Конструкторский семинар 1. «Отосупоцу» 1971-4.

Перевод серии статей о конструировании машины класса Формула-Джей (Формула-Япония/ Формула-500).

Многие энтузиасты автоспорта считают, что они скорее будут создавать автомобили, чем ездить на них. Для некоторых участников величайшая радость – управлять своими кропотливо собранными вручную гоночными автомобилями на глазах у тысяч зрителей. Этот курс проектирования, начатый с этого выпуска, предназначен для людей, которые стремятся стать конструкторами машин или которые хотят начать строить машины уже сейчас. Мы будем изучать вместе с нашими читателями основы проектирования машин и их применения. 

В качестве первого шага я решил начать с F-J/500, самой простой в использовании модели, которая, вероятно, получит большое развитие в этом сезоне. Несколько моделей F-J/500 уже поступили в продажу, и для них имеется много справочных данных. Конечно, хотелось бы рассмотреть широкий спектр приемов проектирования, которые можно использовать не только для F-J и F-1200, но и для будущих автомобилей F-2, F-1 или CAN-AM.

§ Трио для создания хорошей машины

Есть три основных элемента для создания превосходной машины. Одним из них является водитель, который может в полной мере использовать возможности готовой машины. Например, когда новичок проехал 4,3-километровй круг на «Фудзи», его время составило 1 минуту 49 секунд, но когда пилот-ветеран управлял той же машиной, он легко прошел за 1 минуту 45 секунд. Устранить эту 4-секундную разницу, просто улучшив машину, было бы крайне сложно. Для того чтобы проверить исправность машины, нужен отличный водитель. Фактически, когда удается хорошо провести время на трассе, человек, отвечающий за конструкцию, приобретает большую уверенность в том, что делает.

Еще одним важным элементом является хороший механик. Например, он проверяет, не ослаблена ли подвеска. После одной из гонок я спросил водителя, как поживает машина. Когда мне сказали, что с управлением что-то не так, я провел расследование и обнаружил, что болт нижнего рычага был поврежден.

Победить сможет только спокойный и внимательный механик. В конечном итоге вы можете проиграть свою первую гонку из-за чего-то тривиального.

Конечно же для механика много работы: настройки машины, сварка рамы, изготовление кузова из стеклопластика. Механикам также важно совершенствовать свои навыки при ремонте.

Третий элемент. Это конструктор. Наличие конструктора, способного спроектировать отличную машину, — первый шаг к победе.

Предположим, вы используете рулевой механизм имеющегося в продаже автомобиля и, не задумываясь, поставили его в неправильное положение. Это привело бы к тому, что колеса поворачивали бы влево и вправо каждый раз, когда машина наезжала на неровность, создавая помехи вождению. С такой машиной было бы невозможно пройти тот или иной поворот на полном газу, и это определенно привело бы к потере нескольких десятых доли секунды. То же самое касается и схемы подвески. Кроме того, например, форма кузова с большим подъемом носа приведет к его раскачиванию на высоких скоростях.

Водитель, механик, конструктор. Отличная машина не будет создана, если это трио не разовьет свои навыки в своих областях и в то же время не будет часто обмениваться информацией и решать проблемы одну за другой. Когда вы только формируете команду, этим трем сторонам довольно сложно вести частые дискуссии. Совместная работа на самом деле являются самой важной частью в создании машины.

Прежде чем перейти к основной теме, хотелось бы уточнить: «Я написал о «машиностроительной тройке», потому что хотел, чтобы люди, стремящиеся стать конструкторами, прежде чем приступить к работе, сначала осознали свою собственную позицию. Мы также хотим, чтобы вы поняли, что мы создаем практичные машины, а не проектируем автомобили мечты или шоу-кары».

§ Что такое компоновочная схема?

При проектировании автомобиля, важно запомнить компоновочные схемы и схемы деталей. Для автомобилей FJ и им подобных это относительно легко, поэтому конструкторы быстро создают реальный продукт.

Поскольку производительность машин постепенно улучшается, потребуется значительно более высокий уровень проектирования, поэтому с этого момента лучше ознакомиться с разными типами чертежей. Компоновочные чертежи особенно незаменимы при определении размещения деталей, продумывании элементов конструкции и соблюдении общего баланса.

Рассмотрим, например, капот. При креплении капота к раме необходимо учитывать секцию подвески, необходимость сделать вырезки понемногу, чтобы подогнать все по размеру рамы. Эта деталь также является ключевым моментом с точки зрения внешнего вида, поэтому, чтобы изготовить красивую машину за короткий промежуток времени, необходимо на самом раннем этапе продумать, какие зазоры потребуется в этих областях. Поэтому нет необходимости делать капот, пока каркас не будет готов. В общем, если компоновка не продумана, последующие работы будут трудоемкими и в итоге машина получится лоскутным одеялом из деталей.

§ Основные моменты рисунка

Рисуя машину, следует знать, что ее принято изображать носом влево. То же самое происходит и с проектами производителей. Даже рисуя разрез, лучше всего держать нос слева.

На рисунке 2 показана линия сетки, нарисованная на четырехстороннем виде McLaren M8D. Это упрощенная версия. Линия, указывающая горизонтальное положение машины, называется линией B (значок), линия, указывающая продольное положение, называется линией Т (поперечная), а линия, указывающая вертикальное положение, называется горизонтальной линией. Показывая положение определенной точки на линейной диаграмме или макете, лучше всего привязывать к этим линиям.

 

 

 

 

 

Исходным положением для линии B является центр объекта, и когда вы сидите в кабине, правая сторона называется BR, а левая — BL. Если вы хотите, чтобы ручка переключения передач была установлена на расстоянии 230 мм справа от центра кузова, вы можете указать это положение как 230 (или 23,0).

Линия, обозначающая положение перед-зад, обычно измеряется от центральной точки передних колес по направлению к задним. Другими словами, центр задних колес машины с колесной базой 1920 мм равен 1920. Положения впереди этого обозначаются с минусом. Если передний свес составляет 820 мм, установите обозначение -820.

Если вам некомфортно носить знак минус, можно поставить точку отсчета еще дальше вперед, но как только вы к этому привыкнете, это уже не будет так трудно.

Возможно, будет удобно использовать нижнюю поверхность дороги в качестве ориентира для горизонтальной линии. Если вы используете в качестве ориентира линию, соединяющую центры передних и задних колес, то при изменении размера шин или жесткости пружины опорная линия будет отклоняться от кузова. Можно добавлять знак минус к позиции ниже этой контрольной линии.

Образец показан на рисунке 3 для практики рисования. Это машина EVA 3A, и я нарисовал ее, посмотрев структурную схему, Если вы никогда раньше не рисовали диаграмму, я бы хотел, чтобы вы попробовали наложить кальку поверх нее и обвели ее сверху. Если вы будете практиковаться много раз, вы сможете хорошо рисовать, и это станет хорошим опытом для понимания структуры.

 

 

 

 

 

При работе над макетом, если вам необходимо определиться с положениями различных точек, удобно рисовать положения, например, как показано на (А). Если на рисунке становится тесно и вы не можете отметить местоположение, неплохо было бы «вытащить» его и показать, как показано на рисунке Б. Также было бы неплохо присвоить каждой точке символ, например A, D, C и т. д., и сохранить список позиций.

На этапе макета не вычерчивайте размерные линии. Это отнимает много времени, делает размерные линии загроможденными и трудными для чтения. Однако при создании официальных чертежей каждой детали рисуйте их.

Для машин класса F-J не требуется оставлять на чертежах детализированные детали, но следует оставить на чертежах хотя бы те, которые показаны на рисунке 3. Если вы не занимаетесь составлением чертежей и собираете машину на месте, полезно измерить размеры готовой машины и нарисовать ее. Эти чертежи не только служат записью, но также могут быть очень полезны при повторной проверке геометрии и прочности подвески, если впоследствии возникнет проблема.

§ Инструменты, необходимые для проектирования

Первоначально проектирование может означать лишь досужие размышления. Однако, когда дело доходит до выяснения, куда идти и что делать, трудно придумать идею, если вы не нарисуете диаграмму, не поиграетесь с моделью или не измерите реальный объект. Если вы собираетесь заняться проектированием машин, вам следует убедиться, что у вас есть подходящие вам инструменты, чтобы вы могли работать эффективно. Здесь мы представим минимальное количество оборудования, необходимое для рисования чертежа.

 

 

 

 

 

Во-первых, карандаш, которым вы всегда пользуетесь, хорош, линии у него четкие.

Есть еще механические карандаши. Для этой цели можно обойтись примерно тремя держателями и тремя типами: 2H, H и HB. Вам также понадобится иметь под рукой точилку или наждачную бумагу с зернистостью 150.

Циркулем можно точно измерять круги диаметром от 1 до 12 мм, поэтому он полезен при проверке точек на компоновочных чертежах и т. д. Я бы определенно хотел доску для рисования, но мне не нужна дорогая. Толщина около 20 мм. Отрежьте фанерную доску подходящего размера и положите ее на стол, чтобы получилась доска для рисования.

Рейсшины приветствуются. Кроме того, нужны большие и маленькие треугольные линейки 1–30 и 20–500.

Если вы используете фанеру, подложите виниловую доску (линолеум). Это мягкий материал, который расстилают на полу. При рисовании на кальке также неплохо иметь под рукой чертежную ленту или скотч.

Если вы хотите создать материалы, увеличивая существующие чертежи, используйте пропорциональный циркуль или пантограф.

Ластики портятся при длительном хранении, поэтому лучше часто покупать маленькие. В будущем могут потребоваться и другие инструменты, и я планирую внедрять их по мере необходимости.

Итак, в первой части я объяснил простейшие знания конструктора. В следующем выпуске мы планируем объяснить процесс проектирования и определить основные характеристики.

<Биография автора> (Тосио Мотохини, 16.10.1945, 26 лет на момент публикации), в 1961 году окончил факультет аэронавтики Токийского университета. В том же году он присоединился к Honda R&D Co., Ltd., где отвечал за разработку купе HONDA 1300 и новых моделей. Чтобы осуществить свою мечту о разработке гоночного автомобиля, он сразу же присоединился к Suzuki Sheet Metal KK, отвечал за глиняную модель, и отдельные детали машины Belco 96A).

• < Назад
• Вперёд >