2026-02-12-12-30-16-Разработка_прототипа

1. Разработка прототипа роботизированного башенного крана

Выполнил ученик 9А класса
Еске Владимир

2. Цель:

Создать функциональную учебную модель
подъемного башенного крана для изучения
таких сложных конструкций как башенный
кран

3. Задачи:

1. Изучить существующие аналоги и конструкции
кранов
2. Создать конструкцию
3. Спроектировать и изготовить
детали корпуса
4. Собрать электрическую схему.
5. Написать ПО для управления краном.
6. Провести испытания и отладку прототипа.

4. Актуальность:

Этот прототип решает проблему отсутствия
доступных и наглядных учебных моделей.
Конструкцию из фанеры может изготовить любой
желающий на лазерном станке, а открытое
программное и аппаратное обеспечение делает
решение уникальным и воспроизводимым для
обучения.

5. Маркетинговое исследование

Рынок башенных кранов: срез 2022 г.
Динамика рынка
Рост за 9 мес. 2022: +4,8% (до $1,23 млрд) к 2021 г.
Квартальная коррекция (3 кв. 2022): -0,9%.
Топ-3 поставщика (3 кв. 2022)
1.
Китай – 22,0%
2.
Германия – 21,6%
3.
Италия – 14,1%
(Россия в группе "Прочие")
Источник данных
Исследование рынка с 2018 г. и прогноз до 2025 г.
Анализ мировых продаж, цен, баланса и компаний.
Детализация по РФ (производство, импорт, участники).
продажи по кварталам
статистика стран поставщиков

6. Историческая справка

Эволюция башенного крана
Этапы развития
Древность: Первые деревянные подъемники.
XIX век: Паровые, гидравлические и электрические краны.
1913 г.: Первый современный кран (Юлиус Вольф).
Вклад СССР/России
Массовое производство с 1930-х.
Унифицированные серии БКСМ (1950-е) и КБ (1960-е).
Современность
1949: Первый самомонтирующийся кран (Liebherr).
Высотные модели, компьютерное управление.
На рынке РФ: 40% — импортная техника.

7. Применение методов ТРИЗ

ЗАМЕТКА
Анализ и синтез
Были определены ключевые параметры: грузоподъемность, степени
свободы, габариты.
Обеспечен баланс между прочностью, весом и функциональностью.
Использованы проверенные решения (например, классическая схема
поворотной платформы).
Результат: целостная, эстетичная и технологичная конструкция.
Применение ТРИЗ и инновационных подходов
Визуализация и моделирование: Полный цикл проектирования
в КОМПАС-3D для виртуальной проверки сборки, кинематики и устранения
коллизий.
Принцип «проскока»: Использование готовых мощных компонентов
(Raspberry Pi, сервоприводы) вместо их разработки с нуля. Это
сэкономило ресурсы и позволило сконцентрироваться на интеграции и
программировании.
Бионика: Для повышения жесткости основания и башни