Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Индикатор питания (Power LED). Немного справа и ниже надписи “UNO” установлен светодиод, подписанный "on" (11). Этот светодиод должен загореться, когда Arduino подключен к источнику питания.

Светодиоды TX и RX. TX – сокращение от transmit (передача), RX – от receive (прием). Эти условные обозначения часто встречаются в электронике для обозначения контактов, которые отвечают за серийный обмен данным. На Arduino Uno эти контакты встречаются два раза на цифровых пинах 0 и 1 и в качестве светодиодов TX и RX (12). Эти светодиоды позволяют визуально отслеживать, передает или принимает данные Arduino (например, при загрузке программы на плату).

Главная интегральная микросхема (IC). Черная деталь с металлическими коннекторами с двух сторон это интегральная микросхема, микропроцессор (IC или Integrated Circuit) (13). Можете смело считать, что это "мозги" нашей Arduino. Этот чип разный в разных моделях Arduino, но обычно он относится к линейке микропроцессоров ATmega от компании ATMEL. Это может оказаться важной информацией для загрузки скетча на плату. Модель интегральной микросхемы обычно указана на ее верхней корпусной части. Для дополнительной информации о микросхеме стоит обратиться к ее дата – шиту.

Регулятор напряжения. Регулятор напряжения (14) is выполняет функцию, указанную в названии – контролирует напряжение, которое поступает на плату Arduino. Конечно же, у регулятора есть свой предел. Питать Arduino напряжением больше 20 вольт нельзя.

1.4 Двигатель внутреннего сгорания

В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование – ДВС) называется тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу.

Различают следующие основные типы двигателей внутреннего сгорания: поршневой, роторно-поршневой и газотурбинный. Из представленных типов двигателей самым распространенным является поршневой ДВС, поэтому устройство и принцип работы рассмотрены на его примере.

Достоинствами поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечившими его широкое применение, являются: автономность, универсальность (сочетание с различными потребителями), невысокая стоимость, компактность, малая масса, возможность быстрого запуска, многотопливность.

Вместе с тем, двигатели внутреннего сгорания имеют ряд существенных недостатков, к которым относятся: высокий уровень шума, большая частота вращения коленчатого вала, токсичность отработавших газов, невысокий ресурс, низкий коэффициент полезного действия.

В зависимости от вида применяемого топлива различают и дизельные двигатели. Альтернативными видами топлива, используемыми в двигателях внутреннего сгорания, являются природный газ, спиртовые топлива – метанол и этанол, водород.

Водородный двигатель с точки зрения экологии является перспективным, т.к. не создает вредных выбросов. Наряду с ДВС водород используется для создания электрической энергии в топливных элементах автомобилей.

1.4.1 Устройство двигателя внутреннего сгорания

Поршневой двигатель внутреннего сгорания включает корпус, два механизма (кривошипно-шатунный и газораспределительный) и ряд систем (впускную, топливную, зажигания, смазки, охлаждения, выпускную и систему управления).

Корпус двигателя объединяет блок цилиндров и головку блока цилиндров. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм обеспечивает своевременную подачу в цилиндры воздуха или топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов.

Впускная система предназначена для подачи в двигатель воздуха. Топливная система питает двигатель топливом. Совместная работа данных систем обеспечивает образование топливно-воздушной смеси. Основу топливной системы составляет система впрыска.

Система зажигания осуществляет принудительное воспламенение топливно-воздушной смеси в бензиновых двигателях. В дизельных двигателях происходит самовоспламенение смеси.

Система смазки выполняет функцию снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Охлаждение деталей двигателя, нагреваемых в результате работы, обеспечивает система охлаждения. Важные функции отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, снижения их шума и токсичности предписаны выпускной системе.

Система управления двигателем обеспечивает электронное управление работой систем двигателя внутреннего сгорания.

1.4.2 Работа двигателя внутреннего сгорания

Принцип работы ДВС основан на эффекте теплового расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной смеси и обеспечивающего перемещение поршня в цилиндре.

Работа поршневого ДВС осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель): впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

Во время тактов впуск и рабочий ход происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилиндров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы ДВС. В некоторых конструкциях двигателей внутреннего сгорания рабочий цикл реализуется за два такта – сжатие и рабочий ход (двухтактный двигатель) (рисунок 1.21) [12].

На такте впуск впускная и топливная системы обеспечивают образование топливно-воздушной смеси. В зависимости от конструкции смесь образуется во впускном коллекторе (центральный и распределенный впрыск бензиновых двигателей) или непосредственно в камере сгорания (непосредственный впрыск бензиновых двигателей, впрыск дизельных двигателей). При открытии впускных клапанов газораспределительного механизма воздух или топливно-воздушная смесь за счет разряжения, возникающего при движении поршня вниз, подается в камеру сгорания.

Рисунок 1.21 – схема работы ДВС

На такте сжатия впускные клапаны закрываются, и топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндрах двигателя [11].

Такт рабочий ход сопровождается воспламенением топливно-воздушной смеси (принудительное или самовоспламенение). В результате возгорания образуется большое количество газов, которые давят на поршень и заставляют его двигаться вниз. Движение поршня через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, которое затем используется для движения автомобиля.

При такте выпуск открываются выпускные клапаны газораспределительного механизма, и отработавшие газы удаляются из цилиндров в выпускную систему, где производится их очистка, охлаждение и снижение шума. Далее газы поступают в атмосферу.

Рассмотренный принцип работы двигателя внутреннего сгорания позволяет понять, почему ДВС имеет небольшой коэффициент полезного действия - порядка 40%. В конкретный момент времени как правило только в одном цилиндре совершается полезная работа, в остальных – обеспечивающие такты: впуск, сжатие, выпуск.

1.4.3 Двигатель внутреннего сгорания G16A

Для разработки стенда от заказчика был выделен двигатель G16A.

Двигатель внутреннего сгорания G16A ставится на трехдверные Suzuki Escudo 1988-2000 года c короткой базой, 1.6 - литровый двигатель G16A имеет четыре цилиндра, расположенных рядно (в ряд на одной прямой), один распределительный вал и 16 клапанов. Технические характеристики двигателя следующие:

• объем – 1589 см³;

• топливная система – распределенный впрыск;

• мощность ДВС – 98 л. с.;

• применяемое топливо – Аи-92;

• диаметр поршня – 75 мм;

• степень сжатия (компрессии в цилиндрах) – 9,5;

• ход поршня – 90 мм.

Мотор 1,6 литра является стандартным бензиновым двигателем и имеет:

• алюминиевый блок цилиндров и головки блока цилиндров(ГБЦ);

• по 4 клапана на каждый цилиндр;

• ременный привод газораспределительного механизма (ГРМ).

2 ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

2.1 Обзор КГБ ПОУ «Хорский агропромышленный техникум»

История техникума начинается с того времени, когда промышленность Дальнего Востока быстрыми темпами начинала свое развитие. Предприятия лесной промышленности нуждались в квалифицированных кадрах. Учебное заведение было создано в 1953 году и за годы своего существования прошло большой путь преобразований:

1. 1953 г. – ФЗО № 5 (п. Сита);

2. 1960 г. – «Строительное училище № 5»;

3. 1963 г. – ГПТУ № 17;

4. 1986 г. – СГПТУ № 17 (п. Хор);

5. 1989 г. – ПТУ № 17;

6. 1999 г. – «Профессиональный лицей № 17»;

7. 2005 г. – «Сельскохозяйственный колледж № 17»;

8. 2010 г. – «Агропромышленный техникум рп. Хор»;

9. 2015 г. – «Хорский агропромышленный техникум» (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Логотип Хорского Агропромышленного техникума

Основной целью обучения в техникуме является обеспечение соответствия структуры и объемов подготовки кадров потребности ведущих отраслей экономики района и края. Для достижения поставленной цели техникум строит свою работу по следующим направлениям: оптимизация структуры и объемов подготовки кадров, совершенствование качества профессионального образования, развитие социального партнерства.

За свою более чем 61- летнюю историю техникум подготовил свыше 18 тысяч специалистов различного профиля для предприятий района им. Лазо и Хабаровского края. 17 лет техникум готовит трактористов – машинистов сельскохозяйственного производства. Эта профессия стала своеобразной визитной карточкой учебного заведения. Создана большая база, имеется сельскохозяйственная техника, учебные поля, овощехранилище, высококвалифицированные педагогические кадры.

В 2007 году педагогическим коллективом был проведен анализ потребностей рынка труда в сельскохозяйственной отрасли, который показал необходимость реформирования профессиональной подготовки рабочих кадров, создание мощной современной материально-технической базы. С этой целью педагогическим коллективом была разработана инновационная образовательная программа, которая в апреле 2008 года стала победителем в конкурсном отборе заявок учреждений начального и среднего профессионального образования в рамках национального проекта «Образование» (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 Памятная табличка победителя проекта «Образование»

Победа в конкурсе способствовала дальнейшему развитию учебного заведения: улучшилась материально-техническая база и содержание обучения. Оснащение кабинетов, мастерских, лабораторий современным информационным и производственным оборудованием, приобретение современной сельскохозяйственной техники, использование компьютерных обучающих программ позволило более эффективно применять педагогические, информационные и производственные технологии в учебном процессе. Это способствовало достижению педагогическим коллективом основной цели инновационной образовательной программы.

Выпускники техникума востребованы работодателями, трудятся в различных отраслях на предприятиях Хабаровского края. В уютном большом 3-этажном здании техникума расположились кабинеты, актовый зал, спортивный зал, библиотека, большая светлая столовая. Для иногородних имеется два здания общежития квартирного типа, где созданы все условия для проживания (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Хорский агропромышленный техникум

Образовательное учреждение включено в Национальный Реестр «Ведущие образовательные учреждения России – 2011» (рисунок 2.4), на основании предложения Министерства образования и науки Хабаровского края. Свидетельство выдано 28 декабря 2012 г.

Рисунок 2.4 – Свидетельство НР «Ведущие образовательные учреждения России – 2011»

Образовательное учреждение включено в Национальный Реестр «Ведущие образовательные учреждения России – 2012» (рисунок 2.5 левая часть), на основании предложения Министерства образования и науки Хабаровского края. Свидетельство выдано 03 сентября 2013 г.

Рисунок 2.5 – «Ведущие образовательные учреждения России – 2012, 2013»

Образовательное учреждение включено в Национальный Реестр «Ведущие образовательные учреждения России – 2013» (рисунок 2.5 правая часть), на основании предложения Министерства образования и науки Хабаровского края. Свидетельство выдано 30 декабря 2013 г.

2.2 Назначение учебно-лабораторных стендов и их роль в обучении

В организации эффективного процесса обучения важное место занимает использование современного обучающего оборудования, в том числе лабораторных стендов и комплексов. Использование технологических достижений дает возможность студентам и учащимся на практике проверить и закрепить полученные знания. Поэтому сегодня, говоря об образовании, следует иметь в виду не только непосредственно сам процесс обучения, то есть взаимодействия преподавателей и учащихся, но и различные технические средства обучения.

Каждый преподаватель и студент понимают, что изучение теории в обязательном порядке должно быть подкреплено практикой – для этого и проводятся лабораторные занятия. Уровень оснащенности подобным оборудованием характеризует образовательное учреждение, наглядно показывает, насколько серьезно и ответственно его руководство подходит к выполнению своей основной задачи.

Однако далеко не во всех вузах, техникумах или колледжах хорошая техническая база – макеты и стенды «изнашиваются» с течением времени. Конечно, на сегодняшний день эта проблема решается – увеличивается финансирование учебных заведений, поэтому если проблемы возникают, то только с выбором оборудования – оно должно быть многофункциональным, эргономичным, простым в использовании. Кроме того, более предпочтительны стенды, имеющие функцию «наращивания» дополнительных элементов.

Именно лабораторные стенды дают учащимся возможность проверить теорию практикой, отточить свои профессиональные навыки и приобрести необходимое мастерство. Изготовленные по новейшим технологиям лабораторные стенды придают процессу обучения особый смысл и интерес, позволяют реально ощутить атмосферу научного эксперимента и поиска учащимися.

Сконструированные в точном соответствии с законами восприятия информации, учебно-лабораторные стенды органично вписываются в оборудование учебных кабинетов. Призванные разъяснять, показывать, учить логическому пониманию принципов взаимодействия составных частей в рамках единого целого, лабораторные стенды приносят неоценимую пользу учебному процессу.

Глубокое понимание теории, лежащей в основе работы любой схемы; оттачивание практических навыков обращения с приборами и техникой; обретение уверенности в диагностике неисправностей и отладке работы машин и механизмов – вот что дают лабораторные стенды учащимся.

Характеристики

Список файлов ВКР