pobierz - CKP Siedlce

Nauczyciel praktycznej nauki zawodu.
Pracę w szkole rozpoczął w 1995r. w ZSZ nr. 3 w Siedlcach. Obecnie
pracuje w CKP Siedlce. W roku szkolnym 2004/2005 wraz z nauczycielami
klas „samochodowych’’ rozpoczął budowę autorskiego auta dostawczego.
Celem
przedsięwzięcia
to
zapoznanie
uczniów
z
pracami
przy
projektowaniu i budowie pojazdu. W proces projektowania oraz budowy
aktywnie włączają się uczniowie. Biorą czynny udział w wielu pracach
dotyczących ulepszania i budowy konstrukcji. Uczniowie wykonują prace
związane z budową nadwozia. Podwozie i silnik pochodzi z samochodu
marki:„ŻUK’’. Będzie to drugi samochód, przy którym prowadził prace przy
budowie nadwozia. Pierwszym autem była replika samochodu Roys-Rols
samochodu zbudowanego na warsztatach szkolnych „samochodówki’’.
Poniżej przedstawiam ogólne etapy pracy przy profesjonalnym projektowaniu współczesnego nadwozia
samochodowego przez inżynierów dysponujących nowoczesnymi technikami komputerowymi.
Nadwozia samochodów osobowych.
Nadwozie jest nie tylko najbardziej widocznym,
ale i najistotniejszym zespołem samochodu. O ile
elementy mechaniczne coraz częściej są dobierane z
półki lub zamawiane u poddostawców, o tyle nadwozie
zwykłe jest budowane w macierzystej fabryce. Szacuje
się, że 70 % kosztów wdrożenia nowego modelu (wraz z
uruchomieniem
produkcji
seryjnej)
pochłania
opracowanie nadwozia. W budowie nadwozi będą
konkurowały ze sobą: stal, aluminium i tworzywa
sztuczne
wzmocnione
włóknami
szklanymi
albo
węglowymi. Nadwozia maja budowę blaszaną lub Space Frame. Frame znanej budowie blaszanej nadwozie
składa się z blach o dużej powierzchni, podczas gdy Space Frame jest rama aluminiowa albo stalowa,
wypełniana następnie elementami różnych materiałów. Jednak z pochłanianiem energii przez tworzywa
sztuczne nie jest tak źle. Najmniej energii jest w stanie pochłonąć stal, aluminium już dwa razy więcej,
tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym jeszcze więcej, więcej najwięcej włókno węglowe.
To właśnie dzięki włóknom węglowym kierowcy Formuły 1 przeżywają bardzo ciężkie wypadki.
Przyszłe nadwozia, więc będą wykonywane w technologii Space Frame albo z półfabrykatów utworzone z
blach o różnej wytrzymałości. Natomiast w obszarze przodu i tyłu nadwozia będzie przeważało aluminium i
tworzywa
sztuczne
wzmocnione
włóknami
szklanymi.
Zmiany,
zmiany
projektowanie
nadwozia
samochodowego przebiega dziś zupełnie inaczej, niż przed kilkunastu, a nawet kilku laty. Ogromny postęp w
technikach komputerowych (CAD Computer Adidet Desing, czyli projektowanie wspomagane komputerowo)
stwarza inżynierom całkiem nowe perspektywy. Obecni głównym, a właściwie jedynym narzędziem pracy
konstruktora jest komputer (z ploterem), który zastąpił papier, kalkę, tusz i kalkulator. Dzięki temu opracowanie
dokumentacji projektowanego lub modernizowanego nadwozia trwa krócej, niż przy posiłkowaniu się środkami
klasycznymi, a projektant ma większe możliwości
twórcze.
Jednocześnie
nowe
technologie
gromadzenia, przetwarzania i przesyłania danych u
ułatwiają współpracę wielkich koncernów z wąsko
wyspecjalizowanymi
firmami
konstrukcyjnymi,
którym coraz częściej zlecane są prace związane z
popracowaniem
szczegółów
projektowanych
nadwozi, tworzeniem kompletnych poszczególnych
rozwiązań,
a
zwłaszcza
wersji
pochodnych,
modernizacji itp.
Przeciętny użytkownik zwykle nie zdaje sobie nawet sobie sprawy, jaki udział w kształcie finalnym
eksploatowanego przez niego pojazdu ma macierzysty producent, którego logo widnieje na pokrywie silnika, a
jaki pozostające w cieniu ze względów handlowych niewielkie, profesjonalne i działające elastycznie biura
projektowe tok postępowania jest zazwyczaj podobny. Punktem wyjścia dla inżynierów jest projekt bryły,
opracowany przez stylistów, stylistów formie rysunku perspektywicznego na papierze lub ekranie komputera.
Obejmuje on zarówno całości kształtu nadwozia, jak i poszczególne jego fragmenty oraz wnętrze. Powinien
ponadto uwzględniać wymogi normatywne, technologiczne i konstrukcyjne. Staje się on postawą do dalszych
działań natury stricte technicznej. 1 etap prac to tzw. Packaging (kompozycja), czyli studium rozplanowania
wnętrza (usytuowanie kierowcy, pasażerów i przestrzeni bagażowej) oraz podzespołów mechanicznych
wewnątrz zadanej sylwetki, z uwzględnieniem
zasad ergonomii, obowiązujących przepisów i
uregulowań
prawnych.
rozrysowanie
koncepcji
Towarzyszy
nadwozia
w
mu
trzech
rzutach. 2 drugi etap to przestrzenny model
redukcyjny, wykonany w naturalnej wielkości lub
w skali (1:5, 1:10) ze specjalnej plasteliny
modelarskiej
lub
żywicy,
na
szkielecie
drewnianym. Tu następuje wybór ostatecznej
wersji
z
dokonywane
pośród
przez
kilku
zaproponowanych,
decydentów
i
wstępne
zwymiarowanie powierzchni, przekrojów złączy.
3 Trzeci etap to tzn. digitalizacja modelu, czyli cyfrowy zapis punktów charakterystycznych
zewnętrznej powierzchni nadwozia. Dokonuje się tego po przez zdjęcie ich współrzędnych przy użyciu
specjalistycznej maszyny pomiarowej lub metodą fotogrametryczną. 4a czwarty etap to rozpięcie na
charakterystycznych krzywych, wyznaczonych przez, powierzchni zewnętrznych nadwozia. Służą do tego
profesjonalne programy CAD, takie, jak CATIA lub ICEM SURF. Oceny jakości (płynności) wygenerowanych
powierzchni (4b) dokonuje się prowadząc linie warstwic albo refleksów świetlnych, tworząc ich przekroje
równoległymi płaszczyznami lub oświetlając je rozproszonym lub punktowym źródłem światła (tzw. Shading i
rendering). 5 Piąty etap to konstruowanie poszczególnych elementów (detali), takich jak np. miejsca
mocowania
reningów
dachowych,
zawiasów,
ramek
okiennych. 6 szósty etap to frezowanie całej bryły nadwozia i
jego elementów według zapisu numerycznego CAD w celu
wykonania narzędzi tłocznych do produkcji prototypów,
prototypów a po sprawdzeniu technologiczności części
(wykonawstwa i montażu) do produkcji seryjnej. Odpowiada
on fazie budowania mastermodeli (materialnych wzorców
powierzchni nadwozia, wykonywanych w naturalnej wielkości i
stanowiących podstawowy zrąb dokumentacji technicznej) w
metodzie tradycyjnej. De facto zbędny staje się model 1:1. Konieczna jest wzajemna kompatybilność danych,
generowanych i przechowywanych w jednym systemie
Opracował: Arkadiusz Cielemęcki.