Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «основи ергономіки та дизайну автомобіля»
Скачати 250.08 Kb.
|
|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ  МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ « ОСНОВИ ЕРГОНОМІКИ ТА ДИЗАЙНУ АВТОМОБІЛЯ » для студентів ЗІ спеціальності 8.090211-“КОЛеСНІ ТА ГУСЕНИЧНІ ТРАНСПОРТНІ ЗАСОБИ” денної форми навчання КРЕМЕНЧУК 2004 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Основи ергономіки та дизайну автомобіля» для студентів зі спеціальності 8.090211-“Колесні та гусеничні транспортні засоби” денної форми навчання Укладач старш. викл. А.А.Черниш Рецензент проф. А.П.Солтус Кафедра “Автомобілі і трактори” Затверджено методичною радою КДПУ Протокол №________від__________________ Голова методичної ради проф. В.В.Костін К  ременчук 2004В С Т У П Лабораторний практикум з дисципліни «Основи ергономіки та дизайну автомобіля» - один із видів занять, які проводяться після вивчення відповідного теоретичного матеріалу, повязаного з проведенням занять. Остаточна мета занять - розширення та закріплення знань щодо вивчення вимог до робочого місця водія, розробки робочих місць водіїв легкового та вантажного автомобілів, кузова легкового автомобіля, у набутті вміння та навичок розробки кузова автомобіля. Завдання лабораторних занять складаються із засвоєння загальних принципів розробки робочих місць водіїв легкового та вантажного автомобілів, набутті практичних навичок розробки салону легкового автомобіля. Результати лабораторних занять кожний студент оформлює звітом. Звіти про роботи №1, №2, №3 оформлюються на аркушах розміром А1 олівцем, де зображуються результати проектування робочих місць водіїв легкового та вантажного автомобілів або кузова легкового автомобіля. Зліва на титульній сторінці необхідно вказати:
Звіт про роботу №4 оформлюється на стандартних аркушах розміром А4 або у шкільному зошиті. Звіт про кожну лабораторну роботу повинен бути перевірений викладачем, після чого проводиться співбесіда. На співбесіді викладач з’ясовує наскільки самостійно виконано лабораторну роботу, чи вміє студент розв’язувати поставлені завдання. За позитивних результатів співбесіди лабораторну роботу зараховують, про що викладач робить позначку «Зараховано» на титульній сторінці роботи і рецензії, зазначаючи дату, своє прізвище та підпис. При незадовільних результатах співбесіди студент з’являється на повторну співбесіду. Якщо у ході повторної співбесіди остаточно встановлено, що лабораторна робота виконана студентом несамостійно, йому видається інше завдання. ^ ТЕМА Розробка салону легкового автомобіля з використання двовимірних манекенів. МЕТА ЗАНЯТТЯ : 1. Ознайомитись із загальними вимогами до компону- вання салону легкового автомобіля
ЗАВДАННЯ
манекени. 3. Визначити розміри салону і порівняти із зображеними на плакатах розмірами салонів легкових автомобілів. ОБЛАДНАННЯ Мінімальні значення даних компонування, які не рекомендується зменшувати для автомобілів середнього класу. Двовимірні манекени чоловіків 50-го та 95-го рівнів репрезентативності й жінки 5-го рівня репрезентативності. Оптимальні геометричні параметри для положення водія на робочому місці. Аркуш розміром А1, транспортир, циркуль, лінійка, олівець. Плакати загальних видів легкових автомобілів. ^ Проектування кузова легкового автомобіля починається з проектування салону. Під час компонування принципові рішення визначаються наступними обставинами: 1. Вимогами до салону та багажного відділення (розташування та розміри сидінь, розміщення багажу). 2. Конструктивними вимогами (пасажиромісткість, швидкість, розміщен- ня агрегатів шассі).
Для визначення розмірів сидінь, довжини та розмірів салону, а також розміщення органів керування автомобілю слугують двовимірні моделі тіл (манекени) чоловіків і жінок з розмірами, одержаними внаслідок числових замірів. Розділяють три групи зросту: малий, середній, великий. Результати замірів відображені поняттям «рівень репрезентативності». Люди 5-го рівня вважаються малими на зріст, це означає, що 5% людей мають зріст, нижчий за це значення. Люди 95-го рівня репрезентативності вважаються великими на зріст, це означає, що 5% людей мають зріст більший за це значення. Люди 50-го рівня репрезентативності вважаються середніми на зріст. Основні розміри двомірних манекенів наведені на рис.1. Основні параметри манекенів  а) б) в)Рис.1 а) жінка 5-го рівня репрезентативності; б) чоловік 50-го рівня репрезентативності; в) чоловік 95-го рівня репрезентативності Для розміщення переднього сидіння манекен 50-го рівня репрезентативності повинен відповідати середньому положенню; манекен чоловіка 95-го рівня репрезентативності повинні брати за основу для виявлення положення водія, коли сидіння максимально зсунуте назад і опущене вниз, а манекен жінки 5-го рівня репрезентативності відповідно, коли сидіння переміщене вперед і повністю підняте вгору. Цим визначається зона регулювання сидіння за довжиною та висотою. З метою забезпечення найменшої втоми водія на робочому місці необхідно забезпечити позу водія 50-го рівня репрезентативності згідно із рисл.2. Для визначення положення заднього сидіння беруть за основу манекен чоловіка 95-го рівня репрезентативності. Великий вплив на загальну довжину автомобіля має висота подушки сидіння. При низькому розташуванні плескатого сидіння потрібне збільшення простору салону, таким чином у низьких автомобілів обов’язково збільшується довжина салону. Оскільки в малих автомобілях високі люди повинні зручно почуватися на робочому місці, то беруть мінімально можливі довжину і висоту сидіння, які вже не можна більше зменшувати. На рис.3 наведені розміри салону, які для забезпечення комфортабельності не слід зменшувати. Манекен вважається важливим засобом допомоги для правильного встановлення внутрішніх розмірів кузова автомобіля. Розглядаючи основні розміри Оптимальні параметри для сидіння манекена, виділяють точку Н, водія у середньому положенні яка є центром тазостегневого с  углоба. Цю точку інколи позначають буквою R і називають контрольною точкою посадки. Ця точка є базою для визначення пози сидячої людини та основних розмірів, відрахованих від даної точки (висота розміщення очей, простору над головою).На рис.3 наведені бажані геометричні співвідношення для сидіння водія у середньому положенні. Регулювання положення сидіння повинно бути у двох Рис.2. напрямках (уздовж горизонталі та вздовж вертикалі): уздовж горизонталі 80мм; уздовж вертикалі 50 мм. Під час проектування найбільше значення надається засобам регулювання положення спинки, яке повинне забезпечити змінювання кута нахилу спинки не менше, ніж на 5 від середнього положення. Кут нахилу спинки сидіння відносно вертикалі, який забезпечує найбільшу зручність, складає 20-25. Мінімальні розміри салону автомобіля середнього класу  Рис. 3 Висота спинки сидіння повинна бути не менше 495 мм, а з підголовниками - 800 мм. Глибину подушки сидіння беруть 450 500 мм, а кут її нахилу до горизонталі-5. Заднє сидіння може складатися або бути нерухомо закріпленим. На автомобілі, що проектується, треба забезпечити необхідну видимість з робочого місця водія, для цього треба встановити значення кутів огляду вгору, вниз та вбік не менше 7, 5, 17 відповідно. Кути огляду будують із точок, які лежать на різній висоті (залежно від росту людей) відносно контрольної точки Н. ^ 1. Використовуючи дані рис.3 та за допомогою транспортира із точністю 1, встановити манекен чоловіка 50-го рівня репрезентативності та відмітити його положення. Це положення буде відповідати середньому положенню сидіння водія. 2. Накреслити рульове колесо, взявши його діаметр у межах 300 380 мм, а кут нахилу відносно вертикалі -у межах 15 40 , накреслити педаль акселератора. 3. Ураховуючи межі регулювання подушки сидіння у горизонтальній та вертикальній площинах, прив’язавши манекени чоловіка великого росту і жінки малого росту до педалі акселератора та рульового колеса, визначити крайні положення манекенів. Різниця між ними буде межами регулювання сидіння водія. 4. Визначити кути огляду. Якщо ці кути менше допустимих, то провести повторне макетування, добиваючись їх виконання. Потім нарисувати подушку та спинку сидіння водія. 5. Використовуючи дані рис.2 і манекену чоловіка 95-го рівня репрезентативності, нарисувати положення цього манекена та заднє сидіння. 6. Визначити габаритні параметри розробленого салону і порівняти із рекомендованими та даними плакатів. 7. Проаналізувати параметри розробленого салону з точки зору комфорту і пасивної безпеки. ^ Результати заняття оформлюються на аркушах форматом А1, на якому повинен бути нарисований салон із показом одержаних розмірів, положень, які займають манекени, кути огляду. ^
^ ТЕМА Розробка зовнішньої форми кузова легкового автомобіля МЕТА ЗАНЯТТЯ 1. Ознайомитись із загальними вимогами до компону- вання зовнішньої форми кузова легкового автомобіля.
кузова. ЗАВДАННЯ
ОБЛАДНАННЯ
^ Існують три основні конструктивні схеми розміщення двигуна і приводу на ведучі колеса:
Перша компонувальна схема (класична) забезпечує оптимальний розподіл між колесами, високі ходові якості, зручне розміщення багажу, високу пасивну безпеку. Недоліками такої схеми вважаються труднощі із розміщенням глушника, необхідність тунелю для розміщення карданної передачі, погіршення маневрування автомобіля за рахунок збільшення бази. Друга компонувальна схема за кількістю автомобілів займає перше місце в світі, дозволяє вільно компонувати кузов, великий вільний об’єм для багажу, вітсутність тунелю для розміщення карданної передачі, немає труднощів із розміщенням паливного бака і глушника, висока пасивна безпека. Основними недоліками такої компонувальної схеми є наявність ведучих керованих коліс, що призводить до застосування шарнірів однакових кутових швидкостей, велика маса припадає на передній міст, що призводить до погіршення керованості. Третя компонувальна схема забезпечує високу прохідність автомобіля, проста конструкція приводу на ведучі колеса, відсутній тунель для карданної передачі. Недоліки схеми: велика маса припадає на задні колеса, зменшений об’єм для розміщення багажу, погана пасивна безпека. Агрегати автомобіля, залежно від компонування двигуна і ведучого моста, найчастіше розміщують так: запасне колесо -у багажнику автомобіля ззаду в лежачому, боковому вертикальному положенні, спереду -в багажнику у лежачому положенні; паливний бак розміщують під сидінням пасажира, за сидінням, у багажнику збоку, під багажником ззаду, в передньому багажнику; глушник під багажником, за заднім мостом, під сидінням пасажира. Зовнішня форма автомобіля проектується за умовами забезпечення мінімального аеродинамічного опору. Найбільший вплив на коефіцієнт обтічності мають передня та задня частина автомобіля. Для цього передня частина повинна бути низькою з плавними контурними лініями, які плавно переходять до скла. Гострих країв не повинно бути. Що стосується лобового скла, то з точки зору аеродинаміки воно повинно мати великий кут нахилу. Проте під час компонування зовнішньої форми кузова автомобіля необхідно пам’ятати, що максимальний кут нахилу лобового скла від вертикалі не повинен перевищувати 60, для зменшення нагрівання та засліплення водія. Крім того, що передня частина повинна мати малий аеродинамічний опір, задню необхідно виконувати таким чином, щоб повітряний потік не відривався і не створював закрути. Практично цю вимогу виконати неможливо, тому що в цьому випадку задня частина буде дуже довгою. Тому задню частину автомобіля проектують так, щоб виконувались умови мінімального опору. Існують три варіанти виконання задньої частини : ступенева, плавно-спускаюча і тупа. Ступеневій формі задньої частини автомобіля з максимально піднятим багажником зараз надається перевага, оскільки така форма забезпечує огляд, пасивну безпеку, об’єм багажника. Великий вплив на аеродинамічний опір має висота покрівлі й кути нахилу кришки багажника. Тому кут нахилу кришки багажника необхідно зробити меншим до горизонталі. Цей кут має не перевищувати 20. Якщо це не вдається, то дизайнери збільшують цей кут, однак його значення не повинно перевищувати 2535. Але при таких кутах відбувається значне зрістання коефіцієнту обтічності. ^ 1. Використовуючи раніше розроблений салон легкового автомобіля, взявши радіус кочення колеса 300-360 мм, накреслити колеса, забезпечуючи під час переміщення підвіски 80100 мм необхідний просвіт між кузовом і дорогою. При цьому колеса не повинні зменшувати салон, забезпечувати зручне розміщення ножних органів керування. 2. Накреслити двигун, взявши його форму у вигляді прямокутника розміром 500 600 мм, радіатор завтовшки 60 мм, при цьому забезпечивши простір під вентилятор 100 мм. 3. Розташувати в багажнику запасне колесо, спроектувати і розмістити паливний бак, забезпечуючий пробіг автомобіля за важких умов міста не менше 400 км, а також надійний захист від удару. 4. Накреслити зовнішню форму автомобіля, забезпечивши мінімальний аеродинамічний опір; окремий від салону багажник; бампери, розташовані від дороги на висоті 350450 мм. 5. Визначити габаритні розміри автомобіля, його базу. Навести тонкою лінією контури найближчого прототипу, використовуючи плакати, довідкові дані. Проаналізувати розроблений кузов. ^ Результати лабораторної роботи оформлюються на аркуші А1, використовуючи раніше розроблений салон, з виконанням габаритних розмірів, бази. На аркуші повинні бути відображені манекени, рульове колесо, педаль акселератора сидіння, двигун, колеса, панель приладів, контури прототипу. ^ 1. Яка основна вимога висувається до зовнішньої форми легкового автомобіля?
^ ТЕМА Розробка робочого місця водія вантажного автомобіля МЕТА ЗАНЯТТЯ 1. Ознайомитись з вимогами ОСТ 37.001.413-86
ЗАВДАННЯ
ОБЛАДНАННЯ 1. Двовимірні манекени чоловіків 5-го, 50-го, 95-го рівнів репрезентативності, виконані в масштабі 1:5.
^ Робоче місце водія повинно забезпечувати під час роботи зручну позу та виконання простих, економічних рухів. Зручне положення водія під час роботи забезпечується раціональною конструкцією сидіння, його спинки та межами регулювання. Розміри робочого місця водія та розміщення основних органів керування повинні забезпечувати зручне управління автомобілем для водіїв від 5-го до 95-го рівнів репрезентативності. Параметри робочої пози водія повинні відповідати вимогам табл.1, рис.4. Таблиця 1-Параметри робочої пози водія
Параметри робочої пози водія  Рис.4 Параметри робочого місця водія повинні відповідати вимогам табл.2, рис.5. Таблиця 2-Параметри робочого місця водія
Примітки: 1. Значення е може бути зменшено до 140 мм, якщо конструкт ція руля і сидіння забезпечують належну посадку.
Параметри робочого місця водія  Рис.5 Сидіння водія повинне бути роздільним і мати систему амортизації. Розміри сидіння водія повинні відповідати вимогам табл.3, рис.6. ^
Примітка. Величина y для повнопривідних автомобілів може бути зменшена до 30 мм. Розміри сидіння водія  Рис. 6 Розміщення основних органів керування автомобілів повинно відповідати табл.4, рис.7. Таблиця 4- Розміщення основних органів керування автомобілів
У зоні розміщення педалей не допускається розміщення інших вузлів і деталей, які заважають керуванню. Розміщення основних органів керування автомобілів  Рис. 7 Рукоятка керування механічною коробкою передач повинна бути розміщена справа від водія в зоні, зазначеній на рис.7. У будь-якому робочому положенні рукоятка не повинна розміщуватися ближче, як на 70 мм від інших жорстких деталей кабіни та сидіння. При повній масі більш як 13 т допускається збільшення радіусу r від 600 до 750 мм. Будь-яка частина рульового колеса повинна знаходитись на відстані не менше 80 мм від інших деталей, панелі приладів, стінок кабіни, за винятком перемикачів, які включаються без зняття рук з рульового колеса. Деяка частина вантажних автомобілів використовується для міжміських, міжнародних далеких перевезень, тому вони повинні бути обладнані спальним місцем. Довжина спального місця повинна бути не менше 1900 мм, ширина не менше 500 мм. Відстань від поверхні основи спального місця до внутрішньої оббивки не менше 600 мм. ^ 1. Використовуючи двомірний манекен чоловіка 50-го рівня репрезентативності встановити його робочу позу відповідно до середнього значення табл.1 і рис.4, а потім накреслити його положення. 2. Нарисувати з урахуванням табл.4 і рис.7 рульове колесо, взявши його діаметр 510 мм, що відповідає автомобілям КрАЗ, МАЗ, КамАЗ. При цьому рульове колесо не повинне заважати куту огляду вниз не менше 5 від горизонталі, вгору - 7.Накреслити педаль акселератора. 3. Установити і накреслити послідовно положення манекенів 95-го і 5-го рівнів репрезентативності, прив’язуючи їх до рульового колеса і нижнього краю педалі акселератора. При цьому сидіння змінює своє положення в межах значень табл.3. Манекен чоловіка 95-го рівня репрезентативності відповідає відповідно зміщеному назад і опущеному вниз регульованому сидінню, а манекен жінки 5-го рівня репрезентативності - зміщеному вперед і піднятому вгору положенню сидіння. Перевірити положення робочих поз манекенів на відповідність значенням табл.1, а також куту огляду. Якщо положення поз манекенів будуть виходити за межі значень табл.1, перепланувати середнє положення манекена, а потім повторити компонування інших. 4. Накреслити сидіння водія у двох крайніх положеннях, використовуючи дані табл.3. 5. Нарисувати керовані колеса автомобіля, враховуючи, що радіус колес для неповнопривідних автомобілів знаходиться у межах 476...524 мм, а повнопривідних - 610650 мм. 6. Нарисувати двигун розмірами 10001200 мм, зчеплення, коробку передач і панель приладів. Нарисувати спальне місце водія. 7. Нарисувати зовнішню форму кабіни водія, забезпечуючи виконання умов табл.2, та з умов забезпечення мінімального аеродинамічного опору. 8. Визначити зону огляду, при цьому відстань видимої точки на дорозі до передньої частини автомобіля не повинна перебільшувати 11 м. 9. Визначити габаритні розміри кабіни автомобіля. Нарисувати зону розміщення рукоятки управління механічною коробкою передач. ^ Результати лабораторної роботи оформлюються на форматі А1, на якому повинно бути зображено робоче місце водія, кабіна з показом одержаних розмірів, поз, які займали всі манекени під час проектування салону кабіни. ^
^ ТЕМА Огляд ергодизайнерських вирішень різних типів автомобілів МЕТА ЗАНЯТТЯ Ознайомитись з прикладами існуючих вирішень оформлювання кабін вантажних автомобілів з метою закріплення матеріалу з основ ергономіки та дизайну. ЗАВДАННЯ Проаналізувати робоче місце водія з точки зору виконання вимог ергономіки та дизайну автомобіля. ОБЛАДНАННЯ
^
Використовуючи вимірювальний інструмент, визначити основні параметри робочого місця водія вантажного автомобіля з точністю замірів 1 мм, 1, та занести дані до табл.5. Таблиця 5-Параметри робочого місця водія вантажного автомобіля
2. Проаналізувати робоче місце водія відповідної марки автомобіля, порівнюючи результати замірів з вимогами ОСТ 37.001.413-86. 3. Розробити рекомендації щодо доповнень робочого місця водія згідно з вимогами ОСТ. ^ Результати заняття оформлюються в шкільному зошиті або на стандартних аркушах. У звіті подати табл.5, до якої занести вимоги ОСТ 37.001.413-86, результати замірів, їх аналіз і рекомендації з дороблення робочого місця водія. ^
Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Основи ергономіки та дизайну автомобіля» для студентів зі спеціальності 8.090211- “Колесні та гусеничні транспортні засоби” денної форми навчання Укладач старш. викл. А.А.Черниш Відповідальний за випуск доц. В.В.Павленко Видавничий відділ КДПУ Тираж 10 прим. Кременчук 2004  |
Схожі:
 | Конспект лекцій з дисципліни «Основи ергономіки та дизайну автомобілів» Предмет, задачі та методика вивчення дисципліни. Історія розвитку ергономіки та дизайну. Основні поняття про ергономіку, дизайн,... | | Методичні вказівки щодо самостійної роботи з вивчення навчальноїдисципліни "основи ергономіки та дизайну автомобілів" для студентів денної та У зв’язку з цим, ще більшого значення набуває вдосконалення конструкції автомобілів, робочого місця водія, зовнішніх форм автомобіля,... |
| Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт із дисципліни «Основи програмування та алгоритмічні мови» для студентів спеціальності Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Основи програмування та алгоритмічні мови» / укладач С. М. Ващенко.... | | Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «основи експлуатації та ремонту автомобілів» для студентів «колісні та гусеничні транспортні засоби» освітньо-кваліфікаційних рівнів „Спеціаліст”, „Магістр” |
| «Основи ергономіки та дизайну автомобіля» Зі спеціальності 090211 “колісні та гусеничні транспортні засоби” денної та заочної форм навчання | | Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни "інформаційні системи І технології у фінансах" для студентів денної та заочної форм навчання Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни “ Інформаційні системи І технології у фінансах” для... |
| Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу " Основи автоматики та систем управління " для студентів спеціальності 091101 При підготовці до лабораторних робіт студенти вивчають методичні вказівки до їх виконання, рекомендовану літературу, а також виконують... | | Методичні вказівки щодо виконання контрольних робіт з дисципліни Методичні вказівки щодо виконання контрольних робіт з навчальної дисципліни „Моделі І методи прийняття рішень в аналізі І аудиті... |
| Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Електротехнічні матеріали» для студентів спеціальності 090603 Методичні вказівки містять теоретичні відомості для підготовки до виконання лабораторних робіт, порядок виконання робіт, зміст звіту... | | Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Електротехнічні матеріали» для студентів спеціальності 090603 Методичні вказівки містять теоретичні відомості для підготовки до виконання лабораторних робіт, порядок виконання робіт, зміст звіту... |