Школьный автобус

<час />

Фон

Школьный автобус - это автомобиль, который перевозит учащихся в учебные заведения и обратно. Транспортное средство обычно не считается автобусом, если оно не может перевозить не менее 10 пассажиров. Около 85% всех школьных автобусов в США весят более 10 000 фунтов (4500 кг) и перевозят более 16 пассажиров.

До появления автомобилей в качестве общественного транспорта использовались конные повозки. Автобусы, запряженные лошадьми, которые могли перевозить от 25 до 50 пассажиров, использовались во Франции еще в 1828 году. В 1830 году британский изобретатель сэр Голдуорти Герни сконструировал автобус, который приводился в движение паром. Несмотря на раннее изобретение паровых транспортных средств, конные повозки продолжали оставаться наиболее важным видом общественного транспорта на протяжении всего девятнадцатого века.

В 1832 году в Нью-Йорке впервые были установлены металлические рельсы, чтобы конные повозки могли более плавно катиться по неровным городским улицам. Эти рельсы позже использовались для паровых канатных дорог, паровозов и электропоездов. Эти транспортные средства, которые были ограничены фиксированными маршрутами, потому что они должны были следовать по рельсам, были доминирующим видом городского транспорта, пока автомобили не стали популярными в начале двадцатого века.

Однако задолго до того, как это произошло, государственные школы начали предоставлять своим ученикам транспортные системы. Первый закон в Соединенных Штатах, предусматривающий государственные средства для перевозки студентов в школы и из школ, был принят в Массачусетсе в 1869 году. Обычно местным фермерам платило правительство штата за перевозку студентов в запряженных лошадьми повозках. Вермонт принял аналогичный закон в 1876 году, за ним последовали Мэн и Нью-Гэмпшир. К 1900 г. такие законы были в восемнадцати штатах, а к 1919 г. - во всех 48 штатах.

Два фактора привели к принятию этих законов, что, в свою очередь, привело к увеличению использования школьных автобусов. Во-первых, законы об обязательном посещении требуют, чтобы все дети ходили в школу. Во-вторых, законы о консолидации изменили систему образования в сельской местности, упразднив небольшие местные школы в пользу крупных центральных школ, которые могли бы обеспечить более качественное образование большему количеству учащихся. Необходимость доставлять всех детей в школу в сочетании с тем фактом, что сельские школы теперь обслуживают гораздо большую территорию, сделали школьные автобусы жизненно важной частью государственного образования.

В девятнадцатом веке транспортные средства, используемые для перевозки учащихся, были известны как школьные фургоны. Самые ранние школьные фургоны были просто деревянными фургонами. Позже брезентовые брезенты стали покрывать вагоны, чтобы защитить их от непогоды. Зимой вагоны топили в печах.

Тем временем автомобили начали вытеснять конные повозки. В 1860 году бельгийский механик Ттьен Ленуар разработал двигатель внутреннего сгорания. В 1885 году немецкие инженеры Карл Бенц и Готлиб Даймлер независимо друг от друга использовали улучшенные двигатели внутреннего сгорания для производства первых автомобилей. К 1890-м годам автомобили производились во многих европейских странах и в США.

В Германии двигатель внутреннего сгорания использовался для привода автобуса, в котором в 1895 году перевозилось восемь пассажиров. В той же стране в 1896 году Готлиб Даймлер построил первый грузовой автомобиль. Грузовики и автобусы строились с использованием шасси одного и того же типа (нижняя часть автомобиля, которая связана с двигателем и которая приводит в движение транспортное средство) до 1920-х годов. В 1921 году компания Fageol Safety Coach Company из Окленда, штат Калифорния, представила специальное автобусное шасси, которое было шире, длиннее и ниже шасси грузовика. Хотя эта конструкция вскоре стала стандартом для других типов автобусов, школьные автобусы по-прежнему производятся с использованием шасси, аналогичного шасси грузового автомобиля.

В 1913 году американский производитель автомобилей Генри Форд произвел революцию в отрасли, представив сборочную линию. Вместо того, чтобы строиться по отдельности от начала до конца, автомобили теперь можно было собирать из стандартных деталей, поскольку шасси тянулось за счет движущихся сборочных ремней. Этот метод позволил производить автомобили в больших количествах, быстрее и дешевле. Автомобили превратились из предметов роскоши для богатых в доступный транспорт для среднего класса. К концу 1920-х годов автомобили, в том числе школьные автобусы, почти полностью заменили лошадей в качестве средства передвижения.

В начале двадцатого века школьные автобусы часто состояли из деревянного корпуса, прикрепленного к стальному шасси. В конце 1920-х годов стальные кузова заменили деревянные, в результате чего появились автомобили, похожие на современные школьные автобусы.

Школьные автобусы стали еще более важными для государственного образования во второй половине двадцатого века, поскольку школьная консолидация продолжалась. Между концом Первой мировой войны и началом 1970-х годов количество школьных округов в Соединенных Штатах уменьшилось с более чем 100 000 до примерно 17 000. К концу 1980-х годов более 22 миллионов студентов в Соединенных Штатах перевозились школьными автобусами каждый учебный день. Система школьных автобусов Соединенных Штатов в настоящее время является крупнейшей системой общественного транспорта в мире.

Сырье

Наиболее важным сырьем, используемым для производства школьных автобусов, является сталь, которая представляет собой сплав железа с небольшим количеством углерода. Сталь используется для изготовления шасси и кузова, а также различных других компонентов. Сталь производится из железной руды, кокса (богатого углеродом вещества, получаемого при сжигании угля в отсутствие воздуха) и известняка. Кокс обеспечивает углерод, который превращает железо в сталь, а известняк реагирует с примесями в руде, удаляя их в виде шлака. Затем в расплавленную смесь вводят кислород, чтобы удалить излишки углерода и других примесей.

Окна школьного автобуса сделаны из многослойного стекла. Многослойное стекло состоит из двух слоев стекла, окружающих слой пластика. Пластик удерживает стекло на месте, если окно разбито, что повышает его безопасность.

Шины школьного автобуса сделаны из смеси натурального или синтетического каучука, технического углерода, серы и других химикатов, которые определяют характеристики шин. Натуральный каучук получают из латекса, жидкости, образующейся при разрезании коры каучукового дерева. Синтетический каучук производится из химикатов, получаемых из нефти. Технический углерод получают путем сжигания нефти или природного газа в ограниченном количестве воздуха, что приводит к образованию большого количества мелкой сажи.

Другое сырье, используемое в производстве школьных автобусов, включает различные металлы и пластмассы. Они используются для изготовления множества мелких деталей, которые собираются вместе с шасси и кузовом, чтобы составить законченное транспортное средство.

Производственный
процесс

Изготовление готовых
компонентов

• 1 Школьный автобус состоит из сотен различных компонентов. Многие из этих компонентов предварительно производятся не только производителем школьного автобуса, но и другими компаниями. Некоторые компоненты предварительно изготовлены компаниями, принадлежащими производителю школьного автобуса.
• 2 Окна из многослойного стекла изготавливаются путем плавления диоксида кремния и различных других оксидов с образованием расплавленного стекла. Затем горячее жидкое стекло плавает в ванне с расплавленным оловом. Плоская поверхность Шасси собрано, а корпус сформирован. После того, как кузов собран, его окрашивают. жидкое олово превращает расплавленное стекло в твердое тело с плоской гладкой поверхностью при охлаждении. Затем стекло быстро нагревается и охлаждается для его упрочнения. Этот процесс называется закалкой. Два слоя закаленного стекла склеиваются со слоем прозрачного твердого пластика под действием тепла и давления, образуя многослойное стекло.
• 3 Шины изготавливаются путем смешивания каучука, сажи, серы и других химикатов и нагревания смеси до образования единого соединения. Листы этой резиновой смеси наматываются на вращающийся барабан и склеиваются, образуя шину без протекторов. Эта предварительная шина, известная как зеленая шина, состоит из множества слоев резиновой смеси самых разных форм.

  Затем зеленая шина помещается в форму, на внутренней поверхности которой есть протекторы. Внутри шины помещается надувной баллон. Форма закрывается, и баллон заполняется паром. Тепло и давление пара заставляют зеленую шину принимать форму рисунка протектора внутри формы. Баллон сдувается, форма открывается, и шине с протектором дают остыть.

• 4 Мелкие металлические детали изготавливаются с использованием различных прецизионных металлообрабатывающих станков, например сверл и токарных станков. Некоторые металлические компоненты, например, сделанные из алюминия, могут быть изготовлены путем плавления металла, заливки его в форму в форме желаемого компонента и последующего охлаждения.
• 5 Пластмассовые детали могут быть изготовлены методом литья под давлением. Этот процесс включает в себя плавление пластмассы в жидкость и ее принудительное использование в форме под давлением, где она охлаждается до желаемого компонента.

После завершения сборки всех частей шасси и кузов собираются вместе.

Изготовление шасси

• 6 Сталь поступает на завод школьных автобусов в виде листового металла желаемой толщины. Для производства стальных изделий нужной формы и размеров используются различные инструменты для резки и штамповки. Эти различные части скрепляются вместе, когда шасси движется по сборочной линии.
• 7 Рама (основание шасси) скрепляется болтами из кусков стали в начале сборки. По мере продвижения рамы по сборочной линии крепится подвесная система. Далее крепятся тормозная и выхлопная системы. Затем устанавливается двигатель, приводной вал и колеса, включая шины.

  Моторизованная часть школьного автобуса завершена. В этот момент можно прикрепить временное водительское сиденье, чтобы шасси могло пройти предварительные экзамены по вождению.

Делаем тело

• 8 Кузов школьного автобуса, как и шасси, состоит из компонентов, отлитых из стальных листов соответствующей толщины. Различные куски стали скрепляются болтами или свариваются вместе, когда кузов движется по сборочной линии, аналогичной сборочной линии шасси.
• 9 стальных панелей собираются вместе, образуя нижнюю, боковые и верхние части корпуса. Затем двери соединяются с кузовом.
• 10 Корпус моют водой с мылом, а затем обрабатывают фосфатом, чтобы защитить его от ржавчины. На тело распыляется слой грунтовки и сушится в большой духовке. Затем наносится слой краски и аналогичным образом сушится до полного высушивания.
• В теле установлено 11 винд. Затем устанавливаются внутренние компоненты, такие как приборная панель и сиденья. На этом месте также устанавливаются внешние компоненты, такие как дверные ручки и фонари.

Сборка школьного автобуса

• 12 Кузов поднимается большим краном и помещается на шасси. Затем эти две части скрепляются болтами, и получается школьный автобус. Сделаны окончательные настройки, такие как подключение электропроводки. Школьный автобус проходит осмотр и отправляется потребителю на специальных грузовиках, предназначенных для перевозки крупнотоннажных автомобилей.

Контроль качества

Производитель школьного автобуса проверяет все заводские детали, чтобы убедиться, что они не имеют дефектов. Стальной лист также проверяется, а затем закрывается во время хранения для защиты от коррозии. После того, как куски стали вырезаны из листового металла, их проверяют, чтобы убедиться, что они имеют надлежащую форму и размер.

Когда шасси готово, его ненадолго приводят в движение, чтобы убедиться, что моторизованные компоненты работают правильно. После того, как кузов прикреплен, школьный автобус проходит полное дорожное испытание для выявления каких-либо недостатков в работе.

Школьный автобус поливают водой, чтобы обнаружить утечки. Вся машина проходит тщательный заключительный осмотр. Все предметы в длинном письменном списке должны быть индивидуально проверены и утверждены до того, как школьный автобус будет готов к отправке.

Безопасность - главная забота производителей школьных автобусов в области контроля качества. Правительство Соединенных Штатов издало правила, касающиеся таких предметов, как тормоза, аварийные выходы, прочность пола, системы сидений, окна, зеркала, топливные системы, а также ударопрочность кузова и шасси. В результате принятия этих правил исследования показали, что школьные автобусы значительно безопаснее, чем другие виды транспорта, которыми пользуются дети школьного возраста.

Будущее

Правительство США постоянно обновляет стандарты безопасности для школьных автобусов. Одним из спорных вопросов является возможность использования ремней безопасности в школьных автобусах. Одно исследование, проведенное в 1989 году, показало, что установка ремней безопасности будет стоить 40 миллионов долларов в год и спасти одну жизнь в год.

Другие возможные тенденции включают использование альтернативных форм энергии, таких как природный газ или электричество, в школьных автобусах. Школьные автобусы, вероятно, будут более комфортабельными, поскольку все больше из них оснащены кондиционерами. Безопасность можно было повысить, заменив традиционную приборную панель на электронную панель дисплея, которую водитель мог видеть, не глядя на приборную панель.