Тренажер виртуальной реальности "Виртуальная мастерская по ремонту и сборке основных узлов сельскохозяйственного трактора"
Тренажер виртуальной реальности представляет собой обучающее программное обеспечение, основным элементом которого является воссозданное в виде трехмерных моделей оборудования, с которым пользователь может взаимодействовать, получая обратную связь посредством изменяющихся значений параметров и визуальной анимации в виртуальной реальности. Программа (далее - ПО) по сборке-разборке дизельного двигателя сельскохозяйственного трактора по изучению конструкции дизельных двигателей тракторной техники, принципов их функционирования и режимов работы, а также формированию первоначальных навыков по диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту основных тракторных узлов.
Программа включает разделы:
Блок 1: “Виртуальная сборочная лаборатория” состоит из 2 разделов, в состав которой входят:
1. “Модуль сборки муфты сцепления”; “Модуль сборки муфты сцепления” включает в себя следующие объекты: муфта сцепления трактора, набор инструментов (штангенциркуль, болты, отжимные пластины) и ветошь.
Сценарий:
1) Установка муфты и сжатие к стальному диску;
2) Разъединение болтов крепления;
3) Раскручивание стяжных болтов;
4) Освобождение стяжного болта;
5) Визуальная проверка и замер штангенциркулем;
6) Проверка пружин;
7) Замена пружин;
8) Замена диска муфты сцепления с фередо.
1. “Модуль сборки коленчатого вала в блок цилиндров тракторного дизельного двигателя”; “Модуль сборки коленчатого вала в блок цилиндров тракторного дизельного двигателя” включает в себя следующие объекты: двигатель, инструмент, динамометрический ключ, ГСМ, ветошь.
Сценарий:
1) Проворачивание двигателя вверх картером;
2) Установка коренного вкладыша на блок замками к насосу;
3) Смазка коренного шейка вала тонким слоем масла;
4) Опускание вала на вкладыши;
5) Установка коренных вкладышей в крышки замок к замку;
6) Затягивание среднего подшипника;
7) Проворачивание коленчатого вала рукой за болт во фланце для крепления маховика;
8) Прокручивание вала после каждой затяжки крышки подшипника.
Блок 2. “Виртуальная ремонтная лаборатория” состоит из 2 разделов, в состав которой входят:
1. “Модуль ремонтирования водяного насоса системы охлаждения двигателя”; “Модуль ремонтирования водяного насоса системы охлаждения двигателя” включает в себя следующие объекты: Двигатель, набор инструментов и ветошь.
Сценарий:
1) Установка водяного насоса системы охлаждения двигателя на верстак;
2) Откручивание шкива привода;
3) Снятие крыльчатки;
4) Снятие стопорного кольца;
5) Установка водяного насоса в тиски;
6) Вбивание насоса в вал;
7) Извлечение вала из корпуса;
8) Замена деталей;
9) Вставка вала в корпус;
10) Вставка насоса в вал;
11) Установка стопорного кольца;
12) Установка крыльчатки;
13) Прикручивание привода.
2. “Модуль ремонтирования ТНВД”; “Модуль ремонтирования ТНВД” включает в себя следующие объекты: топливный насос, гаечный ключ, плоская отвертка.
Сценарий:
1) Снятие верхней головки насоса с плунжерными парами;
2) Извлечение плунжерной пары;
4) Замена плунжерной пары;
5) Установка верхней головки насоса на место;
6) Промывка деталей дизельным топливом.
3. “Модуль замены кривошипно-шатунно-поршневой системы тракторных двигателей внутреннего сгорания”; “Модуль замены кривошипно-шатуннопоршневой системы тракторных двигателей внутреннего сгорания” включает в себя следующие объекты: Двигатель, выхолотка, динамометрический ключ, набор инструментов, лом.
Сценарий разборки кривошипно-шатунного механизма:
1) Отвертывание ломом рым гайки;
2) Отвертывание гаек со шпилек крепления крышки коромысел к головке цилиндров;
3) Снятие со шпилек шайб, уплотнительных прокладок, крышек коромысел и прокладок;
4) Отвертывание гаек со шпилек крепления впускного трубопровода к головке цилиндра;
5) Снятие впускного трубопровода, прокладки;
6) Отсоединение оси коромысел;
7) Отвертывание гайки со шпилек;
8) Извлечение из блока цилиндров штанги в толкатели;
9) Проворачивание двигателя масляным картером вверх;
10) Отвертывание гайки со шпилек крепления масляного картера;
11) Снятие шайбы, маслоприемника, прокладки;
12) Отворачивание контргайки и гайки с болтов шатуна;
13) Снятие крышки шатуна с вкладышем;
14) Выемка из гильзы поршня в сборе с шатуном;
15) Извлечение стопорные кольца из канавок бобышек поршня;
16) Снятие компрессионного кольца, кольцевых дисков маслосъемного кольца и расширительных колец;
17) Запрессовка с помощью приспособления поршневой палец из бобышек поршня;
18) Извлечение и отвертывание гайки со шпилек крепления одного коренного подшипника;
19) Снятие крышки подшипника с вкладышем;
20) изучение устройства кривошипно-шатунного механизма.
Сценарий сборки кривошипно-шатунного механизма:
1) установка и закрепление на месте крышки вместе с вкладышем коренного подшипника;
2) соединение поршневым пальцем поршень с шатуном отверстие бобышек поршня;
3) надевание поршневые кольца;
4) установка поршня в сборе с поршневыми кольцами и шатуном в гильзу цилиндра;
5) соединение нижней головки шатуна с шейкой коленчатого вала.
В программном модуле ресурсов реализована интерактивная трехмерная модель с визуализацией элементов. ПО предназначено для быстрого наглядного визуального обучения низкоквалифицированных специалистов способам эксплуатации, обслуживания и ремонта сложной техники, непосредственно на этой технике, с применением мобильных мультимедийных устройств, без участия обучающего персонала. Технология виртуальной реальности обеспечивает максимальную реалистичность обучения, что существенно важно для выработки у студентов “мышечной памяти”, при правильной отработке навыков и действий при проведении ремонтных и сборочных работ. Обучаемый имеет возможность эффективно практиковаться в разных условиях работы и значительно улучшать свои результаты без дополнительных затрат на оборудование и инструменты. ПО спроектировано таким образом, чтобы любой обучающийся смог быстро и самостоятельно начать практиковаться, и достигать успехов. Особенности и преимущества: эффективное дополнение для образования и профессиональной подготовки, для дальнейшего сочетания теоретических знаний и практических навыков сборки и разборки оборудования. В программе реализовано 2 режима – режим обучения и режим экзамена. В режиме обучения программа указывает правильную последовательность установки деталей, а также показывает, куда их нужно устанавливать. Каждое необходимое действие в программе сопровождается озвучкой, а также основные детали имеют краткое текстовое описание. В режиме экзамена отсутствуют какие-либо подсказки, и студент должен самостоятельно осуществлять сборку того или иного узла, соблюдая правильную последовательность действий, а также устанавливать деталь в необходимом положении на ее место.
Программа виртуальной реальности состоит из административной части, функциями которой являются: ● Регистрация личного кабинета студента ● Авторизация студента ● Создание баз данных для хранения информации в профилях студентов Пользователи имеют возможность входа с собственного аккаунта. Для входа пользователь пользуется двумя строками – login и пароль. Имеется разграничение прав доступа к информации. Во вкладке «Личный кабинет» располагается окно авторизации по уникальному логину и паролю. После прохождения авторизации в личном кабинете представляется информация о доступных программных модулях. Также в ПО реализовано: ● Маршрут прохождения сценариев пользователем. ● Схема изменений виртуальной среды от действий пользователя. ● Реализован перенос виртуальной сцены из среды моделирования в среду математического обеспечения и реализована проверка правильной работоспособности сцен. ● Протестированы скрипты взаимодействия пользователя с искусственной средой. Интерфейс тренажера удовлетворяет следующие требования: ● Единый стиль оформления для всех функциональных возможностей; ● Предусмотрены подсказки от инструктора, если в течение 2-5 минут пользователь не выполняет никаких действий. ● Интерфейс на двух языках: казахский и русский. Поставщиком предоставляется инструкция пользователя на казахском, русском языках на бумажном и электронном носителях. В стоимость поставки входит обучение сотрудников колледжа по эксплуатации оборудования.