全国老员工工程训练综合能力竞赛是由教育部高教司发起,教育部财政部资助,旨在深化实验教学改革,提升老员工工程实践能力、创新意识和团队合作能力,促进创新人才培养,提高高等教育质量的综合性竞赛赛事。该项赛事已经成功举办四届,公司师生积极参加,取得了优异成绩。根据组委会决议并报教育部批准,第五届比赛将于2017年6月9日~11日在沈阳和合肥拉开帷幕。
第五届全国老员工工程训练综合能力竞赛命题为“无碳小车越障竞赛”及“重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛”。其中“无碳小车越障竞赛”项目分为“S”型赛道避障行驶竞赛和“8”字型赛道避障行驶竞赛,在小车行驶过程中所有动作所需的能量均由1Kg的标准砝码来获得,同时小车应具有可调节功能的转向控制机构,以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。“重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛”项目中同样要求小车行走能量通过标准砝码进行转换,但其赛道障碍识别、轨迹判断及自动转向功能和制动功能可由机械或电控装置自动实现。竞赛命题模型如图1~4所示。
图1 无碳越障小车
图2 “S”型赛道及“8”字型赛道
图3 自控行走小车
图4 环形避障赛道示意图
本次竞赛项目不仅要求员工能够在校内完成设计、制造、装配及调试等工作,同时要求其在赛场完成现场加工、组装调试、质量检验、现场竞技和公开答辩环节,相比去年难度增大,更具挑战性,具有鲜明的工程背景,突出了工程训练的综合性、实践性、设计性、研究性和创造性,使员工熟悉工程环境,逐步掌握现代工业生产、技术工艺、工程管理等方面的基本知识、技能和素养。
上届竞赛中矿业工程系师生积极参加,在山西省赛区的比赛中取得了优异成绩。本次比赛项目确定之后,系部开展活动组织教师与员工进行自由组合、搭配,鼓励员工拟定设计方案,并对各组拟定方案进行预答辩,筛选出符合竞赛要求的设计方案,最终确定参赛队伍并开始积极备战将于2016年底举行山西省赛区比赛。
经过前期的认真准备,各支备战队伍现已基本完成以下工作:
(1)对小车绕桩、越障的路线进行精确规划和计算,在此基础上完成了无碳小车传动机构、转向机构和车身承载机构等重要机构的设计、运动学分析和计算,对自控行走小车越障电控装置中控制电路、电器元件、检测元件等进行设计选型和程序调试。
(2)齿轮、传动轴、轴承、车身等零件作为实现传动、转向和承载的关键零部件,已完成几何尺寸设计、抗弯抗扭计算和校验。
(3)各小组在已有设计方案的基础上,利用三维建模软件SolidWorks及UG等建立无碳小车三维模型进行零部件装配干涉检验、调整修改和仿真运行,保证了传动原理与机构设计计算正确。
(4)根据小车结构方案、设计计算结果和各零部件精度要求,各小组确定了装置中驱动轮、传动轴、齿轮、承载车身等零件的加工工艺方案,完成各零件二维图纸绘制、工艺规程编写、工艺卡填写以及3D打印模型的三维建模和数据切换。
在新学期开始之后,系部将审核和校验各参赛队伍设计方案、设计选型数据、零件图纸及工艺文件,在确认无误后利用系部现有加工装置进行加工制作、装配,建立模拟场地并进行调试和避障模拟。