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第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛 校内选拔赛命题 根据《全国大学生工程训练综合能力竞赛命题原则》 ，命题与高校工程训练 教学内容相衔接，体现综合性工程能力。命题内容体现“创新设计能力、制造工 艺能力、实际操作能力和工程管理能力”四个方面的要求。 本届校内选拔赛命题提出设计任务的要求和规定的加工制作， 各队需要携带 本队在学校加工制作的作品并提交设计报告。设计报告包括命题要求的机械设 计、工艺方案设计、 经济成本分析和工程管理方案设计。 现场比赛的内容包括对 指定零部件的现场加工制作、作品的装配调试、竞赛及答辩等。 命题中的工程管理能力项要求综合考虑材料、 加工、制造成本等各方面因素， 提出合理的工程规划。 设计能力项要求参赛学生对参赛作品的设计具有创新性和 规范性。命题中的制造工艺能力项以考核综合运用加工制造工艺知识的能力为 主。 本届比赛命题主题： 无碳小车。 命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车 1、 功能设计要求 给定一重力势能， 根据能量转换原理， 设计一种可将该重力势能转换为机械 能并可用来驱动小车行走的装置。 该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置 的障碍物（每间隔 1 米，放置一个直径 20mm 、高 200mm 的弹性障碍圆棒）。 以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。 给定重力势能为 5 焦耳（取 g=10m/s2 ），竞赛时统一用质量为 1Kg 的重块 （￠ 50×65mm ，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差 500 ±2mm ，重块落下后， 须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。 要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得， 不可 使用任何其他的能量形式。 小车要求采用三轮结构（ 1 个转向轮， 2 个驱动轮），具体结构造型以及材 料选用均由参赛者自主设计完成。要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸 为￠ 60×20 mm 的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于 400 克； 在小车行走过程中，载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于￠ 30mm 。 参赛者需要提交关于作品的设计说明书和工程管理方案、 加工工艺方案及成 本分析方案报告。 要求参赛者在自制的载荷质量块上自主设计并加工出反映本届竞赛主题的 徽标。参赛队参赛时同时提交徽标设计说明（篇幅限制为 A4 纸一张，文字部分 的字数不超过 300 字，内容包括创意、材料、制作说明） ，作为评分点之一。 2、 作品制作： 以参赛小组为单位， 每组不多于 3 人。按照竞赛命题要求， 自主设计并制作 出全部零件。 3、 竞赛内容： 第一竞赛环节： 携带制作完成并调试好的作品， 在集中比赛现场， 使用符合 命题要求的重力势能， 加载预赛组委会提供的重块， 在光滑的水磨石地面的指定 赛道上进行比赛， 赛道宽度为 2 米，小车应在此宽度内行进。 每个参赛队只能出 一辆小车参加比赛， 自动行走比赛时， 每队有两次机会， 以小车前行距离和越过 障碍作为评分依据评定成绩， 取两次成绩中最高分作为此项最终得分。 按成绩由 高到低进行排序。（运动过程中，凡将障碍圆棒碰倒者，属违规，成绩不算，重 新回到起跑线进行比赛。三次违规取消比赛资格。 ） 第二竞赛环节： 参赛队在集中比赛现场， 需取下小车原有的转向轮， 重新制 作小车的转向轮。转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求， 使用车床加工及钳工方法完成， 最终完成小车转向轮的组装和调试， 总加工时间 2 小时左右。以加工出的转向轮是否符合图纸要求、 现场加工质量、 调试后的小车能否运动作为该环节的评分依据，由专家评定成绩。 第三竞赛环节： 答辩。选手就设计及工程管理方案等问题进行现场答辩， 由 评委进行现场答辩。 4、 总成绩评定： 总成绩共 120 分。评定以方案文件（含工程管理方案、设计方案、加工工 艺方案、成本分析方案、小车徽标设计 5 个文件）、小车外观及徽标、赛道比赛、 加工装配、答辩等五个环节为准，各环节所占分数为：方案文件 20 分、小车外 观及徽标 20 分、赛道比赛 50 分、加工装配 20 分、答辩 10 分。根据具体评分 细则进行评分，计算最终得分。 图 1 ： 无碳小车示意图 图 2： 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图 第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛 校内选拔赛组委会 2010-11-1