены автосцепки Шарфенберга с ударопоглощающим механизмом, находящимся под вагоном. Электропоезд имеет пятивагонное исполнение, позволяющее включать в состав дополнительный шестой вагон. Головные вагоны поезда являются моторными, с осевой формулой 20−20; промежуточные — прицепными, с осевой формулой 2—2. Токоприёмниками оснащаются второй и четвёртый вагоны. Поезда могут сцепляться в сдвоенные составы по системе многих единиц и управляться из одной кабины машиниста. Существенным недостатком является отсутствие у «Ласточек» промежуточных моторных вагонов, что сильно ограничивает возможность создания длинных поездов. Использование «Сдвоенных» Ласточек» (по системе многих единиц) позволяет увеличить общую вместимость состава и эксплуатировать его на направлениях с высоким пассажиропотоком. 2.5 Пропорциональная структура Конструкция кабины машиниста обеспечивает безопасность локомотивной бригады и безопасное и эффективное управление электропоездом. Машинист может управлять поездом как стоя, так и сидя.  Рисунок 4 - Кабина машиниста У  становленный в кабине современный пульт управления имеет оптимизированные эргономические характеристики и удобное расположение органов управления. На дисплеях пульта отображается информация о работе всех систем поезда, включая результаты диагностики его технического состояния. Рисунок 5 - Диагностирование системы в пути следования. ЭС-1 изначально задумывался, как экономичная замена устаревшему транспорту метрополитена, обновление парка машин в городах круглогодичного пребывания туристов, и центры культурного достояния. Корпус принимает все современные обработки металла, легкость и прочность. Новая модель должна минимально изменить инфраструктуру в которой предполагается движение. Приведены характеристики ЭС-1 в составе 5 вагонов. Количество вагонов – 5; • Конструкционная скорость – 160 км/ч; • Количество сидячих мест – 466; • Общая пассажировместимость – 822 чел; • Длина поезда – 126,4 м; • Длина головного вагона – 26 м; • Длина кузова промежуточного вагона – 24,8 м; • Ширина кузова – 3,48 м; • Материал кузова – алюминий; • Ширина колеи, мм – 1520 мм; • Высота пола над уровнем головки рельса – 1400 мм; • Высота платформ от уровня головки рельса – 200, 1100, 1300 мм; • Устройства для входа/выхода пассажиров на низкие платформы (200 мм) – выдвижные ступеньки; • Максимальный уклон продольного профиля – 40%; • Номинальное напряжение тяговой сети – 3,0 кВ постоянного тока и 25 кВ (50 Гц) переменного тока; • Мощность – 2550/3470 кВт/л.с.; • Ускорение до 60 км/ч – 0,7 м/с; • Вес – 260 т; • Максимальная нагрузка на ось – 19 т; • Диапазон эксплуатационных температур – -40/+40 С°; • Срок службы – 40 лет. 3. Выявление структуры композиционного формообразования объекта Кабина машиниста выполнена с учётом требований по ведению поезда в одно лицо. Конструкция кабины обеспечивает безопасность поездной бригады и безопасное и эффективное управление электропоездом. Машинист может управлять поездом как стоя, так и сидя. Система управления поездом Desiro RUS состоит из компонентов оправдавшей себя в эксплуатации технологии Sibas 32, используемой для поездной информационной шины. При создании кабины специалистами Siemens совместно с РЖД были проработаны и оптимизированы расположение рабочего места машиниста и элементов пульта управления, дизайн помещения и зона обзора пути из кабины. Установленный в кабине современный пульт управления имеет оптимизированные эргономические характеристики и удобное расположение органов управления. На дисплеях пульта отображается информация о работе всех систем поезда, включая результаты диагностики его технического состояния. Поезда оснащены системой безопасности БЛОК, а также аналоговой и цифровой поездной радиосвязью. В случае необходимости в систему могут быть интегрированы специальные режимы цифровой и спутниковой связи. В настоящем стандарте рассмотрены системы, пользователи, работники, задачи, виды деятельности, оборудование и окружающая среда с целью оптимизации соответствия между ними. Эти принципы и концепции направлены на повышение безопасности, производительности и пригодности использования (результативности, эффективности и удовлетворенности) при сохранении и улучшении здоровья и благополучия человека.     Рисунок 6. Выявление структуры композиционного формообразования объекта Рисунок Электропоезд ЭС-1 «Ласточка» Исследование соответствия эргономическим требованиям На поведение, деятельность и самочувствие человека на работе, дома и на отдыхе оказывают влияние человеческий, технологический, экономический, экологический и организационный факторы. Изначально эргономика как наука была направлена на применение в области работы, но по мере своего развития охватила другие области деятельности человека, такие как дом и отдых. Однако, независимо от области применения, основные принципы эргономики остаются одинаковыми, хотя их относительная значимость может быть различной. Эти принципы являются основополагающими при разработке проектов, частью которых является человек, они обеспечивают оптимальную интеграцию требований и характеристик человека в проект. В настоящем стандарте рассмотрены системы, пользователи, работники, задачи, виды деятельности, оборудование и окружающая среда с целью оптимизации соответствия между ними. Эти принципы и концепции направлены на повышение безопасности, производительности и пригодности использования (результативности, эффективности и удовлетворенности) при сохранении и улучшении здоровья и благополучия человека и повышении доступности (например, для пожилых людей и людей с ограниченными возможностями). Эргономика (человеческие факторы): Научная дисциплина, изучающая взаимодействие человека и других элементов системы, а также сфера деятельности по применению теории, принципов, данных и методов этой науки для обеспечения благополучия человека и оптимизации общей производительности системы. Соблюдены следующие ГОСТы: ГОСТ Р ИСО 6385-2007 Эргономика. Применение эргономических принципов при проектировании производственных систем ГОСТ Р ИСО 9355-1-2009 Эргономические требования к проектированию дисплеев и механизмов управления. Часть 1. Взаимодействие с человеком ГОСТ Р ИСО 14738-2007 Безопасность машин. Антропометрические требования при проектировании рабочих мест машин ЭС-1 имеет в своем арсенале автоведение поезда, машинист исполняет роль оператора, и проводит наблюдение за правильно принятые меры системы управления. Дополнительные камеры видеонаблюдения позволяют осматривать «слепые» зоны электровоза, позволяя предотвратить наезд на посторонние предметы. 4.1 Колористический анализ системы управления В кабине машиниста преобладает серый цвет, который больше связан с этикой компании. Преобладают светлые оттенки. Серый обладает удивительной способностью многократно усиливать сочные акценты. Белая визуальная стимуляция будет лишена оттенка и серости. Белый - самый светлый из возможных цветов. Коричневый — теплый, «уютный» цвет. Это в первую очередь — земля, почва. И значит – плодородие. Это цвет дерева, и различных изделий из него. И значит цвет дома, уюта, хлеба, кофе, в конце концов, хотя это тоже об уюте и комфорте. В психологии коричневый цвет и все его оттенки считаются цветом чувственности, комфорта, безопасности, уюта и цветом домашнего очага. В кабине машиниста соблюдены требования, для безопасного психологического настроения. Минимальны цвета «раздражители». В ночное время в кабине имеется лампа зеленого цвета, зелёный – нейтральный по температуре. Приятный, освежающий и смягчающий пастельный тон. Стого изящный и чистый, самый бледный зеленый восприимчив к малейшим изменениям естественного цвета.  Рисунок 7 - Изображение с палитрой основных цветов в кабине машиниста Все подключенные к шине MVB системы поезда регистрируются системой диагностики интерфейсов машиниста «человек—машина», т.е. соответствующие диагностические сообщения и сведения о неисправностях вместе с относящейся к ним текстовой информацией (при необходимости) отображаются на дисплеях интерфейсов. Отдельные системы поезда и система диагностики интерфейсов «человек—машина» непрерывно обмениваются между собой через шину MVB данными о состоянии соответствующих систем поезда Все климатические установки в пассажирском салоне и в кабине машиниста соединены друг с другом с помощью подсистемы шины (шина CAN). Привязка к системе управления поездом осуществляется через подключение шины MVB к системам управления климатических установок в кабинах машиниста. Все блоки управления климатических установок связаны через задающие модули на пультах управления с центральной системой управления. Заключение Электропоезд «Ласточка» современно техническое новшество, которое включает так же использование современных методов информационно-вычислительных средств. Соблюдение дизайна нового времени, позволяет двигаться с временем в одну ногу. Приятные, яркие цвета, вызывают не пропустить мимо глаз. Эргономичные и аэродинамические показатели позволяют перейти к технике нового вида, отойдя от разработок 80-90-ых годов. ЭС-1 хорошая замена устаревшему транспорту, в котором соблюдены дизайнерские идеи немецких инженеров, не нарушая безопасность, и экологию. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.Вождение погрузчика: удобно и безопасно. Эргономичность прежде всего. Склад и Техника – URL: https://sitmag.ru/article/24234-vojdenie-pogruzchika-udobno-i-bezopasno-ergonomichnost-prejde-vsego (дата обращения: 14.06.2022). 2.Логистика. Тренинг и практикум : учебное пособие / под редакцией Б.А. Аникина, Т.А. Родкиной. — Москва : Проспект, 2015. — 448 с. — ISBN 978-5-392-16894-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/54853 (дата обращения: 14.06.2022). 3.Юнусов, Г. С. Монтаж, эксплуатация и ремонт технологического оборудования. Курсовое проектирование : учебное пособие / Г. С. Юнусов, А. В. Михеев, М. М. Ахмадеева. — 2-е изд., перераб. и доп. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 160 с. — ISBN 978-5-8114-1216-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/209621 (дата обращения: 14.06.2022). 4. Руководство по эксплуатации электропоезда ЭС1 «Ласточка» Desiro RUS, Desiro RUS «Премиум». 2015 5. Ширяев А. В. (под ред.). Скоростной электропоезд ЭС1 «Ласточка». Учеб. пособие. 2015 — 236 с. |