Содержание.
Введние…………………………………………………………………….
1.Иследовательская часть………………………………………………
1.1. Анализ существующих моделей электрических скутеро…
1.2. Постановка задачи……….…………………………………..
1.3. Выбор материалов…………………………………………..
1.4. Принцип работы электрического скутера…….…………..
1.5. Перевернутый маятник…………………….………………..
1.6. Структурная схема…………………………………………..
1.7. Выбор оборудов.……………………………………………
1.7.1.Электродвигатели…………………………………..
1.7.2.Выбог гироскопов и акселерометро……….……..
2.Конструкторская часть……………………………………………………
2.1.Разработка и выбор оборудования………………………..
2.2.Технологическая карта сборки…………………………….
3.Технологическая часть…………………………………………………..
3.1. Анализ технологичности конструкции.…………………
3.2.Организация технологического процесса сб……………
3.3.разработка маршрутного технологического пр………..
3.4.Нормарование сборочных операций……………………
3.5.разработка алгоритма контроля качества с……………..
4.Экономический расчет…………………………………………………..
4.1.расчет экономических затрат…………………………….
4.2.Расчет текущих затрат…………………………………….
4.3.расчет эффективности проекта…………………………..
5.Безопастность жизнедеятельности………………………………………
5.1.Требования безопасности при испытании скутер………
5.2.организация техники безопастности на рабочем ……….
6.Заключение…………………………..…………………………………..
7.Список литературы……………………………………………………….
Введение.
С давних времен и до наших дней человек стремился передвигаться быстрее, дальше и с меньшей затратой сил. Автомобили, заполонившие наши дороги, стали не только помощником человека, но и большой опасностью для жизни. Поэтому актуальным стал вопрос: а можно ли заменить автомобиль как средство передвижения в городе. Так появился Segway (скутер).
Электрический самобалансирующийся скутер с двумя колёсами, расположенными по обе стороны от водителя, изобретённый Дином Кейменом
Название фирмы производителя, перенесённое и на сам электросамокат — «Segway»-происходит от музыкального термина «се́гве» (итал. Segue , что в переводе означает «следуй, иди за»). Скутер сегвей превращает своего владельца из обычного пешехода в более «продвинутого» участника дорожного движения, позволяя ему передвигаться быстрее, дальше и с меньшей затратой сил. Он позволяет ездить по тротуарам и тропинкам бок о бок с друзьями, движущимися пешком, получая удовольствие от интересного разговора. Без труда проезжайте сквозь людской поток Вы также будете находиться в гармонии с окружающей средой благодаря тому, что скутер segway не нуждается в газовом топливе и не производит никаких вредных выбросов.
Сегодня в США segway используют почтовые работники, игроки в гольф и многие другие. Патрульные полицейские оценили в segway скорость, манёвренность и высоту; segway-ная полиция похожа на конную и применяется там, где конь не вписывается, а толпу сдерживать не нужно (например, в аэропортах). Опытные операторы используют segway для быстрого передвижения по съёмочной площадке без тряски. Концепция «города без автомобилей» популярна среди некоторых интеллектуалов в США, которые видят автомобиль как устройство, вредное для природы и общества в целом, и поэтому идея передвижения по городу на электросамокате была воспринята в СМИ с большим энтузиазмом. Однако достаточно высокая стоимость устройства, сравнимая с ценой дешёвого автомобиля, привела к постепенному спаду интереса к устройству среди публики. Кроме того, более примитивные варианты устройства — без гироскопической стабилизации и с четырьмя колёсами — доступны за четверть цены сегвея.
В России сегвей используется милицией в Набережных Челнах и в Москве (Сад им. Баумана, музей-заповедник Царицыно).
Цель проекта: разработка электрического скутера с гироскопической системой балансировки,
Задачи:
Исследование предметной области
Разработка конструкции;
Разработка структурной и функциональной схем;
Выбор материалов и оборудования;
Построение математической модели;
Разработка программы управления;
Тестирование в условиях работоспособности.
Исследовательская часть.
Анализ существующих моделей электрических скутеров.
Электрический самобалансирующийся скутер с двумя колёсами, расположенными по обе стороны от водителя. Два колеса скутера расположены соосно. Скутер автоматически сбалансируется при изменении положения корпуса ездока; для этой цели используется система индикаторной стабилизации: сигналы с гироскопических и жидкостных датчиков наклона поступают на микропроцессоры, которые вырабатывают управляющие двигателями воздействия. Каждое колесо скутера приводится во вращение своим электродвигателем, реагирующим на изменения равновесия машины.
При наклоне ездока вперёд скутер начинает катиться вперёд, и чем больше наклон, тем быстрее. При отклонении корпуса назад самокат замедляет движение, останавливается или катится задним ходом. Руление модели происходит с помощью качанием колонки влево-вправо.
Скутера развивает скорость около 20 км/ч. Масса без батареи около 40 кг, ширина 60 см, позволенная нагрузка — 140 кг. Аккумулятор обеспечивает пробег до 39 км. В зависимости от модели эти показатели могут варьироваться. Машина может двигаться не только по асфальту, но и по грунту.
Рассмотрим модели электрических скутеров различных компаний.
Электроскутер Robstep М1R (производство Китай,сборка Россия)
Транспортные средства Robstep М1R (представлен на рисунке 1.1) независимо разработаны и продвигаются компанией PAUKOOL ROBOT TECHNOLOGIES CO.,LTD. Robstep М1R может двигаться вперед, назад, быстрее, медленнее, контроль скорости и движения осуществляется за счет изменения положения тела водителя. Это модное, современное умное универсальное средство передвижения.
Рисунок 1.1-Электроскутер Robstep М1R.
Технические характеристики Robstep М1R
Вес |
21 кг. |
Минимальная нагрузка |
20 кг. |
Максимальная нагрузка |
110 кг. |
Максимальная скорость |
20 км\ч |
Радиус разворота |
0 м |
Максимальный угол подъема |
20° |
Максимальный пробег на одной зарядке |
20 км. |
Питание |
Литиевая батарея |
Батарея |
48V 8Ah |
Время зарядки |
3 часа |
Требования для зарядки |
100v-240v |
Габариты транспортного средства |
437*345*1370 мм. |
Габариты упаковки |
615*435*415 мм. |
Высота ручки |
100cm-137 см. |
Высота корпуса |
21 см. |
Диаметр шин |
19 см. |
Клиренс |
3.2 см. |
Давление в шинах |
Шины из вакуумной резины |
Гироскутер Gustgo (гастго)( производство Китай,сборка Россия).
Гироскутеры Gustgo (представлен на рисунке 1.2) производит фабрика ZHEJIANG COTRUM INDUSTRY & TRADE CO., LTD, зарекомендовавшая себя, как очень ответственный, производитель качественной продукции, специализирующийся на развитии в области новинок и оптимизации инновационных экологичных транспортных средств.
Рисунок 1.2- .Гироскутер Gustgo. Технические характеристики Гастго
|
Гироскутер RIJIANG.(производство Китай)
Данная модель является аналогом Segway i2, впервые в электронной начинке аналогичной техники применены 3 (три) гироскопических датчика, что позволяет работать приближенно к оригинальному Segway.
Рисунок 1.3 Гироскутер RIJIANG.
Технические характеристики (данные производителя):
Максимальная скорость |
20 км/ч. |
Максимальная дальность пути на одной зарядке |
27 км. (одна батарея). |
Максимальная дальность пути на одной зарядке |
до 54 км. (две батареи). |
Разрещенная нагрузка |
35-100 кг |
Суммарная мощность моторов |
2000 Вт (безщеточные моторы). |
Литий-ионная аккумуляторная батарея |
- 70V, 14Ah |
Кол-во циклов заряда/разряда литиевой АКБ |
2000 |
Время зарядки |
4 часа |
Срок жизни АКБ |
5-8 лет |
Размер колес |
100/65-14 |
Габаритные размеры |
520 мм 550 мм 650 мм |
Размер упаковки |
580 мм 600 мм 700 мм |
Угол подъема |
26 градусов |
Вес |
47 кг (с одной батареей) |
Цвет |
черный |
LED дисплей: Пробег, скорость, таймер, параметры скорости, виброзвонок, уровень заряда батареи, ограничение скорости, перегрузки.
Комплектация:
Электроскутер, одна или две аккумуяторных батареи (в зависимости от выбранной комплектации), шлем, подножка, одно или два зарядных устройств, инструмент, 2 (два) беспроводных пульта управления.
Главные функции:
1. Два режима скорости. Высокая скорость (20 км/ч). Низкая скорость (10км/ч).
2. Противоугонная сигнализации.
3. LED дисплей показывает: Полный пробег, текущую скорость, уровень заряда батареи, сигнализация низкого напряжения батареи.
4. Ограничение скорости (при попытке привысить скорость, руль откидывается назад и снижает скорость автоматически). При движении задним ходом, оповещение вибрацией.
5. При колебательных движениях взад и вперед несколько раз сработает сигнализация опасных действий (вибрация).
6. При низком уровне заряда батареи, высокая скорость автоматически отключается, и включится низкая скорость (10км/ч).
7. Функции автоматической перегрузки.
8. Автоматический таймер для операторов проката (10-90 минут).
10. Мощный бесщеточный двигатель, максимальная мощность: 2x1000W
11. Двойной источник резервного питания электронных систем
12. Корпус выполнен из алюминиевого сплава
Гироскутер Segway i2(страна производитель США)
Минималистский дизайн. Многоцелевое использование. Идеально сочетая комфорт, практическую пользу и ни с чем не сравнимую радость движения, модель Segway i2 позволит вам беспрепятственно проскользить по ежедневному маршруту, минуя любые пробки, или превратить рутинный поход за продуктами в праздник (забота о парковке осталась в прошлом!). i2 способен пройти на одной зарядке 480 городских кварталов, прекрасно маневрируя как на улице, так и в помещении.
Характеристики
Вес 47,3 кг
Диаметр шин 48 см (19”)
Размер следа 48 см х 64 см
Дорожный просвет 8,5 см
Максимальная скорость 20 км/ч
Дальность пробега 38 км
Максимальный вес пользователя 117 кг (включая груз)
Высота платформы 20 см
Аккумуляторы два Li-Ion аккумулятора 5,8 Ач, 73,6 В
Моторы два высокоскоростных бесшумных электромотора с функцией дублирования
Цвет черный или белый
Рисунок 1.4- Гироскутер Segway i2.
Сравнительная таблица характеристик.
Таблица 1.1 – Сравнительная характеристика роботов по функциональным возможностям и техническим параметрам
Модель |
Segway S1 |
RIJIANG |
Gustgo |
Robstep М1R |
Вес нетто |
50 кг |
47 кг |
30 кг |
18,5 кг |
Мин. нагрузка |
35 кг |
35 кг |
30 кг |
35 кг |
Макс. нагрузка |
118 кг |
100 кг |
120 кг |
120 кг |
Макс.Скорость |
20 км/ч |
20 км/ч |
15 км/ч |
18 км/ч |
Батарея |
73,6V/6 Ah |
70V,14Ah |
48V/1 Ah |
48V/8Ah |
Срок службы батареи |
3-5 лет |
5-7 лет |
3-5 лет |
3-5 лет |
Время полной зарядки |
6-7 часов |
3-4 часа |
5 часов |
3-4 часа |
Пробег на полной зарядка |
20 км |
27 км |
35 км |
20-30 км |
Габариты |
65,0х63,0 см |
52х55 см |
65х38 см |
46,7х46,4 см |
Высота ручки |
117-130 см |
100-130 см |
90,5-102,5 см |
115-140 см |
Клиренс |
8,5 см |
9 см |
6,3 см |
3,2 см |
Высота корпуса |
20 см |
21,0 см |
19,0 см |
21,2 см |
Мощность |
1,4 кВт |
2 кВт |
1,6 кВт |
1,6 кВт |
Шины |
камерные |
вакуумная резина |
камерные |
вакуумная резина |
Диаметр колёс |
53 см |
36 см |
31 см |
19 см |
Выводы
Анализ существующих технических решений показывает, что все существующие модели имеют сходные характеристики.Все образцы имеют как минимум 3 акселерометра и 2 гироскопа. Рассчитаны на нагрузку до 120кг.Развивают скорость до 20км/ч и рассчитаны на пробег до 35 км. Небольшие лишь отличия в весе и дорожном просвете.