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第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛培训讲座培训讲座第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介第第3章章“无碳小车无碳小车” 相关机构及其设计相关机构及其设计第第4章章“无碳小车无碳小车” 相关零部件设计和选用相关零部件设计和选用第第5章章“无碳小车无碳小车” 的安装和调试的安装和调试第第6章章“无碳小车无碳小车”相关相关报告编写报告编写第第7章章历届参赛作品简介和演示历届参赛作品简介和演示第第8章章“无碳小车无碳小车”比赛的时间节点和主要要求比赛的时间节点和主要要求目录§§1.1 竞赛实施方案§§1.2 竞赛命题及规则第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介§1.1 竞赛实施方案第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介一、一、竞赛宗旨竞赛宗旨二、二、参赛对象与要求参赛对象与要求三、三、竞赛目的与意义竞赛目的与意义四、四、竟赛组织形式竟赛组织形式五、五、竞赛时间与日程竞赛时间与日程六、六、竞赛场地竞赛场地与与设施设施七、七、竞赛竞赛奖项设置奖项设置八、八、竞赛秘书处联系电话竞赛秘书处联系电话全国大学生工程训练综合能力竞赛是公益性的大学生科技创新竞技活动，是有较大影响力的国家级大学生科技创新竞赛，是教育部、财政部资助的大学生竞赛项目，目的是加强学生创新能力和实践能力培养，提高本科教育水平和人才培养质量。为开办此项竞赛，经教育部高教司批准，专门成立了全国大学生工程训练综合能力竞赛组织委员会和专家委员会。竞赛组委会秘书处设在大连理工大学。第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛由教育部高教司主办，大连理工大学承办。一、竞赛宗旨一、竞赛宗旨“竞赛为人才培养服务，竞赛为教育质量助力，竞赛为创新教育引路”第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介三、竞赛目的与意义三、竞赛目的与意义竞赛的目的在于激发大学生进行科学研究与探索的兴趣，加强大学生工程实践能力、创新意识和合作精神的培养。竞赛内容与高校工程训练教学相衔接，综合体现大学生机械创新设计能力、制造工艺能力、实际动手能力、工程管理能力和团队合作能力。二、参赛对象与要求二、参赛对象与要求全国高校在校全日制本科学生，无专业限制。要求以组队的形式通过所在学校报名参赛；参赛队的领队和指导教师总数不超过 2人，参赛学生不超过 3人。参赛作品的设计及制作统一按照竞赛秘书处发布的命题及其规则进行。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介四、竟赛组织形式四、竟赛组织形式本竞赛实行校、省（或多省联合形成的区域）、全国三级竞赛制度。本届国赛设有2个竞赛项目，各省级或区域赛区，根据省级或区域竞赛的成绩，按照择优原则，对应每个竞赛项目可推荐不超过2支参赛队。每校参加同一个竞赛项目的参赛队只能有1支。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介五、竞赛时间与日程五、竞赛时间与日程省级竞赛或区域竞赛要求在 2013年 3月 20日 之前完成。全国决赛初定在 2013年 6月份举行。具体日程：2013年 6月 7日 （周五）：全天报到；裁判工作会议；两委会工作会议；领队会议2013年 6月 8日 （周六）：开幕式；第一阶段竞赛（场上车赛）；报告评审2013年 6月 9日 （周日）：第二阶段竞赛（加工制作、装调，场上赛车）；闭幕式。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介六、六、竞赛场地竞赛场地与与设施设施主场地一：大连理工大学刘长春体育馆中心馆主场地二：大连理工大学工程训练中心主场地一为车赛场地，2300平米，地面为国际室内球类竞赛用标准复合木地板：主场地二为加工制作装调竞赛场地，配有普车、普铣、数车、数铣和快速成型等比赛用机床，配有钳工工作台和钻床等设施设备。加工竞赛需要的通用工卡量具由参赛队自带。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介七、七、竞赛竞赛奖项设置奖项设置全国竞赛设一、二、三等奖及优秀奖、优秀组织奖、优秀指导教师等奖项。一、二等奖比例分别为25％和35％，由竞赛组委会向获奖的参赛队和参赛选手、指导教师颁发获奖证书。省级竞赛的奖项设置由省级竞赛组委会参照全国竞赛奖项设置方式自行决定。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介八、竞赛秘书处联系电话八、竞赛秘书处联系电连理工大学工程训练中心办公室电话 /传8000（李喆）E-mail: xlzx@网址： 第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介§1.2 竞赛命题及规则第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介一、一、本届竞赛主题本届竞赛主题二、二、本届竞赛命题本届竞赛命题三、三、本届竞赛项目本届竞赛项目四、四、奖项分配奖项分配一、本届竞赛主题一、本届竞赛主题“无碳小车越障竞赛”要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车 ”设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理由给定重力势能转换而来。给定重力势能为 4焦耳 (取 g=10m/s2) ，竞赛时统一用质量为 1Kg的重块（普通碳钢￠ 50× 65 mm）铅垂下降来获得，落差 400± 2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。下图为小车示意图。另外，要求小车为三轮结构，小车转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介为什么叫做 “无碳小车 ” 呢 ?那是因为我们不能依靠任何与碳 相关的能源来驱动小车的前进，例如电能、燃料 等全都不行。唯一可以利用的就是一个质量为 1Kg、落差为 400mm的普通碳钢重块铅垂落下时 所具有的重力势能。根据能量转换原理将它转换 为小车前进的动能，让小车动起来。二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。障碍物为直径 20mm、高 200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆放。以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。见下图。竞赛项目 I：三、本届竞赛项目三、本届竞赛项目第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介1. 本校制作参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出参赛小车。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介2. 集中参赛参赛队携带在本校制作完成并调试好的 小车作品 和关于作品的 结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案 等 4份报告（纸质版 +电子版）参加竞赛。报告按竞赛秘书处发布的统一格式编写。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介3. 报告评分由竞赛评审组对每个参赛队提交的方案报告进行评阅。此项成绩编号为 IA，满分 30分。其中结构设计方案 7.5分；工艺设计方案 7.5分；成本分析方案 7.5分；工程管理设计方案 7.5分。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介（1） 结构设计报告评分（7.5分）完整性要求：小车装配图 1幅 (A4纸 1页 )，设计说明书 1-2页 (A4)；正确性要求：传动原理与机构设计正确，选材和工艺合理；创新性要求：有独立见解及创新设计思想；规范性要求：图纸表达完整，标注正确；文字描述准确、清晰。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介（2） 工艺设计报告评分（7.5分）按照中批量（ 500台 /年）的生产纲领，自选作品车上一个较复杂的零件，设计并提交工艺设计方案报告（ A4， 2－ 3页）。要求采用统一的报告格式（网上下载）。（3） 成本分析报告评分（7.5分）按照中批量（ 500台 /年）生产纲领对作品小车产品做成本分析，内容应包含材料成本、加工制造成本两方面 (A4， 2－ 3页 )。要求采用统一的报告格式（网上下载）。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介（4） 工程管理设计报告评分（7.5分）按照中批量（ 500台 /年）对作品小车产品做生产工程管理方案设计 (A4， 2－ 3页 )。要求目标明确，文件完整，计划合理，表达清楚。采用统一的报告格式（网上下载）。总和每队的 4个方案的得分，按从高到低排列名次，本项成绩编号为 IA，按下列公式计算各队此项成绩：IA=30-15*(名次 -1)/（项目 I参赛队数 -1）4. 现场竞赛（ 1）第一竞赛环节携带在本校制作完成的作品，在集中比赛现场，加载由竞赛组委会统一提供的势能重块（￠ 50× 65 mm普通碳钢，质量为1Kg），在指定的赛道上（ 体育馆木质地板 ）进行比赛，赛道宽度为 2米，赛道边界线是 40*60mm矩形钢管。出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均为 1米。小车出发时不准超过出发端线和赛道边界线，小车位置及角度自定，每队有 2次机会，计算时取 2次成绩中的最好成绩。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介小车有效的绕障方法：小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体穿过赛道中线且障碍物不被撞倒（擦碰障碍，但没碰倒者，视为通过）；重复上述动作，直至小车停止。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介¾小车有效的运行距离：停止时小车距出发线最远端与出发线之间的垂直距离。测量此距离，每米得 2分，测量读数精确到毫米；每绕过一个障碍得 8分（以小车整体越过赛道中线为准），一次绕过 2个或 2个以上障碍时只算 1个；多次绕过同 1个障碍时只算 1次，障碍物被撞倒不得分；障碍物未倒，但被完全推出定位圆区域（￠ 20 mm）也不得分。此项成绩编号为 IB。根据各队的得分，按从高到低排列名次，按下列公式计算各队此项成绩：IB=70-40*(名次 -1)/（本组参赛队数 -1）按下面公式计算各队的阶段成绩 , 编号为 IAB：IAB=IA+IB根据各队的阶段成绩，按从高到低排列名次，将项目 I全部参赛队分为 I-A组和 I-B两个组， I-A组队数约占本组参赛队数 50%， I-A组参赛队获得一等奖的竞争权利； I-B组参赛队获得二等奖的竞争权利。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介（ 2） I-A组第二竞赛环节1、现场加工制作经抽签确定一个徽标方案，本组每队派出一名队员，进行该徽标方案的快速成型加工制作。z规定加工时间 60分钟，起评分 20分；z超过 60分钟后完成的，每延长 5分钟，扣 1分；z延时超过 1小时还没有完成任务的，不得分。z 选手在加工竞赛过程中有违规现象，每一处扣罚 1分，情节严重者加罚，直至停止其比赛；z制作质量不符合要求者，每发现一处扣罚 1分。此项竞赛任务成绩编号为 IA1，本组各参赛队按本项得分由多到少排出名次，按下列公式计算各队此项成绩：IA1=20-10*(名次 -1)/（本组参赛队数 -1）（ 2） I-A组第二竞赛环节2、按新的障碍物间距调整小车后，进行小车运行比赛第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介z经现场公开抽签，在 1米± 100mm范围内产生一个新的障碍物间距。z本组各队根据新的障碍物间距对自己的小车进行调整装配或修配。在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。规定时间内，应完成调整修配内容。无法完成者，不能进入后续比赛。z本组各队携带调整修配后小车，在调整障碍物间距后的竞赛场地上进行比赛。竞赛计分规则同第一竞赛环节。此项竞赛任务成绩编号为 IA2，本组各参赛队按本项得分由多到少排出名次，按下列公式计算各队此项成绩：IA2=80-50*(名次 -1)/（本组参赛队数 -1）（ 3） I-A组第三竞赛环节现场答辩根据 I-A组参赛队数量，经各队自愿申请或通过抽签产生参加答辩环节的参赛队，各队需准备关于本队参赛作品的工艺成本及管理对策等相关知识的答辩。此项竞赛任务成绩编号为 IA3，按答辩得分由多到少出名次，按下列公式计算各队此项成绩：IA3=（参加答辩队数 +1） /2-名次第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介（ 4） I-B组第二竞赛环节按新的障碍物间距调整小车后，进行小车运行比赛：¾经现场公开抽签，在 1米± 100mm范围内产生新障碍物间距。¾本组各队根据新的障碍物间距对自己的小车进行调整装配或修配。组委会在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。在规定的时间内，各队应完成调整修配内容。无法完成者，不能进入后续比赛。¾本组各队携带调整修配后小车，在调整障碍间距后的竞赛场地上，进行比赛。竞赛计分规则同第一竞赛环节。¾此项竞赛任务成绩编号为 IB1, IB1=80-50*(名次 -1)/（本组参赛队数 -1）（ 5）总成绩评定I-A组各队最终成绩：ZIA = IA1+IA2+IA3I-B组各队最终成绩：ZIB = IAB+IB1第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介竞赛项目Ⅱ：绕障自行小车（ 8字型）四、四、奖项分配奖项分配1. “竞赛项目 I”奖项分配：按 “竞赛项目 I”参赛队数的 30%获得一等奖，随后的 40%获得二等奖，其余获得三等奖或优秀奖，中途放弃比赛者无奖。一等奖在 I-A组中产生，按总成绩 ZIA由多到少排名，相同者并列；按所需一等奖名额，按成绩由高到低颁发一等奖， I-A组剩余队伍颁发二等奖。其余二等奖名额在 I-B组中产生，按总成绩 ZIB由多到少排名，相同者并列；按所余二等奖名额，按成绩由高到低颁发二等奖， I-B组剩余队伍视具体情况颁发三等奖、优秀奖或无奖。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介2. “竞赛项目Ⅱ ”奖项分配：按 “竞赛项目 II”参赛队数的 30%获得一等奖，随后的 50%获得二等奖，其余获得三等奖或优秀奖，中途放弃比赛者无奖。一等奖在 II-A组中产生，按总成绩 ZIIA由多到少排名，相同者并列；按所需一等奖名额，按成绩由高到低颁发一等奖，II-A组剩余队伍颁发二等奖。其余二等奖名额在 II-B组中产生，按总成绩 ZIIB由多到少排名，相同者并列；按所余二等奖名额，按成绩由高到低颁发二等奖， II-B组剩余队伍视具体情况颁发三等奖、优秀奖或无奖。第第1章章第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介§§2.1 “无碳小车”功能分析§§2.2 “无碳小车”方案设计§§2.3 “无碳小车”工作原理§§2.4 “无碳小车”结构组成§§2.5 “无碳小车”设计理念§§2.6 “无碳小车”设计方法§§2.7 “无碳小车”设计参数的确定第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介§§2.1 “无碳小车”功能分析第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介在机械产品的设计中，我们首先要做的是对功能需求进行仔细、认真、透彻地分析，并尽可能的将产品的功能模块化，然后对每个模块用相应的机构来实现其功能，最后再通过一些零部件将这些独立的机构连接成一个整体，这样就完成了一个机械产品的设计。§§2.1 “无碳小车”功能分析第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介无碳自行小车驱动自身行走自动避障要设计一个驱动机构将重块的重力势能高效率地转换为小车前行的动能自动转向机构要让小车周期性地转向，精确地实现预定轨迹，以尽可能多的避开障碍物重力势能的转换§§2.2 “无碳小车”方案设计第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介z通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转换、驱动自身行走、自动避开障碍物三个功能。z为了方便设计可根据小车所要完成的功能将小车划分为五个部分进行模块化设计（车架 、原动机构 、传动机构 、转向机构 、行走机构 、微调机构）。z为了得到令人满意方案，采用扩展性思维设计每一个模块，寻求多种可行的方案和构思。下面为我们设计图框。§§2.3 “无碳小车”工作原理第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介第第2章章“无碳小车无碳小车” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介

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