Автомобильная компания "Галинг"

Процесс проектирования автомобиля или трактора начинается с общения двух субъектов — заказчика и разработчика. Общий порядок разработки и постановки продукции на производство отражен в стандарте (ГОСТ 15.001-88). Заказчиком может быть министерство, организация, фирма, юридическое или физическое лицо. Разработчик — предприятие-изготовитель или проектно-конструкторская организация (фирма).

Основным исходным документом для разработки продукции является техническое задание.

В техническом задании указываются следующие сведения:
— назначение машины;

— общая компоновочная схема или варианты компоновочных схем;
— условия эксплуатации (дорожные, климатические, специальные);
— технические параметры и характеристики;
— ресурс;
— объем выпуска, предполагаемая цена или себестоимость;
— требования по патентной чистоте и выполнению стандартов с учетом стран и регионов возможного экспорта;
— требования к архитектурно-художественному оформлению;
— дополнительные требования заказчика.

Порядок разработки и утверждения технического задания определяется заказчиком и разработчиком. При инициативной разработке необходимость, порядок разработки и утверждения технического задания определяет разработчик продукции.

Стандарт допускает использование в качестве технического задания любого документа (контракта, протокола, эскиза и т.п.), в котором содержатся необходимые и достаточные требования для разработки, если этот документ признается заказчиком и разработчиком. Кроме того, в том же качестве может использоваться образец продукции, предназначенный для воспроизведения.

Под компоновкой посадки водителя будем понимать основные геометрические размеры, характеризующие его положение относительно кабины, и размещение органов управления.
Для предварительного размещения водителя в кабине используется двухмерный посадочный манекен 95-го уровня репрезентативности (ГОСТ 20304-90 (СТ СЭВ 4016-83)).

Работа обычно проводится в масштабе 1:5 (иногда 1:10), что обеспечивает необходимую на этом этапе работы точность, а графические изображения получаются достаточно компактными. Если работа выполняется с использованием какой-либо из компьютерных конструкторских программ, то вопрос о выборе масштаба отпадает, по-скольку вывести изображение на печать (для обсуждений и утверждения) можно в любом масштабе без потери точности.

В данной главе учебника рассматривается только компоновка рабочего места водителя, как неотъемлемый элемент общей компоновки машины.

Обращаем особое внимание читателя на то, что настоящий учебник не является справочником и не может заменить собой действующие стандарты, которые, как известно, обязательны для исполнения. Поэтому здесь излагаются лишь методические основы подхода к компоновке рабочего места водителя, к расположению органов управления, к обеспечению обзорности и других обязательных параметров. Приводимые числовые значения тех или иных величин даются как иллюстративный материал, их конкретные значения могут меняться с изменениями действующих или появлением новых стандартов. В связи с этим, при конкретном проектировании следует обязательно обращаться к соответствующим стандартам и другим руководящим материалам.

На основе технического предложения, при согласии заказчика и разработчика, может быть уточнено техническое задание.

Эскизный проект представляет собой проектную конструкторскую документацию, в которой изложены конструкторские решения, дающие общее представление о конструкции и принципе работы машины, а также данные, определяющие соответствие машины ее назначению. Стадия эскизного проекта включает следующие этапы: эскизную компоновку, создание поисковых макетов внешних форм, макетирование внешних форм, макетирование внутреннего пространства. Эскизный проект включает в себя сборочные чертежи основных агрегатов машины, чертежи общих видов, а также сведения о техническом уровне машины. Обычно по времени работа над эскизным проектом совпадает с доработкой технического задания.
Независимо от того, в каком порядке происходит обмен документами между заказчиком и разработчиком, содержательная часть проектно-конструкторских работ не меняется.

Затем, исходя из типа (категории) транспортного средства, назначают высоту сиденья с учетом деформации подушки, которую принимают для легкового автомобиля ориентировочно около 80... 100 мм, для грузового автомобиля и трактора — соответственно меньше. Если предполагается использование подрессоренного сиденья, то учитывают его перемещение под весом водителя (статический прогиб с учетом характеристики упругости подвески сиденья).

Подробно «взаимодействие» человека и сиденья рассмотрено ниже в главе 7.
Для определения положения сиденья водителя по длине и наклона спинки пользуются данными из стандартов. В качестве примера в табл. 2.1 приведены значения углов между элементами посадочного манекена и, соответственно, водителя грузового автомобиля, автобуса, троллейбуса и других машин с похожей посадкой водителя (ОСТ 37.001.413-86).

При таком расположении водителя длина кабины минимальна, а ее высота с точки зрения аэродинамики не имеет решающего значения из-за больших габаритов машины по высоте (грузовой автомобиль) или небольшой скорости движения (трактор). Принципиальный подход к размещению водителя с использованием двухмерного посадочного манекена иллюстрируется рис. 2.1.

Размещение водителя начинают с построения внутренних (обращенных к водителю) границ пола и перегородок. Причем под термином «перегородка», в соответствии со стандартом (ГОСТ Р 41.35-99), понимается любой постоянный элемент конструкции (например, тоннельный выступ над карданным валом или коробкой передач, колесный кожух, боковая панель кузова и т.п.).

В зависимости от типа транспортного средства выбирается тот или иной тип посадки водителя. В легковом автомобиле водитель располагается низко, ноги почти вытянуты, спинка сиденья отклонена от вертикали на значительный угол, что позволяет получить небольшую высоту автомобиля, соответственно уменьшив аэродинамическое сопротивление.

В грузовом автомобиле и тракторе водитель располагается на более высоком сиденье, ноги больше согнуты в коленях, спинка сиденья расположена почти вертикально.

Чаще всего диаметр рулевого колеса составляет 350...420 мм, одна¬ко на спортивных автомобилях он может быть и 280 мм, а на тяжелых грузовиках и автобусах — до 600 мм. С увеличением диаметра, естественно, увеличивается крутящий момент, который водитель может приложить к нему при одинаковом усилии на ободе, но одновременно уменьшается достижимая скорость вращения руля («скорость руления»).

Поэтому на спортивных машинах применяют руль малого размера, а на тяжелых машинах — большого, это увеличивает безопасность в случае отказа рулевого усилителя. Диаметр обода руля обычно около 20...30 мм. На величину усилия, которое водитель может приложить к ободу рулевого колеса, существенно влияет угол его наклона (рис. 2.3). Если принять за 100% достижимое усилие относительно вертикали), то при почти горизонтальном положении (10°) усилие увеличивается примерно на 25%. Это объясняется анатомическими особенностями человека.