Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние вопроса проектирования пассажирских сидений автобусов 8
1.1 Общие вопросы проектирования транспортных средств как промышленных изделий 8
1.2 Вопросы создания художественно-эстетического образа 19
1.3 Вопросы эргономики транспортных средств 22
1.4 Вопросы исследования конструкции транспортных средств с позиции надежности и безопасности 25
1.5 Выводы и постановка задач исследования 28
ГЛАВА 2. Особенности художественно–конструктивного решения пассажирского сиденья 31
2.1 Архитектура пассажирского сиденья 31
2.2 Многофакторный анализ условий эксплуатации пассажирского сиденья, как конструктивного элемента автобуса 40
2.3 Взаимосвязь эстетических свойств и конструктивных схем сиденья автобуса от его назначения 51
2.4 Эргономическое обоснование выбора геометрии посадочных поверхностей 58
2.5 Особенности выбора применяемых материалов при проектировании пассажирских сидений автобусов 67
2.6 Выводы .79
ГЛАВА 3. Методика проектирования пассажирского сиденья 80
3.1 Основные требования нормативных документов, предъявляемые к пассажирским сиденьям автобуса 80
3.2 Оптимизация процесса формирования конструктивной схемы пассажирского сиденья автобуса з
3.3 Алгоритм проектирования пассажирского сиденья автобуса 94
3.4 Выводы 100
ГЛАВА 4. Применение разработанной методики на примере разработки пассажирского сиденья для экскурсионного автобуса 101
4.1 Эргономическое решение 102
4.2 Стилевые предложения 105
4.3 Решение инженерно-конструкторских задач 110
4.4 Прочностные расчеты основных элементов конструкции на этапе формирования финальной сборки 120
4.5 Порядок проведения испытаний в соответствии с правилами ЕЭК ООН 132
4.6 Проведение натурных испытаний 133
Основные выводы и результаты 141
Список использованных источников
- Вопросы создания художественно-эстетического образа
- Многофакторный анализ условий эксплуатации пассажирского сиденья, как конструктивного элемента автобуса
- Оптимизация процесса формирования конструктивной схемы пассажирского сиденья автобуса
- Прочностные расчеты основных элементов конструкции на этапе формирования финальной сборки
Введение к работе
Актуальность работы. С момента начала проектирования первых образцов
общественного транспорта и до сегодняшних дней одной из главных задач
разработчиков является решение проблемы создания и размещение в салоне
сидячих мест для пассажиров. Научно-технический прогресс в области разработки
новых материалов и технологий, а также методик проектирования привел к тому,
что простейшая конструкция пассажирского сиденья (в первоначальном варианте –
жесткая деревянная рама с опорными поверхностями, или деревянная скамья) к
сегодняшнему дню трансформировалась в сложное многофункциональное изделие
с множеством деталей и узлов, базой для размещения которых является
монтажный каркас. Конструкция современного пассажирского сиденья – сложная
комбинация взаимосвязанных элементов различного функционального
назначения. Это определяет высокий уровень сложности процесса проектирования и необходимость выработки строгого методологического подхода к организации проектной деятельности для удовлетворения на сегодняшний день значительно набора эксплуатационных требований. В реалиях современного рынка отсутствие стройной логически выверенной методики проектирования пассажирских сидений, с учетом большого разнообразия транспортных средств различного назначения и условий эксплуатации, зачастую приводит к разработке изначально конструктивно избыточного, либо недостаточного, количества составляющих сиденья элементов от необходимого функционала. В сумме все это и определяет актуальность проводимого исследования.
Цель работы: повышение эксплуатационных характеристик пассажирских сидений автобусов различного назначения, таких как надежность, долговечность, ремонтопригодность.
Задачи исследования:
-
Проанализировать состояние вопроса проектирования пассажирских сидений транспортных средств, предназначенных для общественных перевозок.
-
Разработать общую методику проектирования пассажирских сидений и их элементов в соответствии со спецификой условий эксплуатации.
-
Выработать комплекс рекомендации по формированию художественно-конструктивного решения пассажирского сиденья.
-
Провести комплекс инженерных расчетных исследований.
-
Провести комплекс экспериментальных исследований по апробации разработанных методики и рекомендаций.
Научная новизна работы:
-
Разработан алгоритм проектирования пассажирского сиденья автобуса.
-
Разработана комплексная методика проектирования пассажирских сидений автобусов в соответствии со спецификой условий эксплуатации.
-
Адаптирована распределительная двухиндексная задача линейного программирования применительно к процедуре формирования конструктивных схем пассажирских сидений.
-
Разработана серия конструктивных схем пассажирского сиденья в соответствии с назначением и условиями эксплуатации автобусов различных типов.
-
Найден ряд научно-обоснованных технических решений при проектировании пассажирских сидений автобусов.
Практическая ценность работы:
-
Разработанная методика позволит повысить эффективность проектирования пассажирских сидений автобусов, учитывая их назначения и условия эксплуатации.
-
Предлагаемые средства проектирования позволят уменьшить трудоемкость данного процесса, а, следовательно, снизить затраты на разработку и последующие работы по доработке конструкции.
Объект исследования. Пассажирские сиденья автобусов различного назначения.
Предмет исследования. Методика проектирования пассажирского сиденья автобуса.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Конструктивные схемы пассажирского сиденья в соответствии с назначением и условиями эксплуатации автобусов различных типов.
-
Алгоритм и методика проектирования пассажирских сиденья автобусов.
-
Результаты инженерных расчетных и экспериментальных исследований по апробации разработанных методики и рекомендаций.
Апробация работы. Основные положения и выводы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на:
Научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых
ученых «Молодые ученые – ускорению научно-технического прогресса в XXI
веке» (г. Ижевск, 2011 г.), на Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием «Современные научные исследования в дорожном и
строительном производстве» (г. Пермь, 2011 г.), на V Международной
конференции «Технические университеты: интеграция с мировыми системами
образования» (г. Ижевск, 2012 г.), на Всероссийской научно-практической
конференции «Машиностроение: проектирование, конструирование, расчет и
технологии ремонта и производства» (г. Ижевск, 2012г.), на 13-й Международной
конференции «Системы проектирования, технологической подготовки
производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта
(CAD/CAM/PDM – 2013)» (г. Москва, 2013г.), на Международной
научно-практической конференции «Тенденции формирования науки нового
времени» (г. Уфа, 2013г.), на Научно-практической конференции «Стратегия и тактика дизайна. (Новый формат сотрудничества в целях осуществления государственного стандарта третьего поколения)» (г. Москва, 2014г.), на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития науки» (г. Уфа, 2014г.), на VI Международной конференции «Технические университеты: интеграция с мировыми системами образования» (г. Ижевск, 2014 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Автомобилестроение: проектирование, конструирование, расчет и технологии ремонта и производства» (г. Ижевск, 2014 г.).
Личный вклад соискателя. Все главы диссертации написаны автором работы. Автору также принадлежат исследовательская часть и обработка результатов экспериментов, разработка методики проектирования пассажирского сиденья с учетом назначения и условий эксплуатации автобусов.
Публикации. По теме работы опубликованы 13 научно-технических статей, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент на полезную модель, а так же 10 статей в материалах Международных, Всероссийских и Республиканских конференций.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, результатов и выводов, изложена на 156 страницах текста, содержит 86 рисунков, 14 таблиц, 2 приложения и список использованных источников, включающий 144 наименования.
Вопросы создания художественно-эстетического образа
Даниляк В.И., Мунипов В.М., Федоров М.В. (Эргодизайн, качество, конкурентоспособность. 1990 г.) Так же проводили исследования по определению на начальных этапах проектирования возможного уровня качества и конкурентоспособности промышленных изделий. Из их работы следует, что конкурентоспособность изделий на ранней стадии проектирования исходит от художественных приемов и практически не учитывает техническую основу конструктивно сложных систем, к которым непосредственно относятся средства транспорта.
Д.П. Великанов (Автомобильные транспортные средства. 1977 г.) проводит анализ эксплуатационных качеств отечественных автомобилей с позиции рассмотрения основных геометрических параметров, конструктивных особенностей и свойств автомобилей, характеризующих их как транспортные средства, предназначенные для перевозок пассажиров [2]. Большое внимание уделено изложению метода оценки совершенства конструкций автомобилей, основанному на анализе их соответствия потребностям эксплуатации и приспособленности к наиболее эффективному использованию. По всем разновидностям отечественных базовых моделей автомобилей и автобусов приведены численные значения измерителей эксплуатационных качеств.
Канадский автор Дж. Вонг (Теория наземных транспортных средств. 1982 г.) дал анализ и оценку эксплуатационных свойств, относительно общей теории и конструкции колесных и гусеничных транспортных машин, а также аппаратов на воздушной подушке. Основное внимание в работе уделяется общей компоновке, обходя стороной элементы салона [17].
Ю.А. Долматовский (Об оценке потребительских качеств легкового автомобиля. 1965 г.; Автомобиль в движении. 1957 г.) занимался так же изучением потребительских качеств автомобилей, что нашло отражение в некоторых его работах. Автор провел анализ влияния законов движения автомобиля на его эксплуатационные качества и пришел к выводу, что зная эти законы, можно получить лучший автомобиль, сделать его более комфортным (за счет введения в конструкцию элементов салона демпфирующих элементов) и экономичным (за счет снижения общей массы) [40, 45].
А.С. Литвинов (Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. 1989 г.) В своей работе впервые ввел критерии и оценочные показатели эксплуатационных свойств и предложил методику определения их связи с конструктивными и эксплуатационными факторами. К сожалению все описанные в книге требования сформированы относительно общей конструкции автотранспортных средств, и не затрагивают конструктивных особенностей элементов салона.
Применение систем оценки конкурентоспособности разработанной Шарыповым Б. Н. (Разработка методики оценки конкурентоспособности автобусов для городских пассажирских перевозок. 1998 г.) позволяет определить наиболее конкурентоспособную модель городского автобуса [132]. Из результатов исследования автора следует вывод, что качество перевозок и эксплуатации можно определить только через группу показателей, отражающие потребительскую привлекательность автобусов и их эстетические качества.
Результаты исследования В. Г. Дажина (Российский автобус: цена и качество. 2000 г.) как и методика ВНИИТЭ (Методика художественного конструирования. 1983 г.) сводятся к тому, что конечного потребителя крупных промышленных изделий [78], автобусов в частности [30], практически не интересует сложность и техническая составляющая конструкции. Основными, представленными автором и составителями методики критериями являются художественно-эстетические, эргономические показатели изделия и непосредственно его конечная стоимость [30, 78]. В.Н. Кравец (Проектирование автомобиля. 1983 г.; Проектирование автомобиля. 1992 г.), Е.В. Горынин (Законодательные и потребительские требования к автомобилям. 2000 г.) и В.А. Щетина (Экологические аспекты автомобильного транспорта. 1990 г.) в своих работах рассматривают взаимосвязь потребительских свойств транспортных средств и требований законодательных документов и экологической безопасности [66, 67, 68, 138]. Например, возможность применения различных материалов в элементах экстерьера и интерьера транспортного средства в зависимости от их негативного влияния на окружающий мир. Авторы описывают возможность разработки особенных форм будущего объекта, которые, например, снижают внешний и внутренний шумы, улучшают аэродинамику [68]. Использование различных сочетаний материалов (различные ткани, натуральные волокна, кожа, пластиковые материалы), которые могут оказать влияние на снижение уровня шума, токсичности, психологической усталости [68, 138], можно определить, по мнению авторов, еще при эскизной разработке кузова и салона транспортного средства. Соответственно выбор материалов для элементов сидений также будет определяться на стадии эскизного проекта. А. А. Коновалов (Логика изобретения. 1990 г.) в своей работе разделяет показатели качества для любого промышленного изделия по критериям: назначение, надежность, а также с учетом экономических требований [62]. А по результатам работы М.В. Сероштана (Качество непродовольственных товаров. 2000 г.) получен широкий спектр показателей, отвечающих за качество изделия в целом [112]: производительность, точность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность, помехозащищенность, розничная цена, стоимость обслуживания (эксплуатации) и ремонта и т.д.. Так как эти показатели выделены практически для всех объектов промышленного проектирования, из всего этого многообразия показателей качества, можно выделить требования, применимые непосредственно к изделиям участвующих в перевозке пассажиров. Авторы предлагают использовать эти требования на начальном эскизном этапе, что позволит определить общий уровень комфортабельности [62, 120], спрогнозировать надежность изделия (составить список первоначальных испытаний, вывести эксплуатационные свойства для различных условий работы), задать ремонтопригодность (по требованиям нормативных документов изделие должно работать бесперебойно в период установленного срока) [112, 127]; посчитать экономичность и материало- и ресурсоемкость, смоделировать выполнение всех заложенных функций и цикличность при воздействии на органы управления, а так же просчитать системную технологичность изготовления всех узлов, агрегатов и комплектующих. Особое внимание автор обращает на то, что постоянно требуется учитывать вопросы технологии, т.к. реализация общей геометрии деталей должна быть согласована с применяемыми методами производства.
Многофакторный анализ условий эксплуатации пассажирского сиденья, как конструктивного элемента автобуса
На кузов автобуса действуют вертикальные (симметричные и несимметричные) и горизонтальные (продольные и боковые) нагрузки [142]. К вертикальным силам относятся: сила тяжести Gt, распределение веса автобуса по осям и соответствующие им реакции и силы, возникающие при наезде на препятствие. Горизонтальные продольные нагрузки на кузов возникают в результате действия тяговой силы на ведущем колесе Ft, силы сопротивления качению Fk, инерционной силы или силы сопротивления разгону Fj, силы аэродинамического сопротивления Fw, силы сопротивления подъему Fh, а также в результате действия сил возникающих при наезде на препятствие и столкновении. Боковые нагрузки возникают при движении по криволинейной траектории, при боковом ударе или опрокидывании. Средние величины основных действующих на кузов сил представим в таблице 3.
Таким образом, знание величин сил, действующих на разные типы кузовов в различных условиях эксплуатации, позволит, при проектировании новых моделей автобусов, наиболее быстро, эффективно и с минимальными затратами создать конструкцию, предназначенную для работы в заданных условиях и отвечающую нормативным требованиям. Современные пассажирские сиденья автобусов представляют собой сложную конструкцию. По количеству эксплуатационных, потребительских и нормативных требований пассажирское сиденье современного автобуса сравнимо с пассажирским сиденьем легкового автомобиля [109, 110]. Жесткие условия современного рынка обуславливают сжатые сроки разработки новых изделий [68]. В свете этого поиск путей оптимизации процесса проектирования сидений пассажирских автобусов на сегодняшний день представляется актуальной задачей.
Поскольку работы по проектированию конструктивных элементов пассажирского кресла автобуса обладает рядом специфических особенностей, необходимо обозначить и структурно четко сформулировать особенности проектирования.
В соответствии с назначением автобуса существует устоявшаяся практика определения набора конструктивных параметров пассажирских сидений, основанная на классе этого транспортного средства [53].
Структурно пассажирское сиденье представляет собой сложную систему связанных между собой конструктивных элементов, каждый из которых является отдельным самостоятельным изделием, интегрируемым в единую конструкцию. В общем случае с позиции перечисления основных конструктивных элементов пассажирского сиденья можно выделить следующие элементы: каркас основания (с предусмотренными в нем точками крепления остальных частей конструкции), элементы обеспечивающие безопасность (подлокотники, подголовник, ремни безопасности и т.д.), а также механизмы регулировок и настроек опорных поверхностей. На рисунке 12 структурно в виде схемы представлены все возможные элементы конструкции сиденья пассажирского сиденья. Рисунок 12 – Структурная схема пассажирского сиденья.
Анализ показывает, что существуют различные наборы конструктивных элементов, входящих в состав пассажирского сиденья автобуса, которые в значительной степени зависят от условий эксплуатации сиденья и назначения автобуса.
Самую простую структурную конструкционную схему с минимальным набором элементов имеют сиденья, устанавливаемые на вахтовые (вездеходы) и грузопассажирские автобусы. Они состоят из металлического каркаса с опорными поверхностями (или из пластикового каркаса-основания) с обивкой без мягких накладок (рис. 13, 14). Основная задача таких сидений – максимальная простота конструкции при обеспечении необходимой функциональности с незначительными требованиями по внешним эстетическим характеристикам. Рисунок 13 – Структурная схема пассажирского сиденья вахтового (вездехода) автобуса. Рисунок 14 – Структурная схема пассажирского сиденья грузопассажирского автобуса. Пассажирские сиденья для городских автобусов имеют более сложную, по сравнению с описанной выше, структурную схему (рис. 15). Их конструкция обычно состоит из металлического подрамника, на который устанавливается сиденье, и пластикового каркаса, покрытого декоративной тканью. Такая конструкционная схема, а также особенности дизайна основаны на следующих требованиях: простота установки сидений в автобусе, оптимизации формирования жизненного пространства пассажирского салона, уменьшение массы и стоимости изготовления каждого сиденья и автобуса в целом, обеспечение необходимых эстетических характеристик. Рисунок 15 – Структурная схема пассажирского сиденья городского автобуса. Перронные автобусы предназначены для перевозки пассажиров на короткие расстояния (обычно в аэропортах между терминалом и самолетом). В силу этой специфики автобусы имеют ряд особенностей для обеспечения максимальной вместимости пассажиров: габаритные размеры отличные от нормативных [28] , крайне незначительное количество пассажирских кресел. В таких автобусах могут быть установлены 1-2 пассажирских сиденья, схожих по конструкции с сиденьями для вахтовых или городских автобусов. Но так как сиденья здесь несут в большей степени декоративную функцию, их дизайн должен быть гармонично вписан в интерьер салона.
На пригородные автобусы обычно устанавливают сиденья, подобные сиденьям городских автобусов, но в дополнение оснащаются ремнями безопасности и мягкими накладками на опорные поверхности (рис. 16).
Оптимизация процесса формирования конструктивной схемы пассажирского сиденья автобуса
Обеспечение оптимального жизненного пространства для пассажиров является одной из важнейших задач при проектировании салона пассажирского автобуса. Количество и расстановка сидений, поручни, ограждения, а так же размеры и расположение накопительных площадок формируют планировку салона. При этом жесткие требования, предъявляемые к габаритам самого транспортного средства (максимальная габаритная ширина, весовые характеристики в зависимости от класса транспортного средства и др.), накладывают геометрические ограничения на элементы салона автобуса, в частности на пространственно-геометрические характеристики сиденья. Данные ограничения зафиксированы в государственных стандартах и в международных нормативных актах.
Рассмотрим основные из них:
1. Правила ЕЭК ООН №107 "Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств категории М2 и М3 в отношении их общей конструкции" [28]. Данные правила накладывают некоторые геометрические ограничения на конструкцию (рисунок 38, 39) и размещение (рисунок 40) пассажирского сиденья в салоне автобуса в соответствии с классом автобуса.
2. Правила ЕЭК ООН №17 "О принятии единообразных технических предписаний для колесных транспортных средств, предметов, оборудования и частей, которые могут быть установлены и/или использованы на колесных транспортных средствах, и об условиях взаимного признания официальных утверждений, выдаваемых на основе этих предписаний" в большей степени оказывают влияние на формообразующую геометрию поверхностей облицовочных деталей сидений исходя из позиции обеспечения травмобезопасности поверхностей [26].
Минимально допустимые радиуса выступающих элементов в задней части спинки сиденья назначаются в соответствии с нормированными зонами измерения. Проверке подвергаются те поверхности задней части сидений, установленных в транспортном средстве, к которым может прикоснуться сфера диаметром 165 мм и которые расположены в определенных ниже зонах:
Зона 1. «Для отдельных сидений без подголовников эта зона охватывает заднюю часть спинки сиденья, расположенную между вертикальными продольными плоскостями, проходящими на расстоянии 100 мм по обе стороны средней продольной плоскости сиденья, и находящуюся над плоскостью, перпендикулярной исходной линии, на 100 мм ниже верхней точки спинки сиденья».
Зона 2. «Для отдельных сидений или многоместных нераздельных сидений без подголовников или со съемными или отдельными подголовниками зона 2 охватывает пространство над плоскостью, перпендикулярной исходной линии и проходящей на расстоянии 100 мм от верхней точки спинки, за исключением частей, относящихся к зоне 1».
Зона 3. «Определяется в качестве части спинки сиденья или многоместного нераздельного сиденья, расположенной ниже горизонтальной плоскости, проходящей через самую нижнюю точку R каждого ряда сидений. (Если ряды сидений расположены на разной высоте, то начиная с заднего ряда плоскость должна идти вверх или вниз с изломом, образуя вертикальную ступеньку, проходящую через точку R ряда сидений, расположенных непосредственно впереди)».
Численные значения радиусов указаны в таблице 11. Таблица 11 – Минимально допустимые радиусы элементов спинки сиденья
3. Правила ЕЭК ООН №14 "Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении крепления ремней безопасности, систем креплений ISOFIX и креплений верхнего страховочного троса ISOFIX"описывают требования прочности к ремням безопасности разной конструкции в местах их крепления. А также обозначают зоны наиболее эффективного расположения точек крепления ремней безопасности (рисунок 42, 43) [25].
Решение задачи оптимизации процесса проектирования является одним из важнейших этапов, как при разработке новых конструктивных решений, так и при модернизации существующих пассажирских сидений автобусов. Способ решения данной задачи зависит от характера процесса и целесообразности использования того или иного метода. В случае оптимизации процесса выбора конструктивной схемы пассажирского сиденья необходимо распределить ресурсы (элементы конструкции) на выполнение определенного набора работ (формирование конструктивной схемы). Наиболее целесообразно воспользоваться методами математического моделирования, а именно решить стандартную распределительную двухиндексную задачу линейного программирования или так называемую стандартную транспортную задачу [51]. Транспортная задача - это распределительная задача, в которой работы и ресурсы измеряются в одних и тех же единицах. Однако в нашем случае для установки каждого элемента требуется одно и только одно место, а каждое место может быть использовано для одного и только одного элемента. То есть элементы не делимы между установочными местами, а места не делимы между элементами. Соответственно это решение частного случая транспортной задачи - задачи о назначениях [51].
Прочностные расчеты основных элементов конструкции на этапе формирования финальной сборки
Формирование эскизной компоновки заключается в проработке нескольких вариантов конструктивных решений исходя из принятого стилевого решения, заданных геометрических ограничений, производственных и технологических возможностей заказчика.
Вначале происходит членение стилевого решения сиденья на узлы (спинка, подушка, дополнительные элементы и т.д.), которые в свою очередь делятся дальше (каркасы, пена, кронштейны, основание и т.д.), а общая эскизная сборка получается уже в самом конце после проработки всех этих узлов и деталей. Таким образом проверяется исполнимость и взаимная собираемость узлов. Для различных элементов одного назначения, но для разных узлов (каркас спинки и каркас подушки сиденья, например) применимы различные варианты конструкции. Для подушки подойдет простой гнутый каркас, а для сложной геометрии спинки потребуется применение штампа для получения стабильной геометрии сложных гибов. Не меньший интерес представляет изготовление конструкции кронштейна для подвижного соединения каркасов спинки и подушки. На рисунке 53 представлены некоторые возможные варианты исполнения данного кронштейна. К примеру, этот кронштейн может быть штампованный (но это подразумевает наличие сложного штампа, так как от геометрии зависит и жесткость самого кронштейна), может быть гнутый со сложными резами, может просто быть продолжением каркаса спинки (в виде сплюснутого конца каркаса, что, однако, снижает общую прочность каркаса), быть штампо–сварным (более простой штамп, но наличие операции сварки), или быть вырезанным из стальной полосы нужной толщины и ввареным в каркас спинки. Последний вариант кажется более предпочтительным, так как обеспечивает стабильность получаемой геометрии и при это прост в изготовлении. Варианты исполнения кронштейна спинки. Проработка вариантов конструкции спинки подразумевает выбор конструктивного решения соединения мягкого пенополиуретанового наполнителя и каркаса спинки. Вариантов может быть несколько:
Конструкция спинки. Основание из гнутой фанеры. Возможно изготовление основания спинки из гнутой фанеры. Однако изготовление подобного основания сопровождается некоторыми сложностями, а именно фанеру достаточно просто загнуть в одном направлении (правда с применением специализированной оснастки). Загнуть же фанеру в двух и более направления очень сложно, проще получить необходимую форму при изготовлении самой фанеры. Поэтому фанерное основание не сможет обеспечить заданную посадочную поверхность.
Оба варианта позволяют обеспечить равномерное формирование посадочной геометрии и, соответственно, прилегание спины к сиденью. Использование данных технологий позволяет так же сразу выполнить в конструкции основания крепежные элементы и зацепы, что позволить упростить сборку и снизит время на е осуществление.
Подобным образом прорабатываются и все остальные конструктивные элементы, согласование и соединение которых выливается в эскизную компоновку.
Эскизная трехмерная компоновка. Наличие исходной обстановки эскизной трехмерной компоновки позволяет двигаться дальше (разработка конструкции деталей, построение электронно-геометрических моделей, инженерные и прочностные расчеты).
После получения сформированной компоновки требуется провести комплекс предварительных прочностных расчетов для оценки работоспособности изделия в целом.
Предварительный расчет каркаса предполагает приложение нагрузки в соответствии с правилами ЕЭК ООН №80, связанным с общей конструкцией сиденья. Нижняя нагрузка в нашем случае приложена на высоте 500 мм, при этом испытательное приспособление воздействует на нижнюю поперечину.
Общая диаграмма распределения напряжений при нормативной нагрузке без учета пластических деформаций и разрушения материала и наиболее нагруженные участки конструкции. По результатам расчета в зонах запрограммированной деформации поперечная труба основания сплющивается, обеспечивая нормативные перемещения точек приложения нагрузки. При этом поперечина спинки деформируется, не передавая значительной нагрузки на силовую структуру. Однако существует вероятность возникновения поверхностных трещин на поверхности поперечины. Напряжений, критичных для общей прочности конструкции, не возникает. Наличие ремней безопасности в конструкции сиденья так же предполагает испытание в соответствии с правилами ЕЭК ООН № 14. Общая диаграмма распределения напряжений при нормативной нагрузке без учета пластических деформаций и разрушения материала и наиболее нагруженные участки конструкции. Конструкция выдерживает предписанное предварительное статическое нагружение в 10%.
Предполагается, что при последующем приложении нормативной нагрузки произойдет полное сплющивание поперечной трубы в зонах запрограммированной деформации и необратимые пластические деформации, распределенные в основном по трубам каркаса спинки и рамы.