Bauman Racing Team

Наша команда состоит из студентов разных факультетов и курсов, но все мы объединены общей целью — созданием лучшего автомобиля. Наш первый болид успешно выступил на этапе в Италии в 2013 году, а в сентябре 2014 года завершился первый российский этап международных соревнований «Формула Студент», который проходил на трассе ADM Raceway, где и приняла участие команда нашего университета. 

Несмотря на то, что печать на 3D принтерах известна уже давно, пока не многие понимают и верят в полезность и работоспособность этой технологии. После окончания сезона для нашей машины BRT2 , мы хотим поделиться опытом применения 3D печати в нашей команде. 

В первую очередь, много деталей, напечатанных из ABS пластика, было использовано в руле. А именно – рукоятки, верхняя крышка для крепления электроники и подрулевые лепестки переключения передач. Безусловно, плюсом является то, что 3D принтер может реализовать любую форму детали, которую ты задумал, например – сложную поверхность рукояток и сами лепестки. 

Ещё одними важными элементами из ABS пластика в нашей машине являются нервюры для крыльев. Профиль крыла получился достаточно точным, а сотовая структура при их печати дала хорошую жёсткость при относительно небольшом весе. Не поместившиеся в область печати длинные нервюры, мы сделали составными из двух частей.  

Самым нагруженным и ответственным узлом, который был распечатан, в нашей машине стал кронштейн педали газа. Эта массивная деталь печаталась около 10 часов, и вместе с рёбрами жёсткости и последующим армированием тонким металлическим прутком, выдержала все этапы соревнований. 

Также печать на 3D принтере решает задачу макетирования некоторых узлов. В частности, мы распечатали переделанный для нашей коробки передач копирный вал. Его даже удалось поставить в коробку и проверить геометрию пазов. Помимо всего, на PICASO 3D Designer были реализованы различные кронштейны, переходники, рукоятка сцепления, стоп сигнал, крепления для камеры GoPro и корпуса для электроники.

Хотелось бы отдельно рассказать про важную часть нашего гоночного болида — руль, который включает в себя не только исполнительный механизм, но и модуль, управляющий электронными системами. 

Процесс проектирования и изготовления руля в нашем проекте состоял из многих последовательных этапов макетирования и моделирования, целью которых было определение оптимальной совокупности его удобства и функциональности. 

Конструктивно руль состоит из следующих элементов: несущей карбоновой части, рукояток, верхней крышки, подрулевых лепестков переключения передач, напечатанных на 3D принтере, и блока электроники, включающего в себя индикаторы, экран и кнопки управления системами.

Отдельно можно выделить накладки на руль для удобного хвата. Для создания прототипа был использован пластичный модельный пластик. Путём деформирования и стачивания пластика была получена наиболее удобная форма рукоятки. Далее было проведено 3D сканирование рукоятки закрытым, оптическим 3D сканером, а затем создана 3D модель рукоятки. После отзеркаливания второй рукоятки мы перешли к последнему этапу изготовления – 3D печати из ABS пластика. Технология печати принтера подразумевает создание сот в больших полостях, что положительно сказалось на прочности рукояток. 

Применение 3D печати из ABS пластика также позволило выбирать и создавать любую необходимую форму подрулевых лепестков, а их дополнительное армирование с помощью тонкого прутка помогло получить хорошие прочностные характеристики. 

Не менее важен и интересен был и процесс изготовления несущей карбоновой части руля. Для этого была изготовлена матрица из пластика на станке с ЧПУ. Электронная начинка руля крепится на напечатанную верхнюю крышку и включает в себя блок управления, индикаторы, сенсорный LCD дисплей, джойстик управления и кнопки. 

Для формульной команды, в которой почти все детали машины являются единичным экземпляром, 3D принтер – хорошая находка и незаменимый помощник. 

• Общий вес 261 кг снизился до 244 кг. 
• Масса рамы 48 кг снизилась до 35 кг.
• Снижение центра масс двигателя на 42 мм. 
• Появилась система смазки двигателя с сухим картером. 
• Повышение давления наддува на 20 кПа на номинальном режиме работы двигателя. 
• Снижение центра тяжести на 20 мм. 
• Уменьшение неподрессоренной массы на 5 кг. 
• Появились антикрылья, как следствие прижимная сила 1400н на 90км\ч.