Учебник Технология труды 5-7 класс Казакевич Молева часть 3

Федеральный государственный образовательный стандарт Образовательная система «Школа 2100» Федеральный государственный образовательный стандарт Образовательная система «Школа 2100» В.М. КАЗАКЕВИЧ, ГА. МОЛЕВА ТЕХНОЛОГИЯ ТЕХНИЧЕСКИЙ ТРУД УЧЕБНИК • 5-7 классы • Книга 3 Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации Москва b/mjz 20^2 УДК 373.167.1:62 ББК 20я721 К14 Федеральный государственный стандарт Образовательная система «Школа 2100» Совет координаторов предметных линий «Школы 2100» - лауреат премии Правительства РФ 2008 года в области образования за теоретическую разработку основ образовательной системы нового поколения и её практическую реализацию в учебниках На учебник получены положительные заключения Российской академии наук (от 14.10.2011) № 10106-5215/484 и Российской академии образования (от 24.10.2011) № 01-5/7Д-113 Руководитель издательской программы -доктор пед. наук, проф., чл.-корр. РАО Р.Н. Бунеев Авторы выражают искреннюю признательность и благодарность учителям школ г. Владимира и Владимирской области И.В. Афонину, В.А. Блинову, А.А. Володину, Д.Ц. Глезерису, А.М. Евстафьеву, А.А. Климачеву, М.Ю. Манасову, Ю.Б. Орлову, А.В. Пайкову, И.А. Пасынкову, В.И. Смирнову, А.А. Солодихину, Е.В. Филину, чей опыт и методические разработки были использованы при написании данного учебника Казакевич, В.М. К14 Технология. Технический труд. 5-7 кл. : учеб, для общеобразоват. учреждений : в 3 кн. Кн. 3 / В.М. Казакевич, Г.А. Молева. - М.: Баласс, 2012. — 128 с.: ил. (Образовательная система «Школа 2100»). ISBN 978-5-85939-924-6 (кн. 3) ISBN 978-5-85939-971-0 Учебник предназначен для учащихся 5-7-го класса общеобразовательных учреждений. Соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования, является продолжением непрерывного курса технологии и составной частью комплекта учебников развивающей Образовательной системы «Школа 2100». Учебник содержит сведения о свойствах применяемых в современном производстве конструкционных материалов, о распрюстранённых методах их обработки ручными инструментами и на станках на основе технологий резания, пластического формования, неподвижного и подвижного соединения элементов конструкций. В учебнике даны сведения по мащинове-дению, электротехнике, черчению и графике, некоторым характеристикам современного производства, экономике, экологии, профессиональной ориентации. Большое внимание уделено организации проектной деятельности учащихся. УДК 373.167.1:62 ББК 20я721 Данный учебник в целом и никакая его часть не могут быть скопированы без разрещения владельца авторских прав ISBN 978-5-85939-924-6 (кн. 31 ISBN 978-5-85939-971-0 Казакевич В.М., Молева Г.А., 2012 СХХ) «Баласс», 2012 ЧАСТЬ Т1^БТЬЯ I 'о I МАШИНОВЕДЕНИЕ, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА ГЛАВА XIV ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ § 1. Понятие о технике и техническом устройстве Слово «техника» - один из самых ёмких, самых богатых содержанием терминов. Техника - это станки, приборы, инструменты, приспособления: это бытовые устройства: утюг, холодильник, швейная машина; это средства транспорта и многие другие объекты; это и те объекты, которые изготавливаете вы на уроках технологии. Понятие «техника» (techne - греч. - мастерство] включает в себя практически всё, что сделано человеком на Земле, и весь искусственный мир человека называют техносферой. Под техникой понимают также особенности выполнения тех или иных работ: техника игры на рояле, техника пения и т.п. При изучении технологии под техникой мы будем понимать только мир механизмов, машин, приборов, аппаратов, установок и т.п. Техника облегчает условия жизни человека. Развитие и совершенствование техники - от самой примитивной (заступ, молот и др.] до самой новейшей - отражает развитие человеческих знаний и опыта, науки и культуры. Все материальные объекты (термин «объект» произошёл от латинского слова objecturn и переводится как «предмет») на Земле можно разделить на 2 группы: естественные и искусственные. К естественным относятся горы, реки и др., а к искусственным объектам относится всё то, что создано человеком: нож, повозка, книга и др. Многие искусственные объекты принято называть техническими объектами или техническими устройствами (устройство - расположение, соотношение частей, конструкция чего-нибудь]. Техническое устройство может быть простым, таким, например, как лодка Робинзона Крузо, которую он выдолбил из цельного ствола дерева, назначение которой - держаться на воде, или сложным, таким, как современный авиалайнер, назначение которого - перемещаться по воздуху в любом направлении. К простым техническим устройствам - орудиям труда - относятся инструменты и приспособления. Орудие - технический объект, при помощи которого осуществляется какое-либо действие, производится работа. Сложное техническое устройство называют технической системой. Система - группа связанных между собой частей. Свойства системы отличаются от свойств отдельных составных частей. Например, крылья, двигатели, фюзеляж сами летать не могут. Собранный из них самолёт как система обладает способностью летать в заданном направлении. Основная функция технического устройства - это действие или работа, для осуществления которых оно создано. Например, основная функция рубанка - строгание древесины с целью получения гладкой и ровной поверхности обрабатываемого материала. Основная функция сверлильного станка - получение отверстий в различных материалах, как сквозных, так и глухих. Основная функция простых и сложных технических устройств может совпадать. Сложные технические устройства выполняют при этом основную функцию более качественно и производительно, чем простые устройства [например, коловорот - простое устройство, сверлильный станок - сложное: функция у них одна и та же). Техника, объект, простые технические устройства (орудия), сложные технические устройства [технические системы), техносфера. 1. Приведите примеры простых и сложных технических устройств, изученных на уроках технологии. 2. Приведите примеры простых и сложных технических устройств, выполняющих одинаковую основную функцию. *3. Если технические системы выполняют работу производительнее, то почему современный человек использует в своей работе и орудия, как простейшие устройства? 4. Что такое техносфера? *5. Можно ли считать стул или стол техникой? Объясните свои доводы. § 2. Понятие о машине как технической системе Вы уже знаете, что называется техникой, какой объект называется техническим устройством. Рассмотрим ещё одно понятие, которое неразрывно связывается с техникой и которое столь же ёмкое и общее, как и «техника». Это машина («машина» с древнегреческого — «сооружение»]. Надо отметить, что всякая машина есть техника, но не всякая техника есть машина. Что же называется машиной и какое техническое устройство можно считать машиной? Главное отличие машины от других технических устройств заключается в том, что машина без приложения человеком силы совершает основные рабочие операции. В то же время орудия труда (лопата, игла, нож) не могут сами совершать работу. Они только помогают человеку совершать работу. Например, две бритвы - электрическая и безопасная. Назначение у них одинаковое - резать волосы. Но электрическая бритва - машина, она сама выполняет основную функцию - режет волосы, человек только управляет ею. А вот безопасная бритва не машина, а всего лишь инструмент - простейшее орудие, с помощью которого человек сам совершает работу. Машина состоит из составляющих её элементов. Свойства машины отличаются от свойств составляющих её элементов (первый признак машины). Пример. Автомобиль предназначен для перевозки грузов. Его элементы как технической системы - колесо и кузов. Но колесо само по себе, хотя и перекатывается, никого не перевезёт; в кузове можно разместить груз, но переместиться он никуда не может. Исторически машины вышли из орудий (инструментов и приспособлений) и являются техническими системами. Рассмотрим в качестве примера эволюцию сверлильных работ - от орудия до машины. В Историческом музее можно увидеть примитивные орудия каменного века -каменные топоры и мотыги, наконечники копий и стрел, кремнёвые ножи и скребки, обточенные для хозяйственных нужд кости и клыки крупных животных. Эти каменные орудия поражают одной особенностью: у них есть гладкие отверстия для насаживания на деревянную ручку. Как же делали это люди каменного века? Они пользовались незамысловатым устройством, которое сооружалось следующим образом. Из прочного дерева вырезали стержень, один конец которого заостряли. Этот заострённый конец стержня помещали в углубление в камне, наполненное мелкозернистым песком. Стержень вращали между ладонями, и нижний острый его конец действовал как сверло. cci 0 \ Puc. 265. Простейший механизм для сверления В дальнейшем появилось устройство, позволяющее облегчить обработку камня и древесины: вокруг стержня спирально закручивали тетиву лука. При приведении лука в движение стержень начинал вращаться, и в камне просверливалось отверстие. Такое техническое устройство называют лучковым приводом. Он был известен и с успехом применялся в Древнем Египте около 4000 лет назад при изготовлении круглых изделий (рис. 265). Основная функция лучкового привода - облегчить операцию вращения стержня и увеличить скорость вращения. Привод стал промежуточным звеном между инструментом и руками человека. Привод задал и передал движение от рук человека на орудие. Привод, обеспечивающий механическую передачу, движение или преобразование движения, называют механизмом («механизм» от греч. rnechane - орудие, сооружение]. Помимо механического способа передачи, движение можно передать давлением жидкости - лривод гидравлический (от греч. hydor - вода); движение можно передать давлением воздуха - привод пневматический (сжатым воздухом). Пока стержень для сверления вращался в руках человека, он был орудием. Вместе с приводом, задающим движение, он стал уже прообразом технической системы. В нём имеются два необходимых взаимосвязанных элемента: механизм передачи, или трансмиссия (от латинского transmissio - пересылка, передача), передаёт движение на рабочий орган от двигателя (тетива); рабочий орган - орудие, которое выполняет работу (острый стержень) (рис. 266). Техническая система становится машиной, как только усилие рабочему органу даёт не человек, а специальное устройство - двигатель. Двигатель служит для преобразования энергии внешнего источника в механическую энергию, передаваемую рабочему органу. Если источником энергии в технической системе служит человек, то мы имеем дело просто с механизированным инструментом. Например, такими инструментами являются ручная механическая дрель, велосипед. А вот элект- \ г I I Рис. 266. Схема ручной электрической машины для сверления бетона: 1 - сверло, 2 - патрон, 3 и 5 - передаточный механизм, 4 - электрический двигатель, 6 - вибрационное устройство рическая дрель, скутер - это настоящие машины. Человек здесь не прикладывает физических усилий, а только управляет. Техническую систему, в которой имеются хотя бы три необходимые части: двигатель, трансмиссия, рабочий орган, - уже можно назвать машиной. Машина как цельная техническая система включает 4 необходимые части: двигатель, трансмиссию, рабочий орган и органы управления. В электрической дрели это кнопка «пуск-стоп». Наличие и минимальная работоспособность этих частей есть второй признак, характеризующий всякую машину, который определяется как полнота частей машины. Машина, признаки машин, привод, лучковый привод, механизм, двигатель, трансмиссия, рабочий орган, органы управления. 1. Как вы понимаете фразу «Всякая машина есть техника, но не всякая техника есть машина»? Поясните на примерах. 2. Что определяет признак: машина - это техническая система? 3. Найдите 4 части машины в сверлильном станке. 4. Найдите 4 части машины в других известных вам технических системах, выполняющих работу. *5. Объясните, почему работоспособность машины зависит от полноты частей. 8 § 3. Классификация машин На современном этапе мир машин огромен и разнообразен, поэтому их подразделяют по функциональному назначению на 3 большие группы. Таблица 1 Рабочие (I) Энергетические [II] Информационные [III] Машины, которые выполняют определённую работу, а соответственно, и преобразуют окружающий нас мир. Например, станочное оборудование, конвейер, лифт, транспорт Машины, которые преобразуют один вид энергии в другой. Например, электродвигатель, динамо-машина Машины, которые преобразуют один вид информации в другой. Например, компьютер, видеокамера I. Исторически сначала появился класс рабочих машин, их 3 вида. Таблица 2 Технологические Транспортные Т ранспортирующие Машины, которые преобразуют материалы Машины, которые перемещают грузы и пассажиров Машины, выполняющие принципиально ту же функцию, что и транспортные, но в пределах самой машины Примеры: станочное оборудование, ручной электрифицированный инструмент Примеры: все виды транспорта - авто, железнодорожный, морской, воздушный Примеры: конвейер, эскалатор, лифт, подъёмный кран и др. II. Машины, преобразующие энергию, появились позже рабочих и делятся на 2 вида. Таблица 3 Машины—двигатели Машины—генераторы Преобразуют какой-либо вид энергии в механическое движение (вращение вала) Преобразуют механическое движение в какой-либо другой вид энергии Пример: электродвигатель Пример: ветряная мельница III. Класс информационных машин возник в XX в. Их назначение -преобразовывать один вид информации в другой. Примеры: магнитофон, компьютер, видеокамера. Если энергетические машины обеспечили рабочие машины необходимой для работы энергией, то информационные взяли на себя функцию управления рабочими и энергетическими машинами. Из сказанного можно сделать следующий вывод: ещё одним признаком машин является то, что они могут быть преобразователями, выполнять преобразование: энергии, материалов и информации. Рабочие, энергетические, информационные машины, преобразование. 1. К какому классу машин относятся ручная электрическая дрель, велосипед с мотором, сверлильный станок, транспортёр, теплоход? 2. Назовите известные вам машины - двигатели и генераторы. *3. Почему информационные машины смогли взять на себя функцию управления рабочими машинами? *4. Почему преобразование является основной функцией всякой машины? 10 § 4. Типовые детали машин. Подвижные и неподвижные соединения Элементарной единицей технической системы является деталь («элементарный» от лат. elennentarius - первоначальный, простейший, основной]. Что же такое деталь? Обратимся к примеру. Разбирая фотоаппарат, механик снимает с камеры объектив. Можно ли назвать его деталью фотоаппарата? Нет! Объектив сам состоит из множества деталей и в случае необходимости тоже может быть разобран и собран. Объектив, применяя техническую терминологию, - узел. Следовательно, деталь (подробность, частность] - изделие, изготовленное из материала одной марки без применения сборочных операций. Конструктор, разрабатывая новое техническое устройство, всегда трудится над созданием чего-то нового и большую часть деталей разрабатывает специально для данной конструкции. Но винты, гайки, шестерни, валы, пружины в разработке в большинстве случаев не нуждаются. Их конструктор должен хорошо знать и грамотно использовать в своём творчестве. Необходимые сведения можно найти в технических справочниках. Это детали общего назначения или типовые. трттптгггггттттттгттх Рис. 267. Типовые детали машин: а - крепёжные, б - детали передачи движения, в - детали поддержания элементов машин: вал и ось 11 Рис. 268. Подвижные и неподвижные соединения деталей машин и механизмов: а - подвижное соединение, б - неподвижное разъёмное соединение, в - неподвижное неразъёмное соединение, гид- неподвижное разъёмное соединение, на шпонках Итак, детали, которые встречаются во всех машинах или многих из них, являются деталями общего назначения и называются типовыми деталями машин. Типовые детали машин (рис. 267] по назначению разделяют на 3 группы: 1] крепёжные детали (болты, шайбы, гайки, гайка-барашек, гвозди, шурупы]; 2] передающие или преобразующие движение (вал, шкив ступенчатый, зубчатое колесо, винт, передающий движение (ходовой винт], гайка на винте, передающем движение]; 3] детали для поддержания других элементов конструкции, являющиеся для них опорами (ось, подшипник (скольжения, качения (шариковый]], опоры, корпусная деталь]. Для выполнения своих функций детали машин соответствующим образом соединяются между собой, образуя подвижное или неподвижное соединение (рис. 268]. Пример подвижного соединения: соединение двух зубчатых колёс в ручной дрели. Пример неподвижного соединения: соединение вала с зубчатым колесом в ручной дрели. Различают 2 вида неподвижного соединения: разъёмное, которое допускает удобную разборку деталей машин без разрушения соединяющих или соединяемых элементов (резьбовой, шуруп и др.]; неразъёмное, которое можно разобрать только после их полного или частичного разрушения (фальцевой шов, заклёпочный, клеевой и др.]. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ТИПОВЫМИ ДЕТАЛЯМИ МАШИН Цель работы: изучение деталей машин и их соединений. Задание I: 1. Начертите таблицу 4. 2. Ознакомьтесь с устройством деталей и определите их назначение (крепления, передача движения]. 3. Назовите технические устройства в учебной мастерской, в которых применяется данная деталь. 4. Заполните таблицу. Таблица 4 Nq п/п Название детали Назначение Техническое устройство, в котором применяется деталь Задание II. 1. Начертите таблицу 5. 2. Ознакомиться с устройством образцов соединений. 3. Определите наименование соединения. 4. Укажите название деталей, входящих в данное соединение. 5. Определите вид соединения (разборное или неразборное]. 6. Назовите технические устройства в учебной мастерской, в которых применяется данный вид соединения. 7. Заполните таблицу. 8. Нарисуйте условные обозначения соединений. Таблица 5 Nq п/п Наименование соединения Название деталей соединения Вид соединения (разборное или неразборное] ТУ в учебных мастерских, в которых применяются Деталь, типовые детали машины (крепёжные детали, передающие или преобразующие движение, детали для поддержания других элементов конструкции], подвижное и неподвижное соединение (разъёмное и неразъёмное]. 13 1. Приведите примеры типовых деталей. *2. Конструктивно вал и ось выглядят одинаково, в чём же их различие? 3. С какой целью применяют условные обозначения деталей? § 5. Характеристика рабочих машин Вы знаете, что любую машину характеризует совокупность её частей, наличие органов управления, двигателя, трансмиссии, рабочего органа. Это общая структура любой машины, относя-с irt щейся к классу рабочих машин. Несмотря на общ- И ность, все рабочие машины очень разные. Напри- мер: ручная электрическая дрель и токарный станок по обработке древесины, мопед и теплоход, подъёмный кран и транспортёр. Рабочие машины различаются прежде всего по своему технологическому предназначению. При помощи дрели получают отверстия, мопед перевезёт вас в нужное вам место, подъёмный кран переместит груз на определённую высоту и в нужное место. Работа, для которой предназначены рабочие машины, различается: по характеру, т.е. виду работ; по качеству, т.е. лучше или хуже; по производительности, т.е. сколъко будет сделано за 1 минуту, или за 1 час, или за 1 день. Для каждого вида работ создана своя машина, которая облегчает труд человека. Работу машины выполняют благодаря рабочему органу. Остальные части машин предназначены для того, чтобы рабочий орган мог выполнять те движения и усилия, которые необходимы ему для выполнения основной функции. 1. Назовите основные части машин. 2. ^1то различает рабочие машины? 3. Приведите примеры рабочих машин, различаюшихся но основным характеристикам: характеру, качеству и производительности. 14 § 6. Технологические машины Назначение технологических машин - преобразовывать материал: изменять форму, размеры, свойства с целью получения предметов заданного качества, необходимых человеку. Технологические машины можно подразделить следующим образом: • машины сельскохозяйственные и лесохозяйственные: • машины для металлургической, горнодобывающей промышленности и строительства: машины для обработки пищевых продуктов, напитков и табака: машины для производства бумаги и картона: транспортные машины: двигатели, генераторы и трансформаторы электрические: устройства распределения электроэнергии и управляющее оборудование: оборудование медицинское, хирургическое и ортопедическое: приборы и устройства для измерений и проверки, часы и хронометры: станки, приборы и инструменты, оборудование серийное и специальное: универсальные и специализированные технологические линии: технические комплексы: строительная, дорожная техника: вычислительная техника, оргтехника: бытовые машины. Данный перечень, разумеется, не охватывает все виды машин, лишь отражает наиболее распространённые. На рисунках 269-275 показаны отдельные виды технологических машин и их рабочих органов. Рис. 269. Лесохозяйственные машины Рис. 270. Транспортные машины 15 di|? Рис. 271. Машины пищевых производств Рис. 272. Машины и технологическое оборудование для приготовления цементных смесей /ЕП* (Г II ш I Рис. 273. Роботизированные технологи- Рис. 274. Горнодобываюшие технологические линии ческие машины Рис. 275. Рабочий орган экскаватора Ч' Рис. 276. Рабочий орган бульдозера Рис. 277. Инструменты для шинковки пищевых продуктов бытовой технологической машины § 7. Рабочий орган машины Рабочим органом технологических машин является инструмент, который устанавливается в специальные зажимы-приспособления, например в патрон ручной дрели - сверло. Инструмент технологических машин принято называть машинным. Этот машинный инструмент и будет выполнять непосредственно работу, т.е. преобразовывать или перемещать материал. Между машинным инструментом и ручным инструментом принципиальной разницы нет, различаются они лишь конструктивно, например кухонный нож и нож мясорубки, нож рубанка и нож электрорубанка (рис. 278]. Принцип воздействия на материал одинаков, в каждом случае резание осуществляется с помощью клина. Некоторые виды рабочих органов и инструментов технологических машин показаны на рис. 276-278. 1. Назовите виды технологических машин в зависимости от эксплуатационного применения. 2. Приведите примеры рабочих машин. 3. Что является рабочим органом технологической машины? *4. Имеются ли технологические машины, у которых несколько рабочих органов? Приведите примеры. 5. Приведите примеры машинных и ручных инструментов. 1 и t i i' IJ Нож электрорубанка Рис. 278. Ручные и машинные инструменты § 8. Принцип резания в технике Принцип резания был одним из первых в зарождении техники. И он применяется на протяжении всей человеческой истории. Примитивный нож, или резец, дал начало всем режущим инструментам, как ручным, так и машинным. Почему нож обладает таким эффектом врезания в материал? Или, иными словами, в чём физическая сущность процесса резания? Когда режешь что-либо, обычно испытываешь сопротивление разрезаемого материала. Чтобы преодолеть это сопротивление, приходится прилагать усилие. При этом сопротивление материалов различно. Резать ножницами бумагу гораздо легче, чем резать ножницами листовой металл. Что же оказывает сопротивление режущему инструменту? Из курса «Окружающий мир» вы знаете, что любой материальный объект (природный или искусственный] состоит из молекул, которые сцеплены друг с другом взаимным притяжением. Эти силы притяжения у одних материалов больше, у других меньше. И от этого зависит прочность и твёрдость материалов. Например, чтобы разорвать силу сцепления при резании твёрдой стали, резец должен нажимать с силой в 2,5 раза большей, чем при резании мягкой стали. Рис. 279. Клин-резец в различных инструментах: а - топор, б - ножницы, в - лезвие рубанка, г - сверло, д - лемех плуга для вспашки земли, е - зубья пилы Для преодоления сопротивления материала (разрыва сцепления молекул материала) режущий инструмент должен иметь острое, отточенное лезвие. (Если лезвие будет тупым, то оно не проникнет в материал, а будет мять его.) Но проникать в материал недостаточно: чтобы разделять материал, его части ещё необходимо раздвигать. Раздвигание материала позволяет осуществить клин. Клин (греч. - наклоняю) - разновидность наклонной плоскости. Клин составляет основную часть всех режущих инструментов. Нож или топор, лопата или плуг, зуб ножовки или насечка напильника представляют собой варианты клина. Форма клина в различных инструментах зависит от их предназначения (рис. 279). 1. Почему острый нож разрезает материал, а тупой нет? 2. Как величина давления на режущий инструмент влияет на разрезаемый материал? 3. Почему клин способен разрезать материал? 4. Как влияет величина угла заострения режущей части инструмента на способность разрезать материал? \ ^ и § 9. Транспортные машины. Принцип колеса в транспорте Транспортные машины предназначены для перемещения людей и грузов. Различают наземный транспорт (автомобильный, железнодорожный], водный транспорт, воздушный транспорт. Будем рассматривать лишь одну часть машины — рабочий орган, благодаря которому происходит перемещение всей машины. Но прежде чем рассмотреть рабочий орган транспортных машин, рассмотрим общий вопрос: как можно осуществить перемещение предмета в принципе? Например, перемещение бревна. Решить поставленную техническую задачу можно двумя способами: а] поднять предмет руками и перенести его; б] задать движение самому предмету, иными словами, толкнуть его. Благодаря толчку предмет переместится. Разберём способ перемещения толчком подробно: толкать бревно можно или с торца, или с боковой части бревна (рис. 280). В обоих случаях толчка бревно переместится. Но если сравнить оба толчка по количеству затраченных усилий, то можно легко определить, что затрат во втором случае будет гораздо меньше. Почему же переместить бревно в одном случае очень трудно, а в другом - легко? Рис. 280. Способы перемещения бревна: а - толкать с торца, б - катить сбоку, 5 - величина перемещения бревна на плоскости \ 1 20 Опять, как и в эффекте клина, всё дело в форме предмета. Когда мы пытаемся переместить бревно вторым способом, начинает действовать эффект колеса. Благодаря вращению катить бревно во много раэ легче, чем волочить его. Кто и когда иэобрёл колесо, история не энает. Вероятнее всего, колесо было иэобретено неэависимо в равных районах Европы и Аэии примерно в одно время - около трёх-четырёх тысяч лет до нашей эры. Удивительно то, что индейцы Америки во времена Христофора Колумба не знали колеса и не пользовались им для передвижения грузов. Грузы они перемещали волоком. Принцип колеса. □ 1. Для чего предназначены транспортные машины? 2. Назовите виды современных транспортных средств. 3. Когда проявляется эффект колеса при перемещении бревна толчком? 4. Что общего между двумя физическими эффектами: эффектом клина и эффектом вращения? § 10. История зарождения наземных транспортных машин Итак, сила трения затрудняет перемещение предмета толчком. Чтобы преодолеть эту силу, с древних времён используют простые приспособления. С изобретением колеса появились колесницы, в которые, как правило, впрягали животных - лошадей, волов. Долго движущей силой в транспорте были лошадь и другие животные, запряжённые в телегу или сани. Они образовывали фактически техническую систему; лошадь - источник энергии и двигатель: оглобли или дышло, к которым привязывали лошадь или несколько лошадей, - трансмиссия: рабочий орган - колёса телеги (на ней перевозится груз, потому и рабочий орган): вожжи - орган управления. \ 1 и с изобретением двигателей появились два основных вида наземного транспорта: железнодорожный и автомобйльный, рабочим органом которых опять-таки было колесо. 1. Приведите примеры наземных транспортных средств передвижения. 2. Какие технические устройства можно назвать транспортной машиной? § 11. Водный и воздушный транспорт По воде прекрасно скользит плавучий предмет. При зтом, чтобы бревно перемещалось быстрее, толкать его уже лучше с торца, а не сбоку. Боковое сопротивление воды движению бревна гораздо больше, чем при движении торцом вперёд. Бревно частично находится в воде, позтому, чтобы оно легче преодолевало сопротивление воды, давление должно быть большим: торец имеет меньшую площадь, чем боковая поверхность бревна, а значит, и давление на воду при толчке с торца, т.е. эффект клина, применимо и в движении по воде. Плывущий предмет как бы раздвигает воду. Чтобы предмет не прекращал движение по воде, надо время от времени от чего-то отталкиваться. Можно отталкиваться от земли - при помощи шеста, от воды - при помощи вёсел или гребного колеса. В середине XIX в. колесо на воде полностью вытеснилось другим рабочим органом - гребным винтом. Винт был изобретением великого греческого учёного Архимеда. Гребной винт вобрал в себя крылья ветряной мельницы, элементы водяного мельничного колеса, водоподъёмного винта Архимеда. Гребной винт корабля как бы ввинчивается в окружающую воду как в своеобразную гайку, получая при этом поступательное движение вперёд и сообщая его всему кораблю. Пропеллер фактически тот же гребной винт, который стал рабочим органом воздушных машин: вертолётов, самолётов. У самолётов пропеллер устанавливается спереди машины, у вертолётов - сверху над машиной. 22 Пропеллер, как и гребной винт, ввинчивается в окружающий машину воздух, и его вращательное движение обеспечивает движение по воздуху. Назначение транспортных машин - перемещение грузов и людей на значительные расстояния, при этом большое влияние на развитие транспортных машин оказывает время, за которое будет перемещён груз на определённое расстояние, - иными словами, скорость перемещения. Борьба за скорость - вот основной источник, который развивает транспорт и наземный, и водный, и воздушный. И эта борьба требует поиска всё новых и новых способов перемещения. Учёные-изобретатели разрабатывают новые двигатели и, соответственно, рабочие органы машин, изменяют геометрическую форму машины в поисках оптимального результата, ищут принципиально новые способы перемещения. Например, замена твёрдого рабочего органа - винта, колеса - на жидкие и газообразные положена в основу реактивного способа перемещения. На рисунках 281-285 показаны некоторые современные транспортные машины. I _ ?■ 'шшт I, . Рис. 281. Водный транспорт Рис. 282. Автомобильный транспорт Ш Рис. 283. Железнодорожный транспорт Рис. 284. Воздушный транспорт \ 1 г I 23 1. Приведите примеры плавучих средств передвижения по воде. 2. Как изобретатели смогли применить эффект вращения для перемещения по воде и по воздуху? 3. Назовите назначение транспортных мащин. § 12. Транспортирующие машины Транспортирующие машины являются разновидностью транспортных машин. Их часто называют также подъёмно-транспортными машинами, и предназначены они для перемещения грузов на сравнительно небольшие расстояния. Условно транспортирующие машины подразделяют на четыре группы: а) грузоподъёмные машины; б] машины непрерывного транспорта: в] тали; г) погрузо-разгрузочные машины. Гоузоподъёмные машины. К ним относят простейшие устройства для подъёма грузов - приспособления: рычаг, ворот, винтовой транспортёр и т.д. К современным грузоподъёмным машинам относятся: лебёдка, подъёмный кран, подъёмники, перемещающие по жёстким вертикальным или наклонным направляющим рельсам, например лифты, клети шахт (рис. 286). Рис. 286. Подъёмный кран Рис. 287. Ленточный конвейер (транспортёр) Машины непрерывного транспорта. К ним относят все конвейеры - от маленьких ленточных (рис. 287) до многокилометровых автооборотных. Например, пассажирские конвейеры-эскалаторы. Рабочим органом конвейера является лента, которая непрерывно движется. Лента переносит груз благодаря вращающимся под ней роликам, которые и приводят в движение «бегущую дорогу», а чтобы она была бесконечна, её надо соединить в кольцо, например гусеничный трактор. Тали - тележки и каретки с подъёмным устройством (лебёдкой) и передвигающиеся по одноразовому пути. Погрузо-разгрузочные машины. К ним относят: электропогрузчики и автопогрузчики (электрокары, автокары), электроштабелеры, малые многоковшовые самоходные погрузчики или установленные на мощные тракторы большие одноковшовые погрузчики, автоперегрузчики. Свою работу транспортирующие машины выполняют в ограниченных пределах (сравнительно малые расстояния перемещения грузов). Их отличает, как правило, большая мощность и тихоходность. Но тихоход-ность - несущественная характеристика. На современном этапе развития техники успешно эксплуатируются скоростные конвейеры, лифты там, где это необходимо. Выполняемая работа и перечисленные качества выделяют транспортирующие машины в отдельный вид. 1. Где применяются транспортирующие машины? 2. Назовите простейшие подъёмные приспособления. 3. Перечислите виды транспортирующих машин. 4. Приведите примеры грузоподъёмных машин. *5. В чём особенность машин непрерывного действия? *6. Почему транспортирующие машины выводятся в отдельный вид рабочих машин? § 13. Понятие о механизме Любая машина характеризуется полнотой частей. В ней должны быть двигатель, трансмиссия, рабочий орган и органы управления. Принципиальная схема любой машины представлена на рисунке 288. Источник энергии может крепиться на раме машины (бензобак с топливом у мопеда], а может привноситься извне (электроэнергия для трамвая, троллейбуса, электровоза). Части машины (двигатель - трансмиссия - рабочий орган) связаны в единую цепь - тем самым обеспечивается свободный проход энергии по всем частям. Органы управления обеспечивают управление любой из составных частей машины или хотя бы одной из них. Рабочие органы машин выполняют определённые движения, благодаря которым и осуществляется работа. Эти движения происходят благодаря энергии, которая передаётся на рабочий орган от источника энергии. Обеспечивают и передают необходимый вид энергии две другие части машины: двигатель и трансмиссия. Совокупность этих двух частей называют приводом. 8 зависимости от источника энергии определяется вид привода. Так, если в качестве источника энергии используется мышечная сила человека, привод называют или ручным (ручная дрель), или ножным (ножной привод швейной машины): если сила животных, например лошадей, - конным: сила ветра, воды, пара соответственно ветряной, водный, паровой. Если для приведения в движение рабочего органа используется электроэнергия, то такой привод называется электрическим или сокращённо электроприводом. Рис. 288. Схема узлов машины в приводе двигатель выполняет функцию преобразования какого-либо вида энергии в механическое движение, чаще всего во вращение вала. Передачу механического движения от вращающегося вала двигателя на рабочий орган в машинах выполняет трансмиссия. Это механизм передачи движения. Трансмиссия - часть машины, назначение которой передать движение от двигателя на рабочий орган. Она представляет собой совокупность передаточных и исполнительных механизмов. Исполнительный механизм - механизм, который передаёт движение непосредственно на рабочий орган. Есть немало современных машин, где передаточный и исполнительный механизмы совпадают, например электродрель. Что же такое механизмы? Для этого обратимся к истории возникновения и развития этих устройств. Ещё в глубокой древности для подъёма тяжестей человек стал применять простые приспособления; наклонную плоскость, рычаг, ворот. Использовали эти приспособления ещё в Древнем Египте. Позже к этим простым приспособлениям прибавились блок и винт. Они позволяли многократно увеличивать мускульные усилия. Законы, которые лежат в основе этих технических устройств, вывел и произвёл расчёты действия рычага, блока, наклонной плоскости древнегреческий учёный, изобретатель-механик Архимед из Сиракуз. Архимед не только изучил свойства простых подъёмных приспособлений, но и сделал следующий шаг. Он стал сооружатъ на их основе более сложные технические устройства, позволяющие передавать, преобразовывать и усиливать движение. Такие технические устройства получили одно общее название - механизмы (в переводе с греческого - «сооружение»]. По чертежам Архимеда жители города Сиракузы построили множество разнообразных механизмов. Среди них были метательные орудия, поворотные краны, которые с успехом применялись греками при защите города от римских завоевателей. Механизмы Архимеда были названы римлянами машинами (лат. «сооружение»]. Первоначально значение слов «механизм» и «машина» было одинаково, но постепенно с развитием техники стало разделяться. Машиной стали называть совокупность механизмов: двигательного, передаточного и исполнительного, объединённых для выполнения полезной работы (рис. 289]. Механизм - это техническое устройство, предназначенное для передачи и преобразования движения. Как составной элемент он входит в устройство машин или вместе с рабочим органом образует механизированный инструмент или механизированное приспособление. Привод, трансмиссия, механизм. 27 Двигательный механизм Конный привод со станиной Передаточный механизм Исполнительный механизм Рис. 289. Средневековая машина 1. Что называется приводом? 2. Какую роль в работе машин выполняет трансмиссия? 3. Из каких элементов состоит трансмиссия? 4. Почему значения слов «механизм» и «машина» разделяются? *5. Приведите примеры технических устройств, которые имеют механизмы. *6. Почему в устройстве машины необходим свободный проход энергии от двигателя к рабочим органам? 7. Объясните, почему простейшие приспособления - рычаг, ворот, блок - дают выигрыш в силе. § 14. Классификация механизмов передачи движения Механизмы не только передают движение, но и изменяют его вид, преобразуют направление и скорость, создают те нужные сложные движения. которые должны производить рабочие органы машины. В токарном станке, например, передаточный механизм создаёт нужную частоту вращения шпинделя с заготовкой, позволяет изменять её. Другие передающие механизмы превращают вра- 28 щательное движение, полученное от двигателя, в прямолинейное, поступательное, например движение суппорта с резцом вдоль изделия. Механизмы могут быть предназначены для передачи или преобразования одного вида движения в другой - вращательное или поступательное, способны изменять скорость и направление движения. К первым в истории техники механизмам передачи движения относится ремённая передача. Не менее древним является и другой вид передачи движения - посредством зубчатых колёс. Зацепляясь своими зубьями, они могут передавать любые большие усилия. Ещё один древний способ передачи движения возник с появлением колеса. Ось, являясь опорой для колеса, соединена с ним шарнирно. Такое соединение обеспечивает свободное перемещение одной детали относительно другой под действием какой-либо силы. Сейчас в механизмах лрименяют такие виды передачи движения. Таблица 6 N° п/п Передача трением Передача зацеплением 1 Передача движения гибкой связью - применяется в тех случаях, когда валы машин, между которыми надо передавать движения, расположены далеко друг от друга Ременная передача Цепная передача 7 - ведущий шкив на валу; 2 - ремень клиновидный: 3 — ведомый шкив на валу 7 - ведущая звёздочка: 2 - цепь: 3 — ведомая звёздочка 2 Передача движения с непосредственным контактом тел вращения, когда валы машин расположены близко друг от друга 2.1 Валы параллельны Фрикционная передача (цилиндрическая) Зубчатая передача (цилиндрическая) 29 Передача трением Передача зацеплением С прямыми зубьями л о 1 - ведущий каток; 2 - ведомый каток С шевронными зубьями 1 - ведущее зубчатое колесо: 2 - ведомое зубчатое колесо 2.2 Валы, оси вращения которых пересекаются в пространстве Фрикционные конические передачи it 7 - ведущий конический каток; 2 - ведомый конический каток Зубчатые конические передачи 7 - ведущее зубчатое колесо: 2 - ведомое зубчатое колесо 30 Передача трением Передача зацеплением 2.3 Валы, оси вращения которых перекрещиваются Косозубая цилиндрическая передача 7 - ведущее зубчатое колесо: 2 - ведомое зубчатое колесо Червячная передача 7 - червяк: 2 - червячное колесо 2.4 Валы, оси вращения которых изменяют угол пересечения в пространстве Карданная (шарнирная] передача 31 Передача трением Передача зацеплением Передача с преобразованием вращательного движения вала в возвратно-поступательное движение________________________ 3.1 Реечная передача 7 - рейка; 2 - зубчатое колесо 3.2 Винтовая передача 7 - винт; 2 - гайка Для передачи движения по заранее заданному закону [неравномерность] 4.1 Обеспечение неравномерности движения и передача движения с остановками Кулачковый механизм 7 - кулачок: 2 - толкатель: 3 - стойка Зубчатые колёса сложной формы: а] эллиптические колёса 32 Передача трением Передача зацеплением б] ведущее зубчатое колесо с неполным числом зубьев 1 - ведущее колесо: 2 - ведомое колесо в) колёса сложной формы о 4.2 Обеспечение прерывистого движения в одну сторону Храповой механизм (фрикционный] 7 - храповик; 2 - кулачок: 3 - пружина: 4 - корпус механизма; 5 - груз Храповой механизм 7 - храповик: 2 - щеколда: 3 - пружина Передача трением Передача зацеплением 4.3 Обеспечение движения ведомого звена по сложной траектории Фрикционная лобовая передача Зубчатая передача с внутренним зацеплением Цевочная зубчатая передача Механизмы, состоящие из шарнирно соединённых деталей 5.1 Для преобразования возвратно-поступательного и качательного движения во вращательное Кривошипно-шатунный механизм 1 - направляющая: 2 - ползун: 3 - шатун: 4 — кривошип (коленчатый вал) Кулисный механизм 7 - шарнир: 2 - палец: 3 - кулиса 34 Передача трением Передача зацеплением 5.2 ___________Для передачи вращательного движения Карданный механизм 3 4 7 - ведущий вал; 2 - вилка I; 3 - крестовина: 4 - вилка II; 5 - ведомый вал к ‘ \ 1. Для чего предназначены механизмы как технические устройства? 2. Назовите три основных способа передачи движения от одной детали к другой. 3. Перечислите классификацию механизмов. Назовите механизмы, принадлежащие к группам передачи и преобразования вращения. *4. Назовите механизмы, относящиеся к группе щарнирно соединённых деталей. 5. В чём особенность кривощипно-щатунного и кулисного механизмов? 35 § 15. Понятие о передаточном отношении Как и любое другое техническое устройство, механизм состоит из деталей. Детали, входящие в устройство механизма, называют деталями машин. Детали машин, подвижно или неподвижно соединённые между собой, называются звеньями. Как техническое устройство механизм есть совокупность звеньев, количество которых может быть различным в зависимости от сложности траектории и скорости движения рабочего органа. Чем больше звеньев входит в механизм, тем он сложнее. В механизме всегда можно выявить неподвижное звено, где одна из деталей закреплена неподвижно и является опорой для подвижных деталей, ведущее звено, которое передаёт заданное движение, и ведомое звено, которое воспринимает движение. Опорами в механизме могут быть станина, корпус, основание, кронштейн. В качестве примера рассмотрим механизм передачи движения в токарном станке по обработке древесины (рис. 290]. В работе зтого механизма выделяются следующие звенья: основание + электродвигатель: вал электродвигателя + шкив 1; ремень + шкив 2; шкив 2 + шпиндельный вал; шпиндельный вал + подшипник: подшипник + корпус передней бабки. Корпус двигателя является опорой для вала электродвигателя (неподвижное звено). Звено: вал электродвигателя - шкив 1 - ведущее. Шкив 1 является ведущей деталью. Ремень - посредник между шкивом 1 и шкивом 2. Рис. 290. Механизм передачи вращательного движения в токарном станке но обработке древесины X \ II 36 Шкив 2 - шпиндельный вал - ведомое звено, где шкив 2 - ведомая деталь. Ведущее звено приводится в движение силой, приходящей извне (двигателем, рукой), а ведомое получает движение от ведущего. При зтом если диаметр (D^j ведущего шкива и диаметр [Од] - ведомого шкива будут одинаковыми, то и скорость вращения будет передана одинаковая [рис. 291). Если диаметры шкивов будут различны, то и скорость вращения зтих деталей будет также различна; ^2’ где п - число оборотов шкива в минуту. Зависимость частоты вращения от диаметров шкивов выражается простой пропорцией: rii Од п. о. которая читается так: частота вращения ведущего шкива так относится к частоте вращения ведомого шкива, как относится диаметр ведомого шкива [Од] к диаметру ведущего шкива (D^). Отношение диаметра большего шкива к диаметру меньшего называется передаточным отношением - /. I = ч D больш. меньш. По пропорции МОЖНО рассчитать скорость вращения ведомого шкива. Пример. Имея на валу злектродвигателя п= 300 об мин и при диаметре ведущего шкива 0-j = 80 мм, а ведомого шкива Од = 40 мм, получаем: =600 об/мин, т.е. скорость вращения ведомого шкива возрастает. В зубчатых механизмах передаточное отношение / определяется отношением числа зубьев зубчатых колёс: п. где Z - количество зубьев, п - частота вращения. 37 D^i — D2 ;дд,/.з, /вв,/-3г®> СО7 = 0)2 П7 = П2 /АД7/ =S7 /SS7/ = S2 0)7 < 0)2 П7 < П2 S7 = Sg 0Од 0D7 < 0D2 lAA^I = S7 ^ /еВ7/ =52^^ 0) 7 > 0)2 П7 > П2 Р«с. 291 Зависимость угловой скорости вращения вала от диаметра шкива 38 Передаточное отношение связывает уже не диаметры, а число зубьев: ^ ^большее • ^меньшее. Если, например, у ведщего зубчатого колеса - 8 зубьев, а у ведомого Zp - 24 зуба и если скорость вращения ведущего колеса 1^1 = 300 об/мин, то П2 = - 1^1 -^1 г, 300 ■ 8 /, on ,г / Г>2 =------- = 1 ии об/мин. В практике приходится также решать задачу подбора колеса для передачи при известных данных - частоты вращения вала двигателя и частоты вращения шпиндельного вала. Например: n-j = 500 об/мин Z7 - 16 зубьев ведущего колеса П2= 125 об/мин Z2 - неизвестно Найдите число зубьев у ведомого колеса. В технике часто приходится производить расчёты скорости машин, и вам тоже стоит научиться этому. Примечание. Вывод уравнения передаточного отношения и доказательство правила передачи движения вы изучите на уроках физики. 1. Какие детали принято называть деталями машин? 2. Что называется звеном механизма? 3. От чего зависит количество звеньев механизма? 4. Сосчитайте количество звеньев, входящих в механизм подачи пиноли задней бабки СТД. 5. Какая деталь в механизме называется ведущей, а какая ведомой? 6. Какое отнощение называется передаточным? *7. Объясните, почему частота вращения с изменением диаметров колёс изменяется. § 16. Понятие о кинематической цепи. Кинематическая цепь токарно-винторезного станка Кроме звеньев, в устройстве механизмов выделяют частный вид звена - кинематическую пару. Кинематической парой называют подвижное соединение двух соприкасаемых тел. Например: вал - подшипник, плоский или шаровой шарнир, шкив - ремень, зубчатое колесо - зубчатое колесо и др. Соединение нескольких кинематических пар называется кинематической цепью. Цепь, в которой каждое звено входит не менее чем в две пары, называют замкнутой. Цепь, в которой хотя бы одно звено цепи входит только в одну пару, называют незамкнутой. Замкнутая кинематическая цепь, в которой при заданном движении одного звена все остальные звенья, кроме неподвижного, получают определённые движения, называется механизмом. Графическое изображение кинематической цепи при помощи условных знаков называется кинематической схемой. На кинематических схемах детали механизмов, их звенья и цепи изображаются с помощью условных знаков. Рассмотрите кинематическую схему кинематической цепи токарного станка по обработке древесины. 1-я цепь: корпус электродвигателя —► вал электродвигателя —► —► шкив 1 —► ремень —► шкив 2 —► шпиндельный вал —► подшип- ник —► корпус передней бабки. 2-я цепь: Схема 1 Различные механизмы машины находятся в тесной связи и взаимодействии между собой. Располагаются они в машине в определённом порядке - в виде цепи механизмов. Эта цепь передачи и преобразования движения от двигателя к рабочим органам, как вы знаете, называется трансмиссией. Рассмотрим такую цепь на примере токарно-винторезного станка. Механизмы и узлы станка показаны на рисунке 292. P’HSutm Wsf"' ти*от*л 1 «•MCt ,9утв! - мемие •тлый. 1 «■•ere Ж ,tmm > Mw«e * 7SSr- mtmtt Um$m А /б1р94я9 c#tS^—) Катушка со W Динамик средником [электромагнит] 1 N -D- Реле Рис. 303. Условные обозначения элементов электротехнических устройств с электромагнитом X nil ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ЧТЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ Цель работы: овладение навыками чтения и составления электрических схем. Оборудование: образцы электротехнических устройств, таблицы по электротехнике «Электрозвонок», «Электромагнитный маятник», «Электромагнитное реле». Задание: 1. Изучите схемы электрических цепей, показанные на рис. 304. 2. Назовите элементы, из которых они состоят. 3. Перечертите схемы в свою тетрадь и покажите, как идёт ток в этих цепях. 4. Составьте свои схемы, используя ранее изученные примеры других устройств. 5. Сравните свои схемы со схемами, составленными товарищами. Найдите сходства и различие. Попытайтесь выявить возможные ошибки. Электромагнит, электрозвонок, электродвигатель, динамическая головка (электродинамик), реле. 1. Перечислите предметы и приборы, имеющиеся у вас дома, в которых, по-вашему, присутствует электромагнит. 2. Есть ли похожие предметы и приборы в школе и мастерских? 3. Где может встречаться электромагнит на производстве? 4. В каких транспортных средствах и где в них находятся изученные устройства? 54 § 4. Применение электромагаитов в электротехнических устройствах Люди давно замечали, что некоторые металлы притягиваются друг к другу. Человек, используя зто свойство, сделал много удобств и приспособлений. Это магнитная защёлка на дверцах мебели, герметизирующая магнитная прокладка на двери холодильника. Ещё в XIX в. учёные обнаружили магнитное действие протекающего по проводу электрического тока на стрелку компаса. Был изобретён электромагнит. Он стал применяться в самых разнообразных устройствах: телеграфе, реле, звонке, электромагнитном замке, электродвигателе и многом другом (рис. 305-308). На рисунке 308 показана одна из самых перспективных разработок электродвигателя. Он устанавливается непосредственно в колесе для привода автомобиля. Такой автомобиль с электрическими мотор-колёсами обладает рядом преимуществ перед традиционным, с механическим приводом колеса. Во-первых, это отсутствие множества сложных и тяжёлых передаточных механизмов между двигателем и колесом - сцепления, трансмиссии, приводных валов и дифференциалов. Во-вторых, это хорошая динамика: компактные и лёгкие электрические моторы способны передавать большие усилия на колёса даже на самых низких оборотах. В-третьих, управляемое мотор-колесо делает автомобиль чрезвычайно маневренным, ведь все колёса могут вращаться с разной скоростью и даже в разных направлениях. Машина способна на месте разворачиваться на 360°, парковаться в сложных условиях, боком въезжая на парковку, и мгновенно приспосабливаться к качеству дорожного покрытия. В-четвёртых, при торможении можно возвратить часть израсходованной энергии в аккумулятор - при торможении мотор будет работать как генератор. Ну и, в-пятых, ничто не сможет сравниться с мотором-колесом в обеспечении активной безопасности движения. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА 1. Работать только исправным электромонтажным инструментом. 2. Надёжно выполнять изоляцию электрических проводов. 3. Собирать электрическую цепь только при отключённом источнике электрического тока и в точном соответствии со схемой. 4. Включать электрическую цепь только с разрешения учителя. 5. Не изменять и не дополнять цепь при включённом источнике тока. U 11 55 ) Рис. 305. Грузоподъёмный электромагнит на сталеплавильном заводе Рис. 306. Электромагнитный замок ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛИ МАГНИТА. ПРОВЕРКА МОДЕЛИ В ДЕЙСТВИИ Цель работы: сборка модели электромагнита. Оборудование: плоскогубцы, монтёрский нож, отвёртки, батарейка, провода, изоляторы, крупные гвозди или металлические прутки. Рис. 307. Электромагнитное р>еле: 1 - кату'шка, 2 - подвижный сердечник, 3 - контакты 56 Рис. 308. Электродвигатель в колесе современного автомобиля: 1 - обод колеса, 2 - обмотка ротора (вращающаяся часть электродвигателя), 3 - неподвижный электромагнит (статор), 4 - пружина амортизатора, 5 - узел крепления к раме автомобиля Задание: 1. Намотайте несколько (40-45) витков изолированного провода на стальной стержень, например на толстый гвоздь. 2. Зачистите концы провода и подсоедините к батарейке. 3. Подключите источник тока и проведите эксперимент по притягиванию и удержанию мелких металлических изделий (гвоздиков, скрепок, кнопок). 4. Проведите ещё несколько испытаний, смотав и намотав различное количество витков. Магнетизм, обмотка, электромагнит, сердечник. 4 5 ч 1. Из какой стали делают магниты? 2. Всегда ли магниты притягиваются? *3. Можно ли на сердечник намотать оголённый, неизолированный провод? 4. Почему в качестве сердечника используют сталь, а не медь или алюминий? 5. Почему иногда при отключении электромагнита мелкие детали и металлическая стружка остаются притянутыми к сердечнику? 6. Почему сердечник электромагнита чаще делают в форме подковы? чип 57 § 5. Понятие о датчиках преобразования неэлектрических сигналов в электрические в быту и на производстве электрическая энергия превращается в тепловую, световую и механическую. В быту для этого служат электроплиты, обогреватели, утюги, стиральные машины, холодильники и ещё многое другое. Многие перечисленные приборы и устройства работают в полуавтоматическом или автоматическом режиме. Например, автоматически выключается утюг при достижении заданной температуры. Это становится возможным благодаря различным датчикам - устройствам, которые преобразуют неэлектрические сигналы в электрические. Эти сигналы посредством реле управляют приборами. Встречаются варианты устройств автоматики, датчик и реле являются одним целым, а бывает, что они дополняют друг друга. Ознакомимся с некоторыми датчиками, часто встречающимися в бытовых приборах. Всем вам хорошо знакомы такие электронагревательные приборы, как утюг или электрокалорифер (масляный обогреватель). Достаточно только задать ручкой управления нужный режим работы: для утюга - в зависимости от материала глажения, а для обогревателя -температуру разогрева теплоносителя. После включения они начинают работать в полуавтоматическом режиме, пока их не отключат от сети. Автоматическая регулировка температуры нагрева обеспечивается термодатчиком. Он является основным элементом термореле. Важнейшей частью такого датчика (терморегулятора] является биметаллическая пластина. Она состоит из двух склёпанных или сваренных полос разных металлов. Обычно применяют сталь и медь. При нагревании все тела расширяются и металлические пластины удлиняются, но медная пластина увеличивается больше, чем стальная. После разогрева утюга нагревается и биметаллическая пластина. Так как медь имеет большее линейное удлинение, чем сталь, биметаллическая пластина изгибается. Если на её конце находится релейный контакт, то цепь питания разорвётся и теплоэлемент будет отключён. Нагревание утюга прекращается. Остывая вместе с утюгом, биметаллическая пластина выпрямляется, замыкая контакт. Теплоэлемент вновь получает ток. Так процесс периодически повторяется, обеспечивая заданную температуру. Устройство термореле представлено на рис. 309. Датчик, терморегулятор, биметаллическая пластина, термореле. 58 Гч. 1 ; I I Рис. 309. Устройство термореле: 1 - биметаллическая пластина, 2 - регулировочный винт, 3 - контакты реле, 4 - корпус из термостойкого изоляционного материала и 1. в паре с каким устройством (в котором есть электромагнит) могут работать датчики? 2. Назовите, какие электрические приборы, в которых может применяться термореле, есть у вас дома. 3. Сколько и какие металлы применяются для изготовления биметаллической пластины? 4. Почему при нагревании пластина начинает изгибаться? 5. Почему применяются керамические изоляторы, а не резина или пластмасса? *6. В чём состоит автоматика работы термореле? *7. Может ли биметаллическая пластина применяться в работе холодильника? ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ИСПЫТАНИЕ ТЕРМОРЕЛЕ Цель работы: ознакомление с работой элементов автоматики. Оборудование: образцы термореле от утюга, электрокалорифера или электроплитки, отвёртки, плоскогубцы, провода, мелкая наждачная бумага, низковольтная лампа, источник тока (до 36 В]. Задание: 1. Изучите конструкцию термореле с биметаллической пластиной. Найдите биметаллическую пластину, контакты, керамические изоляторы, которые могут работать при высокой температуре, регулировочный винт. Вращая его, проследите моменты замыкания и размыкания контактов. 59 2. Отрезав узкую полоску (шириной 10 мм) наждачной бумаги, вставьте осторожно её между сомкнутыми контактами. Перемещая бумагу несколькими движениями, поочерёдно зачистите оба контакта. 3. Проведите испытание, собрав схему из источника тока, лампочки, проводов и термореле. Вращая регулировочный винт, убедитесь в качественной зачистке контактов и надёжной передаче электричества. Перед подключением схему покажите учителю. 1. Приведите примеры приборов и устройств, в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии. 2. Назовите бытовые электрические приборы, в которых могут быть термореле и термодатчики. 3. Что представляет собой биметаллическая пластина и как она работает в термореле? *4. Можно ли биметаллическую пластину применять для регулировки температуры в холодильнике? § 6. Виды и назначение автоматических устройств Реле, которые применяются в устройствах автоматики, обладают одним недостатком. При большом токе в цепи управления их контакты подгорают, даже если их делают из высокотемпературных сплавов. В процессе работы, многократного использования на поверхности контактов образуется слой окиси металла (пригар), который препятствует надёжной передаче тока. Это происходит потому, что при размыкании контактов между ними возникает электрическая дуга, которая на воздухе вызывает обгорание поверхности контактов. С таким явлением часто сталкиваются автомобилисты: нередко пригорают контакты прерывателя в системе зажигания у автомобилей. Благодаря современным технологиям в последние годы стало возможным использовать герконы - герметичные контакты, которые работают в вакууме, т.е. без доступа кислорода воздуха из атмосферы, □ни способны выдерживать большое количество циклов «включение -выключение» без нарушения качества контактного соединения. Их можно встретить в охранной сигнализации на дверях и окнах помещений, в клавиатуре компьютеров, в автоматике водонагревателей, в бытовых приборах. 60 У77Т- N Рис. J10. Устройство геркона (двухконтактного (а) и трёхконтактного (б): 1 - стеклянный герметичный корпус, 2 - контакты Геркон (герметичный контакт] представляет собой герметичную стеклянную колбу, в которой находятся две или три пластины (контакта). При воздействии на геркон обыкновенным постоянным магнитом контакты могут замыкаться или размыкаться. Устройство геркона представлено на рис. 310. Принцип работы геркона основан на следующем явлении. При приближении магнита к пластинам геркона контакты замыкаются. (Этводя магнит, мы размыкаем контакты (рис. 311). Этот принцип работы геркона можно применить при изготовлении устройства по автоматической регулировке уровня воды в закрытом баке. Г еркон может управляться и с помощью электромагнита. В этом случае он будет работать как обычное электромеханическое реле. С) Контакт замкнут N Магнит Контакт ^ разомкнут Кольцевой магнит и N Работа датчика горизонтального исполнения Работа датчика вертикального исполнения Рис. 311. Принцип работы геркона ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ПРОВЕРКА ГЕРКОНА Цель работы: ознакомление с работой герметичных контактов-герконов. Оборудование: любой геркон, низковольтная и маломощная лампа, провода, источник тока [до 36 В), электромонтажные инструменты, изоляторы, любой постоянный магнит. Задание: 1. Составьте электрическую схему с применением геркона в качестве обыкновенной кнопки. 2. Соберите схему с соблюдением правил и требований электромонтажа. 3. После проверки правильности сборки учителем проведите испытания. 4. Проследите влияние магнита на работу схемы, перемещая его над герконом. При работе с герконом соблюдайте осторожность по причине хрупкости стеклянного корпуса. Пригар, геркон (герметичный контакт], вакуум. 1. Как называется слой, образующийся на поверхности открытых контактов, который препятствует качественной передаче электричества? 2. Почему контакты должны быть герметичными? *3. Как вы считаете, в охранной сигнализации, если на стене установлен геркон, что находится рядом с ним на двери или раме окна? *4. Как будет выглядеть условное обозначение такого геркона, если при влиянии на него магнита он может что-то включать и в то же время что-то выключать? *5. Как называются два контакта в обычном простом герконе? 62 ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ ТВОРЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ ГЛАВА XVI ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ § 1. Что такое творчество и творческий проект Слово «творчество» происходит от слова «творить» и означает «искать, изобретать и созидать нечто такое, что не встречалось в прошлом опыте...». Творчество - это процесс создания нового и прекрасного, который наполняет жизнь радостью, возбуждает потребность в знаниях, усиливает работу мысли. Творческий проект - самостоятельная итоговая работа, в результате которой создаётся полезный продукт, обладающий новизной. Новым можно считать открытие чего-либо, ранее не известного для человека, выполняющего проект. Например, овладение новыми способами обработки или отделки материала, разработка оригинальной конструкции или формы изделия и т.д. Думая, размышляя над той или иной технической задачей, вам предстоит вносить в изделие творческие находки, т.е. те идеи, которые у вас возникли. Образцы изделия, которые возникли в воображении, и будут реализованы в вашем реальном объекте творчества. Что значит сделать работу самостоятельно? Это значит без чьей-либо помощи необходимо выполнить задание, полученное от учителя. Ваша работа будет и итоговой. Во-первых, она отразит ваши реальные возможности по предмету, так как придётся самостоятельно определяться в выборе объекта и его конструировании. Например, определить сложность и разработанность изделия, его функциональные возможности, надёжность и прочность, красоту внешнего вида. Во-вторых, изготовив объект, вы сможете его оценить относительно других объектов творчества, выполненных одноклассниками. Оценивая, вы увидите дальнейшее направление развития в повышении мастерства. Целью любого творческого проекта является преобразование окружающей человека действительности. Мы живём в мире вещей, которые можно сделать удобными, полезными и красивыми. При этом нужно учесть, что проектируемое вами изделие должно отвечать потребностям человека, пользоваться спросом, быть лучше и дешевле других, т.е. конкурентоспособным. Качество выполнения проекта зависит от прочности ваших знаний, умений и навыков, полученных на занятиях. /С 64 в процессе творческой работы вам предстоит продемонстрировать не только знания и умения, но и проявить личностные качества; целеустремлённость. находчивость, любознательность, трудолюбие. Каждый проект является по-своему неповторимым и уникальным. Это может выражаться в любой форме и на любом этапе проектирования. Последовательность и содержание вашей деятельности в процессе выполнения проекта приведены в таблице. Таблица 7 N° п/п Этап Содержание 1 Подготовительный Выбор и обоснование темы проекта. Историческая и техническая справки 2 Конструкторский Разработка конструкторской документации (чертежи, модели, эскизы, схемы, рисунки и т.д.) 3 Технологический Разработка технологической документации (технологическая карта или план изготовления изделия) 4 Изготовление изделия Организация рабочего места. Выполнение технологических операций 5 Заключительный Экономическое обоснование. Рекламный проспект изделия. Выводы по итогам работы. Эащита проекта Качество выполнения каждого этапа оценивается учителем. Работу над проектом можно вести индивидуально или коллективно (2-3 человека). При этом определяется, что делает каждый учащийся. При проектировании изделия можно использовать готовые детали и механизмы. Например, крепёжные детали (болты, винты, шпильки и т.д.), электроустановоч-ная арматура и т.п. В следующих параграфах мы более подробно рассмотрим вашу работу на каждом этапе творческого проектирования. Творчество, творческий проект, этапы проектирования. 1. Дайте определение творчества. 2. Что такое творческий проект? 3. Какова цель творческого проекта? 4. Перечислите основные этапы проектирования. 65 *5. Ученик выполнил проект - панно «Цыплёнок» из трёхслойной фанеры, при этом качество работы было отличным. Картинка-сувенир вышла красивой и всем понравилась. Форму и рисунок панно ученик взял из школьного учебника. Отчёт о проделанной работе был также представлен своевременно. В процессе работы школьник прилежно выполнял все задания, соблюдал технику безопасности труда, придерживался трудовых приёмов и следил за порядком на рабочем месте. Как вы считаете, является ли это творческой работой? § 2. Этапы выполнения проекта. Подготовительный этап Начнём проектирование с подготовительного этапа. Он состоит из нескольких частей. Выбор и обоснование темы проекта Вначале необходимо определить тему будущего проекта. Не так просто из множества вещей, окружающих нас в повседневной жизни, выбрать объект проектирования. Подумайте, что вас не устраивает, что вы хотели бы изменить в давно знакомых вам предметах? Только реально оцените свои силы и возможности. Может быть, вы сделаете какие-либо предметы для кухни или лросто украсите их какими-то новыми элементами. А может быть, изготовите своими руками что-то необычное, оригинальное. Новым здесь может быть даже то, что вы впервые в жизни сами своими руками изготовите, например разделочная доска в подарок маме. Обо всех своих идеях сообщите учителю, он поможет вам правильно рассчитать свои силы, реально оценить возможности изготовления выбранного вами изделия. Вот требования, которые необходимо учитывать при выборе темы проекта: - суть предстоящей работы должна быть вам понятна; - предстоящая работа должна быть вам интересна; - вы должны быть способны самостоятельно выполнить основные технологические операции по производству проекта; - материально-техническая база мастерских должна позволять вам выполнить проект. Если выбор темы проекта вами сделан, то попробуйте объяснить, почему выбран именно этот объект. Обоснуйте причину такого выбора . / ■1.1 % 66 (потребность в данном изделии). Тему-выбор и обоснование изложите в пояснительной записке к творческому проекту. Историческая справка - небольшое исследование по истории возникновения объекта проектирования. В исторической справке указываем: - время и место возникновения объекта проектирования (если есть); - историю развития и применения (краеведческий материал): - особенности технологии изготовления: - традиции и применение в современных изделиях. В процессе выполнения этой части работы вы должны научиться работать с книгами, справочниками и другими источниками информации по теме проекта. Слово «информация» произошло от латинского infornnatio, что означает «разъяснение, сообщение, представление». Под информацией понимают различные сведения о мире, в котором мы живём. Эти сведения можно получить из беседы со знающими людьми, чтения книг, журналов, просмотра телепередач и так далее. На схеме 2 показаны источники информации. Схема 2 ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ Специальная литература Кино, телевидение Радио, аудиозаписи, , CD Компьютер Выставки. музеи, ярмарки Для проекта необходима техническая справка на изделие. Техническая справка - описание основных технических особенностей выбранного объекта. В технической справке указываем: - инструменты и материалы, необходимые для изготовления объекта проектирования: - особенности формы, цвета, размеров и т.д.: - традиции в отделке (в рисунках, композиции, технологических приёмах): 67 - краткое описание технологических приёмов (условные обозначения, схемы, иллюстрации, чертежи и т.д.); - виды и способы отделки изделий. Составлением технической справки мы заканчиваем подготовительный зтап выполнения проекта. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ПРОЕКТА, СОСТАВЛЕНИЕ ИСТОРИЧЕСКОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ СПРАВОК Цель работы: обоснованный выбор объекта проекта. Оборудование: справочная литература: компьютер, подключённый к Интернету. Задание: 1. Выполните обоснование темы проекта. 2. Составьте историческую и техническую справки на выбранный вами объект проектирования. Подготовительный этап, обоснование проекта, историческая справка, информация, источники информации, техническая справка. 1. Что включает в себя подготовительный этап? 2. Что означает понятие «обоснование проекта»? 3. Что входит в историческую и техническую справки? 4. Что такое информация? 5. Перечислите основные источники информации. *6. Какие источники информации вы использовали для выполнения проекта? *7. В чём вы затрудняетесь при выполнении проекта на подготовительном этапе? Ответ обоснуйте. 68 § 3. Конструкторский этап На этом этапе проектирования вам необходимо раэработать конструкцию будущего изделия. Для эффективной работы предлагаем воспользоваться методами поиска новых решений. Один из наиболее простых методов - метод аналогий, или поиск чего-либо подобного. Аналогия означает сходство двух предметов в каких-то свойствах или отношениях. Чаще всего при конструировании технических объектов человек обращается к природе и ищет аналогию там. Копирование природы будет прямой аналогией. Суть метода аналогий заключается в следующем. Вы находите в окружающем мире предметы, свойства которых можно присоединить объекту проектирования. Затем переносите эти свойства на свой объект. Таким образом, вы можете создать что-то новое, необычное. Например, при разработке конструкции разделочной доски её форму можно выполнить аналогично форме листа дерева, морской раковины или рыбы и т.п. Разделяют три вида прямой аналогии. Аналогия внешней формы - сходство предметов по внешним признакам. Например, внешний вид самолёта напоминает парящую птицу: мебель для куклы подобна (аналогична) бытовой мебели, только размеры меньше. Структурная аналогия - сходство во внутреннем строении объекта. Например, особенность строения дерева использовал советский конструктор Н.В. Никитин (1907-1973) при создании Останкинской телебашни в Москве (высота 533 м, масса 55 тыс. тонн). Её удерживают 150 стальных канатов. Функциональная аналогия - перенос принципа действия от одного объекта к другому. Например, в наши дни конструкторы построили сне-гоходную машину «Пингвин», заимствовав у популярных птиц не только способ передвижения, но и название для него. /Лёжа широким днищем на поверхности снега, машина отталкивается от него колёсами с лопастями, словно пингвин ластами, и движется со скоростью 50 км/ч при массе свыше 1 тонны. Результаты работы по окончании этапа конструирования могут выражаться в созданных вами моделях, чертежах, эскизах, рисунках, схемах, таблицах, иллюстрациях, шаблонах и т.д. Вся эта документация называется конструкторской и должна прилагаться к отчёту о проделанной работе. В процессе выполнения этой части проекта вам потребуются знания, умения и навыки, приобретённые на уроках рисования. При возникновении трудностей учитель рисования поможет вам выполнить необходимые изображения. Можно также воспользоваться раз- 69 личными способами копирования рисунков. Например, сведение изображения через копировальную бумагу. Собранная вами конструкция должна соответствовать ряду требований. К ним можно отнести простоту, надёжность, прочность, экономичность, удобство в эксплуатации и др. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ Цель работы: овладение способами конструирования. Оборудование: технические справочники: компьютер, подключённый к Интернету; чертёжные инструменты. Задание: 1. Используя метод аналогий, разработайте свой вариант конструкции изделия. 2. Выполните модель, чертёж, эскиз или рисунок проектируемого вами изделия. Конструкторский этап, аналогия, метод поиска новых решений [метод аналогий], виды прямой аналогии (внешней формы, структурная, функциональная), конструкторская документация. 1. Что включает в себя конструкторский этап? 2. Что такое аналогия? 3. В чём заключается суть метода аналогий? 4. Приведите примеры аналогий каждого вида. 5. Какие аналогии вы применили при проектировании своего изделия? 6. Что относится к конструкторской документации? *7. Можно ли при проектировании какого-либо изделия обойтись без выполнения конструкторского этапа? Почему? 7G § 4. Технологический этап в технологический этап входит разработка технологической документации на изготовление объекта проектирования. Это значит, что вам необходимо создать технологическую карту или план работы по изготовлению изделия. На зтом этапе нужно определить последовательность изготовления изделия, а также какие материалы, оборудование, инструменты и приспособления вам потребуются. Например, для изготовления разделочной доски нам нужны; берёзовая заготовка, верстак, сверлильный станок, инструменты по обработке древесины. В процессе работы над составлением технологической документации вы столкнётесь с конструкторско-технологическими или иными задачами по реализации проекта. Возможно, придётся возвращаться к конструкторскому или даже к подготовительному этапу. Не огорчайтесь, это нормальный ход проекта. Даже опытные изобретатели часто возвращаются к начальным этапам проектирования. Это связано с необходимостью внесения изменений в ход проектирования. Все особенности изготовления изделия предусмотреть невозможно. План на изготовление изделия удобнее оформлять в виде таблицы. Таблица 8 Материал: No п/п Наименование операций (действий) Оборудование, приспособления Инструменты 1:^ % Итак, технологический этап - это неотъемлемая часть процесса проектирования, который необходим для быстрого, эффективного, точного выполнения творческого проекта. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ Цель работы: технологическое планирование. Оборудование: набор чертёжных инструментов. Задание: 1. Разработайте технологическую карту и составьте план изготовления своего изделия. 71 Технологический этап, технологическая документация (технологическая карта, план изготовления изделия). 1. Что включает в себя технологический этап? 2. Что значит разработать технологическую документацию? 3. Чем можно заменить технологическую карту? 4. Для чего нужен план изготовления изделия? 5. Составьте план изготовления своего изделия. *6. В чём сходство и различие между технологической картой и планом изготовления изделия? *7. Может ли рабочий на предприятии изготовить какую-либо деталь без технологической карты? Обоснуйте свой ответ. § 5. Этап изготовления изделия Этот этап связан с непосредственным изготовлением изделия. Для этого необходимо организовать рабочее место и последовательно выполнить все технологические операции, казанные в плане изготовления изделия. Следует отметить, что и здесь возможен возврат к предыдущим этапам проектирования для решения возникших непредвиденных задач. Например, изменить форму или рисунок узора изделия, способ обработки и т.д. Организовать рабочее место - это значит рационально разместить необходимые документы, материалы и инструменты на рабочем месте, подготовить специальную одежду и защитные средства. С рабочего места необходимо убрать все лишние предметы. Нужно подготовить к работе необходимые материалы, оборудование, инструменты и приспособления. Если вы работаете над проектом группой, то надо распределить обязанности и места работы. В работе над изделием необходимо соблюдать культуру труда и трудовую дисциплину. Это означает; - следовать избранной последовательности изготовления объекта проектирования: 72 - соблюдать условия безопасного труда, т.е. применять правильные приёмы работы, работать только исправным инструментом, не отвлекаться во время работы, не мешать одноклассникам выполнять свою работу, следить за порядком на рабочем месте, своевременно выполнять все требования учителя; - выполнять работу максимально самостоятельно, применять способы контроля и самоконтроля. При возникновении затруднений, связанных с безопасностью проведения работ, незамедлительно обращаться за помощью к учителю. Эффективность и успешность вашей работы будет обусловливаться не только хорошим владением технологией обработки материала, но и умением организовывать свой труд. Умение организовать свой труд заключается в создании благоприятных условий на своём рабочем месте, которые обеспечивали бы: - безопасные условия выполнения работы; - высокую производительность в работе; - высокое качество продукции. В организации своего рабочего места руководствуйтесь следующими правилами: 1. На рабочем месте должны находиться только те предметы, которые необходимы для работы. 2. Необходимые для выполнения работ предметы раздели на предметы постоянного и временного пользования, закрепи за ними постоянные места хранения и расположения. 3. Размещай предметы так, чтобы место их расположения соответствовало естественным движениям рук работающего: то, что берётся правой рукой, располагай справа; то, что можно брать левой рукой, располагай слева. Тяжёлые предметы располагай перед собой, чтобы можно было взять двумя руками. То, чем пользуются чаще, располагай ближе. 4. Чертежи, технические карты располагай на специальных подставках, чтобы ими было удобно пользоваться в процессе работы. 5. Во время работы не загромождай рабочее место заготовками и обработанными деталями. 6. Соблюдай принятый темп и ритм в работе. Чередуй с отдыхом. Переутомление приводит к браку. 7. Постоянно поддерживай чистоту и порядок на рабочем месте. Умелая организация труда, соблюдение правил безопасной работы и гигиены, наличие трудовой дисциплины, умение планировать выполнение своей работы, осуществлять самоконтроль в работе - основные составляющие культуры труда. Культура труда - зто залог успеха в любой деятельности. 73 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ Цель работы: выполнение технологических операций. Оборудование: материалы и заготовки в соответствии с характером выбранного изделия; инструменты, машины и приборы в соответствии с целью проекта. Задание: 1. Подготовьте рабочее место к предстоящей работе. 2. По имеющейся конструкторско-технологической документации изготовьте образец проектируемого изделия в школьных мастерских. Этап изготовления изделия, организация рабочего места, культура труда, условия безопасного труда. 1. Что включает в себя этап изготовления изделия? 2. Что означает понятие «организация рабочего места»? 3. Что входит в понятие «культура труда»? 4. Перечислите условия безопасного труда. *5. Почему самостоятельное выполнение работы связано с понятием «культура труда»? *6. Что может входить в содержание самоконтроля в процессе изготовления объекта? § 6. Заключительный этап На заключительном этапе проводится экономическое и экологическое обоснование, выполняется рекламный проспект изделия, делаются выводы по итогам работы и осуществляется защита проекта. Экономическое и экологическое обоснование — это важная часть заключительного этапа проектирования. Оно предусматривает расчёт себестоимости объекта проектирования, экономическую оценку изделия и перспективы его производства. Себестоимость любого изготовленного изделия (С) определяется по сумме затрат на материалы, электроэнергию и оплату труда. Определяя за- 74 траты на материалы, следует учитывать, что при продаже они измеряются в различных единицах. Это зависит как от самих материалов, так и от их количества. Например, кафельная плитка может измеряться и поштучно, и квадратными метрами. Сталь листовая и сортовой прокат обычно измеряются в тоннах, древесина — в кубических метрах, фанера — в квадратных метрах, рейки — в погонных метрах или кубических метрах. Иногда бывает неудобно пользоваться такими единицами измерений, позтому их переводят в более привычные. Например, для заготовки потребовалась листовая сталь толщиной 2 мм и размерами 2СЮхЗОО мм. Чтобы узнать, сколько стоит зта заготовка, надо сначала взвесить её и сосчитать, какую часть от 1 тонны составляет её масса. Например, масса заготовки 1 кг, в 1 т - 1000 кг, т.е. масса заготовки в тысячу раз меньше массы 1 т металла. Условная цена 1 т листовой стали 5000 руб. Значит, цена заготовки будет в тысячу раз меньше этой цены, т.е. составит 5 руб. Вы можете предложить, за счёт чего можно достичь экономического эффекта при изготовлении изделия данного вида. Например, снижение стоимости за счёт использования более дешёвых материалов. Определите возможные пути реализации, например через розничную сеть, через знакомых, для себя, для школ и т.д. В современном мире важна не только экономическая, но и экологическая оценка процесса производства изделия, т.е. оценка того, как мы влияем на природу и окружающую нас среду. При производстве машин, материалов, продуктов питания и любых других товаров заводы и фабрики используют природные ресурсы: руду, леса, уголь, нефть, воду, воздух. При этом в атмосферу выбрасывается большое количество телла и вредных для человека веществ. Современное оборудование и технологические машины являются источниками шума, вибраций, наведённых магнитных полей. Для частичного устранения этих вредных вибраций станки и кузнечно-прессовые машины устанавливают на специальные виброопоры, закрывают шумопоглощающими кабинами, используют эффективные смазочные материалы, уменьшающие силу трения. В школьной мастерской соблюдение режима экологии начинается с проведения регулярной влажной уборки. Кроме того, надо проветривать помещения и включать вентиляцию во время рабочего процесса. Отходы следует аккуратно складировать, помещая их в отдельные контейнеры. Рекламный проспект изделия — важная часть любого проекта. Его главная цель — привлечь внимание покупателя, вызвать интерес к рекламируемой продукции. Рекламный проспект состоит из двух частей. Первая часть — товарный знак, товарная марка производителя — это символ фирмы, её лицо. По нему можно легко узнать, кто произвёл ту или иную вещь. Взгляните на окружающие вас вещи, найдите на них торговые марки, попытайтесь понять их смысл. Вы можете выполнить товарный знак в виде эмблемы, в которой могут быть символы, буквы, рисунки или их комбинации. Можно включить в товарный знак начальные буквы имени и фамилии исполнителя проекта. Как правило, рисунок должен быть простым и отражать характер деятельности фирмы. Вторая часть — это привлекающие внимание рекламные фразы. В них содержатся основное назначение изделия, его название, область применения. Вами должны быть сделаны выводы по итогам работы, которые отражаются в письменном отчёте и докладе. Защита проекта — основная часть заключительного этапа. К защите должны быть представлены; Таблица 9 1 этап - оформленный титульный лист с указанием темы проекта и автора: - оглавление с указанием страниц: - пояснительная записка, в которой содержатся: а] выбор и обоснование проекта: б) историческая и техническая справки II этап - конструкторская документация (чертежи, эскизы, модели, рисунки, схемы, шаблоны и т.д.) III этап — технологическая карта или план изготовления изделия: - изготовленные приспособления IV этап - готовое изделие V этап - экономическое обоснование: - реклама (лейбл): - инструкция по эксплуатации (если есть): - ваши выводы по итогам работы: - список используемой литературы: - лист оценки проекта: - чистый лист для заметок и рецензии Защита проекта проходит по всем этапам проектирования. Ученик, защищающий проект, должен вначале сам раскрыть положительные и отрицательные стороны выполненного проекта. Защита проекта проводится в виде доклада перед всеми учащимися класса с демонстрацией готового изделия. На защите можно воспользоваться планом защиты творческого проекта. ПЛАН ЗАЩИТЫ ТВОРЧЕСКОГО ПРОЕКТА 1. Демонстрация изготовленных изделий. 2. Сообщение темы творческого проекта и её обоснование. Цели и задачи творческого проекта. 76 3. Историческая и техническая справки (кратко). 4. Демонстрация технико-технологической документации. 5. Выводы по итогам работы; 1. Какие трудности вы испытали при работе над проектом? 2. Какие оригинальные, наиболее удачные решения вы воплотили в объекте? 3. Что нового узнали при работе над выбранной темой? 4. Что вы хотели бы изменить в случае, если работу можно было бы повторить? 5. Интересно ли вам было выполнять проектную работу? Почему? Во время защиты каждый желающий может задать вам вопрос, связанный с проектом. Ответы также оцениваются учителем и учащимися. По ходу выполнения проекта заполняется оценочный лист, в котором содержатся все основные критерии оценивания творческого проекта и выставляется оценка за выполненную работу. Оценочный лист поможет вам быстро и объективно оценить результаты труда. В процессе выполнения проектов удобно применять компьютерную технику. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ. РЕКЛАМНЫЙ ПРОСПЕКТ ИЗДЕЛИЯ. ВЫВОДЫ ПО ИТОГАМ РАБОТЫ. ЗАЩИТА ПРОЕКТА Цель работы: ознакомление с методами экономических расчётов: ознакомление с особенностями рекламной деятельности. Оборудование: прайс-лист на материалы: пособие по рекламе. Задание: 1. Выполнить экономическое обоснование проекта. 2. Разработать рекламный проспект изделия. 3. Сделать выводы по итогам работы. 4. Оформить отчёт о проделанной работе. 5. Защитить свой проект, пользуясь планом, приведённым выше. 6. Результаты занести в оценочный лист с указанием оценки за выполненный проект. Экономическое обоснование, затраты на материалы, стоимость единицы измерения, система СИ, рекламный проспект изделия, товарный знак, рекламные фразы, выводы по итогам работы, защита проекта, план защиты творческого проекта, оценочный лист, оценка проекта. 77 ^>1 ы ш 1. Что включает в себя заключительный этап? 2. Из чего складываются затраты на материалы? 3. Какие единицы измерения для разных материалов вы знаете? Приведите примеры. 4. Что такое рекламный проспект изделия? 5. Для чего нужен товарный знак? 6. Что значит сделать вывод о проделанной работе? 7. Что должно быть представлено к защите проекта? 8. Для чего нужен оценочный лист? 9. Что входит в план защиты творческого проекта? *10. Придумайте 2-3 рекламные фразы для своего изделия. *11. Какой из этапов проектной деятельности был для вас наиболее трудным? Почему? § 7. Эффективные способы работы на подготовительном этапе выполнения проекта Выбор и обоснование темы проекта являются важной частью создания изделия. Для того чтобы этот выбор прошёл успешно, можно воспользоваться правилами, которые представлены в виде схемы, приведённой ниже. При выборе объекта проектирования следует учитывать основные требования, с ними вы уже знакомились ранее. Вот их суть. Работа должна быть вам материально доступна, интересна, её смысл понятен, экономически целесообразна (выгодна], выполняться максимально самостоятельно. Выбирая тему проекта, можно воспользоваться «Банком проектов», а также образцами изделий, находящихся в учебных мастерских и изготовленных учащимися. Общие правила выбора темы проекта показаны на схеме 3. Обоснование темы надо изложить в пояснительной записке к творческому проекту. В технической справке должно быть дано описание основных технических особенностей выбранного объекта. В этой части проекта обычно 1^ Ч 78 Схема 3 ПРАВИЛА ВЫБОРА ТЕМЫ ПРОЕКТА 1. Напишите, что бы вы хотели сделать. Обоснуйте причину. 2. Постарайтесь изложить проблему лаконично (кратко, понятно). 3. Постарайтесь определить начальное направление поиска, сформулируйте общие ограничения (помехи). 4. Ознакомьтесь с историей и новинками по интересующим вас темам. ВАРИАНТЫ ВЫБОРА ПРОЕКТА I 1. Предложите свой проект. I 2. Выберите проект из «Банка проектов». 3. Выберите проект с помощью учителя. БАНК ПРОЕКТОВ Сфера деятельности Примерные задания Школа Оформление классных уголков: изготовление инструментов и приспособлений: оборудование для кабинетов: изготовление действующих моделей и макетов: другие объекты для школы Индустрия Заказы предприятий, организаций, фирм Досуг Игрушки, инвентарь для подвижных и логических игр, сувениры и т.д. Дом Изготовление кухонной утвари, предметов быта, малогабаритной мебели или её элементов (полки, тумбочки, подставки, вешалки и т.д.), оформление жилых помещений, уголков, изготовление сельскохозяйственного инвентаря указывают; назначение изделия: технические характеристики (данные) изделия (габаритные размеры, материал, вес, предполагаемый срок службы и Т.Д.): устройство и принцип работы изделия, инструкцию по технике безопасности: инструкцию по зксплуатации (правила пользования изделием). Необязательно указывать все особенности выбранного изделия. Достаточно отметить наиболее важные. Отметим, что некоторые данные уточняются и заносятся в справку уже после изготовления изделия. Например, вес, габаритные размеры и др. Выполнение творческого проекта даёт хороший результат, если его тема отвечает вашим интересам и возможностям. Движущей силой работы над творческим проектом будет ваше желание. В ходе этой работы должна появиться потребность в изготовлении определённых технических объектов, которые помогут глубже познать предмет исследования. В этом случае подготовительную часть проекта можно представить в виде индивидуального плана исследовательской работы. Для этого необходимо выполнить следующие задания: 1. Определить, какие вопросы и проблемы, связанные с изучением технологии, представляют для вас интерес. 2. Провести исследование темы творческой работы (творческого проекта) в соответствии с составленной программой. 3. Определить, что необходимо сделать для достижения поставленной цели, какая информация потребуется и где её взять. 4. Составить список и подобрать литературу по теме творческой работы. 5. Проанализировать, какие виды технологической обработки материалов, необходимые для изготовления объекта труда, освоены и могут быть выполнены самостоятельно, а какие надо освоить. 6. Определить, какие материалы, инструменты, приспособления и оборудование понадобятся для изготовления объекта труда. 7. Ответить на вопрос: в чём будут состоять результаты работы над творческим проектом к концу первой, второй, третьей четверти и учебного года? 8. Каким образом предполагается контролировать ход работы над проектом? Составлять план исследовательской работы лучше в домашних условиях, когда можно посоветоваться с родителями в выборе объекта труда. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ Цель работы: рациональное планирование труда. ВО Оборудование: учебник, справочники. Задание: 1. Воспользовавшись материалом учебника, составьте свой развёрнутый план исследования. 2. Оформите план в виде схемы или таблицы. 3. Теперь в соответствии с разработанным планом исследований можно приступать к выполнению подготовительного зтапа творческого проекта. Практически эта работа будет заключаться в следующем; - изучение литературы по выбранной проблеме: - обоснование темы проекта; - подготовка исторической справки по предмету исследования: - подготовка технической справки по объекту труда; - составление списка литературы, которая была использована при работе. Список литературы обязательно прикладывается к описанию творческого проекта. Он составляется в алфавитном порядке, сначала указывается литература, изданная в России, затем — выпущенная за рубежом. Список оформляется в следующем порядке: автор книги, её название, место издания (Москва — М., Ленинград — Л., Санкт-Петербург — СПб., другие города полностью), издательство, год издания. Ссылки на литературу в тексте проекта делаются в квадратных скобках, например [2], где 2 — номер книги в списке литературы. Образец составления списка литературы приведён ниже. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Бешенков, А.К. Технический труд. Технические и проектные задания для учащихся. 5—9 классы. - М. : Дрофа, 2006. Иванов. Б.С. Электронные самоделки. - М. : Просвещение, 1985. Рихвк, Э.В. Мастерим из древесины. - М. : Просвещение, 1988. Федотов, Г.Я. Волшебный мир дерева. - М. : Просвещение, 1987. Самостоятельная работа 1. Выполните обоснование темы проекта. 2. Разработайте историческую и техническую справки для выбранного объекта работы и темы исследования. 3. Выполните обоснование темы проекта, составьте историческую и техническую справки на выбранный вами объект проектирования. Правила выбора темы проекта, «Банк проектов», назначение изделия, технические характеристики, устройство и принцип работъ!, инструкция по технике безопасности, инструкция по эксплуатации, индивидуальная программа исследовательской работы. 81 1. Перечислите, что следует сделать на подготовительном этапе выполнения творческого проекта. 2. Расскажите, каким образом составляется список использованной литературы. 3. Какое, по вашему мнению, значение имеет подготовительный этап для всей творческой работы? 4. Перечислите основные правила выбора темы проекта. 5. Для чего нужен «Банк проектов»? Что в него входит? 6. Для чего нужна инструкция по эксплуатации изделия? Что в ней указывают? 7. Какой из вариантов выбора темы проекта вам больше подходит? Почему? § 8. Метод контрольных вопросов на этапе конструирования , ^ Одним из методов поиска новых технических решений является метод контрольных вопросов Алекса Осборна. Метод очень прост. Отвечая на вопросы, вам будет легче найти оригинальное решение задачи по выбранной теме. Это своего рода шпаргалка для изобретателя. Приведём список, состоящий из девяти вопросов: Ц/ ( 1. Можно ли найти новое применение техни- ческого объекта? 2. Возможно ли упростить, сократить что-либо в конструкции обьек-та? 3. Можно ли изменить технический объект путём вращения, изгиба, поворота? 4. Какие изменения назначения, движения, запаха, цвета, формы можно применить для выбранного объекта? 5. Что можно увеличитъ, присоединить в техническом объекте (размеры, прочность, повысить качество и т.д.]? 6. Что можно в техническом объекте уменьшить или заменить (уплотнить, сжать, сгустить, укоротить, сузить, отделить, раздробить и т.д.)? 7. Что в техническом объекте можно заменить (другой материал, процесс, источник энергии, цвет, звук, освещение и т.п.]? 8. Что в техническом объекте можно сделать наоборот (поменять местами элементы, перевернуть)? 9. Возможны ли новые комбинации элементов технического объекта (смесь, сплав, гарнитур, комбинировать признаки, идеи)? ^ . Л 82 § 9. Эстетические требования к изделию При изготовлении изделий необходимо соблюдать определённые требования к изделию. Например, утилитарные - соответствие конструкции своему назначению. Но есть и другие, не менее важные требования. К ним относят: надёжность технического устройства: экономичность изделия; простоту конструкции: безопасность устройства (техническая, экологическая): удобство конструкции в эксплуатации. Надёжность охватывает такие понятия, как прочность, долговечность, безотказность и др. При разработке конструкции необходимо: отдавать предпочтение простым цилиндрическим формам по сравнению с коническими или сферическими: избегать острых углов, снимая фаски, делая округления: выполнять плавные переходы от одной поверхности к другой: экономить дорогостоящие материалы, применяя их заменители: учитывать, что изделие не должно представлять угрозу для жизни и здоровья людей, загрязнять окружающую среду: соблюдать требования технической эстетики, улучшать внешнюю отделку изделия (устройства]. Техническая эстетика - это наука, изучающая процесс создания изделий, имеющих привлекательный внешний вид, удачное соотношение между частями изделия, хорошее цветовое оформление. Любая вещь должна быть красивой, вызывать положительные эмоции. Все элементы изделия должны находиться во взаимной связи и гармонии. Такое построение целостного произведения получило название композиция. Оказывается, красота основана на математических законах. Изделие, выполненное на их основе, выглядит привлекательно, красиво. Добиться гармонии при создании внешней формы изделия можно при соблюдении следующих отношений чисел: 1 : 6, 1 : 5, 1 : 4, 1 : 3, 1:2, 3:5, 5:8, 2:3, 3:4, 4:5, 5 : 6 и т.д. Примеры прямоугольников, составленных на основе этих соотношений, см. на рис. 312. Рис. 312. Прямоугольники с разным соотношением ширины и длины; 1:3, 1:6, 3:5, 4:5 с помощью данного метода можно при одном заданном размере найти наиболее гармоничный второй. Допустим, ширина изделия 150 мм, тогда при отношении 3 : 5 составим пропорцию: 150 _ 3 X 5 Отсюда X = 150-5 = 250 (мм). Получили, что при ширине изделия 150 мм гармоничный размер длины составит 250 мм. Диагональ квадрата или прямоугольника является гармоничной парой к его ширине (рис. 313). Таким образом, заданный размер одной стороны как бы подчиняет себе второй размер. Поэтому все эти способы поиска гармоничной формы носят название методы соподчинения сторон. Гармоничным является также отношение чисел 3/5; 5/8; 8/13; 13/21 и т.д. Такое отношение чисел называется золотое сечение. При этом меньшая часть (3) так относится к большей (5), как большая (5) к целому, т.е. к сумме частей (5 + 3 = 8). 3/5 5/8; 5/8 8/13; 8/13 =- 13/21 и т.д. Общая формула такого отнощения записывается так: Рис. 313. Гармоничность ширины к диагонали прямоугольника и квадрата где а - большая часть; Ь - меньшая часть пропорции. И графическое решение золотого сечения выполняется следующим образом (рис. 314). Если от «золотого прямоугольника» отрезать квадрат, то опять получится «золотой прямоугольник», и так можно продолжать до бесконечности (рис. 315). 1 ^ 1 ® 1 б а Рис. 314. Построение золотого сечения 84 Рис. 315. Получение новых прямоугольников с золотым сечением Золотое сечение нашло широкое применение в исследованиях, чертежах, расчётах многих художников, архитекторов, конструкторов и известно людям с глубокой древности. Вторым компонентом, оказывающим влияние на восприятие предмета, является цвет. Он сильно влияет на чувства, состояние, настроение людей. Восприятие цвета человеком сложилось естественно, в условиях окружающей природы, и при всех индивидуальных особенностях есть научно обоснованные общие закономерности восприятия цветов. Выявлено, что каждый цвет обладает определённой энергией, которая воздействует на органы чувств. Из уроков ИЗО вы знаете, что цвета бывают холодные и тёплые, успокаивающие и раздражающие. Выполняя окраску своего изделия, надо учитывать такую зависимость. Например, кнопки управления окрашивают в красный цвет, штурвалы - в чёрный, движущие части - в жёлтый цвет. В горячих цехах сталеваров стены окрашивают в холодные тона (голубой, синий]. Благотворно на человека влияет жёлто-зелёный цвет. Светлые тона увеличивают объём, уменьшая тяжесть, тёмные - наоборот. Поэтому нижние части изделия (основание] окрашивают в тёмные цвета, верхние - в более светлые. Правильное сочетание цветов для эстетичного оформления работы дано в таблице 10. Таблица 10 ГАРМОНИРУЮЩИЕ И НЕ ГАРМОНИРУЮЩИЕ ДРУГ С ДРУГОМ ЦВЕТОВЫЕ СОЧЕТАНИЯ Основной цвет Гармонирующие цвета и оттенки Не гармонирующие цвета и оттенки Чисто-красный Зелёный, синий, синевато-зелёный, золотистожёлтый, серый Фиолетовый, кирпичный, коричневый, каштановый, красноватожёлтый Розовый Бордо, коричневый, серый Синий, красный, каштановый, сиреневый Оранжевый Небесно-голубой, зелёный, фиолетовый, лиловый, коричневый, белый Красный 85 Основной цвет Гармонирующие цвета и оттенки Не гармонирующие цвета и оттенки Коричневый Беж, синий с зеленоватым оттенком, серый, золотистый Бордо, каштановый, сиреневый, розовый Жёлтый Зелёный, коричневый, золотистый Бордо, розовый Г олубой Красный, коричневый, синий, оранжевый, светлофиолетовый Бордо, тёмно-фиолетовый, сиреневый Синий Красный, серый, золотистый, бордо Зелёный, сиреневый, розовый, коричневый Фиолетовый Золотистый, жёлтый, оранжевый, светло-зелёный, зелёный, травяной, цвет морской волны Красный, кирпичный Сиреневый Серый, каштановый, светло-фиолетовый, зелёный Синий, кирпичный, красный, бордо, золотистый, розовый Бордо Зелёный, сине-зелёный, серый, розовый, синий Сиреневый, каштановый, красный, золотистый Серый Чёрный, зелёный, красный, синий, розовый, жёлтый, голубой Коричневый, беж Метод контрольных вопросов, требования к изделию (утилитарность, надёжность, экономичность, простота, безопасность, удобство], техническая эстетика, композиция, гармоничные отношения простых чисел, методы соподчинения сторон. 1. Для чего нужен список контрольных вопросов Осборна? Что он в себя включает? 2. Перечислите основные требования, предъявляемые к изделию. Как вы их понимаете? 3. Что входит в понятие «техническая эстетика»? 4. Что такое композиция? 5. Перечислите несколько гармоничных отношений чисел. Что означает соблюдать отношение 1 : 2 при проектировании внешней формы изделия? 86 6. Как вы понимаете методы соподчинения сторон? *7. В чём вы видите оригинальность вашей конструкции? *8. Как вы считаете, почему вещи должны быть красивыми? §10. Морфологический анализ на этапе конструирования На этапе конструирования необходимо решать конструкторские и технологические задачи. Конструкторская задача есть поиск и решение оптимального и рационального устройства изделия, которое обеспечивало бы функциональное назначение технического объекта. Технологическая задача есть поиск и решение оптимального и рационального хода технологического процесса изготовления изделия. Правильно решив эти задачи, можно получить желаемое изделие: конструктивно несложное, простое в изготовлении, недорогое, прочное, красивое, удобное в пользовании. Этого можно добиться, применяя два основных приёма создания нового образа: аналогии и синтеза (см. схему 4). Схема 4 МЕТОДЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ Аналогия Приёмы создания нового образа Синтез Структурная аналогия Агглютинация Гиперболиза- ция Функциональ- Морфологи-ческий анализ Рис. 316. Кентавр - демон, имеющий вид нолучеловека-полулошади Рис. 317. Сфинкс - мифическое чудовище, существо с головой женщины, лапами и телом льва ч с первым приёмом изобретателей вы уже знакомы. Рассмотрим второй приём, в основе которого лежит синтез («синтез» в переводе с греческого языка - «соединение, сочетание»). Существует несколько способов синтеза в конструировании. Первый способ: агглютинация - новое получают путём присоединения к одному объекту признаков другого (рис. 316 и 317: кентавр, сфинкс). Этот приём применяют не только художники и писатели-сказочники, но и изобретатели. Например: троллейбус соединяет в себе признаки автобуса и трамвая. Второй способ: гиперболизация - увеличение или уменьшение отдельных частей объекта до парадоксальных размеров (Карлик-Нос, Гулливер). Изменяя таким образом технические объекты, можно существенно изменить всю конструкцию изделия. Например, увеличение размеров шкивов ведёт порою к замене ремённой передачи фрикционной. Третий способ - комбинирования интересующих факторов: функции составляющих частей изделия; свойств материала частей изделия: формы частей изделия; цвета частей изделия: безопасности использования изделия и других факторов, влияющих на обеспечение конструктивных требований: надёжности, прочности, экономичности, удобства в эксплуатации, красоты, простоты изготовления конструкции. Такой способ синтеза комбинаций различных признаков называется морфологический анализ. Предложил применять его в изобретательстве швейцарский астроном Фриц Цвикки. Термин «морфология» (от греческих слов «форма» и «учение») ввёл в 1796 г. И. Гёте - поэт, основоположник морфологии организмов - учения о форме и строении растений и животных. Приём возродил Ф. (Двикки, использовав его в астрономии, а затем с успехом перенеся его в разрешение технических. 88 конструкторских задач. Датой и местом рождения морфологического анализа считаются 1942 год и США. Эвристика - наука об изучении создания нового. Основная идея приёма: 1. Разложить объект изобретения на части, его составляющие, и функции, выполняемые этими частями. 2. Рассмотреть части и выполняемые ими функции сами по себе. 3. Все результаты занести в таблицу. 4. Комбинируя между собой различные альтернативные варианты, можно получить множество различных вариантов. 5. Выбрать наиболее интересное решение. В качестве примера рассмотрим использование данного приёма для изобретения нового варианта авторучки и устройства автоматизированного полива цветов (см. табл. 11 и 12, с. 90-91). Нужное устройство получается, если выбрать по одному элементу из каждой строки таблицы. Агглютинация, гиперболизация, морфологический анализ, признаки объекта (изделия), альтернативные варианты, техническая задача, конструкторская задача, технологическая задача. 1. Назовите известные вам приёмы, облегчающие поиск новых идей. 2. Что такое агглютинация, гиперболизация? В чём суть этих способов? 3. Что такое морфологический анализ? Кто изобрёл этот метод поиска? 4. В чём заключается суть метода морфологического анализа? 5. Как пользоваться таблицей при поиске нового конструктивного решения технического объекта? 6. Какая задача является технической? Какая конструкторской? Какая технологической? 89 МАТРИЦА МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВАРИАНТА АВТОРУЧКИ Таблица 11 Составляющие устройства Варианты 1 2 3 4 5 6 Вещество, оставляющее след Чернила Паста Свет Любое вещество. отличающееся от того, чем пишут Без вещества Пишущий узел Перо Шарик Световой луч Лезвие Без пишущего узла Резервуар для вещества Постоянный баллон Сменный баллон Отдельная ёмкость Окружающая среда Без резервуара Приведение в рабочее состояние Ручное включение Автоматическое включение Постоянно в рабочем состоянии Устройство крепления на одежде Зацеп «Головка репейника» Пришить на нитке Магнитное Не закрепляется Форма корпуса Цилиндри- ческая Сферическая В форме другого предмета По форме руки Изменяющаяся форма Без корпу- са Что (кто) держит ручку Пальцы Спец. механизм Держится сама На чём пишут Бумага Светочув- ствительная эмульсия Дерево Металл Любое вещество Окружающая среда Воздух Вода Вакуум МАТРИЦА МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОЛИВА ЦВЕТОВ Таблица 12 функции составляющих устройства Какие составляющие выполняют эти функции Хранение воды Банка Бутылка Резиновая груша Лёд Отмеривание воды для полива Дозатор Капли Кубики льда Отмеривание промежутков времени Часы Уровень испаряющейся воды Изменение освещённости (день - ночь] Механизм подачи воды Насос Рычаг Качалка Источник энергии для работы устройства Электрическая сеть Батарейки Перепад температур (день - ночь) со §11. Некоторые особенности технологического этапа выполнения творческого проекта Технологический этап выполнения творческого проекта (творческой работы) включает в себя разработку и оформление следующей технологической документации (табл. 13). Таблица 13 СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ № п/п Наименование документа Содержание документа 1 Конструкторская документация Чертежи изделия и его элементов. 2 Маршрутная карта Описание последовательности операций технологического процесса изготовления изделия; данные об оборудовании и технологическом оснащении 3 Карта технологического процесса Перечень работ одного вида, выполняемых на одном рабочем месте 4 Операционная карта Описание технологических операций с указанием переходов и режимов обработки: данные об инструментах, приспособлениях и другом технологическом оснащении 5 Технологические инструкции Правила эксплуатации средств технологического оснащения и безопасной работы на оборудовании 6 Карта эскизов Эскизы, схемы, таблицы, необходимые для выполнения работы 92 При изготовлении изделия при выполнении учебного проекта составление всей технологической документации необязательно. Можно ограничиться составлением плана работы. При составлении такого плана необходимо решить две технологические задачи: 1. Опираясь на разработанную конструкторскую документацию (рабочий чертёж и техническую справку на изготовление изделия), выбрать материал для изготовления изделия с учётом, что припуски на обработку будут минимальными, но достаточными для последующих операций. 2. Подобрать операции, выбрать инструменты и приспособления для выполнения этих операций. При этом надо учитывать, какое оборудование, инструменты и приспособления имеются в мастерской. §12. Экономическая и экологическая оценка проекта на заключительном этапе На заключительном этапе творческого проекта: а) составляют экономическое обоснование изготавливаемого изделия; б] разрабатывают его экологическое обоснование; в] подготавливают его рекламу; г] формулируют выводы по итогам работы; д) оформляют отчёт о проделанной работе; е) выполняют защиту проекта. Экономическое обоснование выполняют для того, чтобы рассчитать затраты на изготовление изделия, а также определить целесообразность производства таких изделий в массовом количестве. Эти расчёты удобнее производить, заполняя специальную таблицу расчёта себестоимости изделия (таблица 14, с. 94). Себестоимость изделия = O'! + С2 + Сз + С4 + + Св + Су + Сд. Экологическое обоснование выполняют для определения, насколько изделие, его изготовление и эксплуатация безопасны для окружающей среды. Эти процессы и непосредственно изделие не должны вредно влиять на окружающую среду и на здоровье человека (создавать повышенный шум, издавать резкий и неприятный запах, загрязнять атмосферу). Любая проделанная работа требует презентации (представления). Умело выполненный рекламный проспект способствует этому. Вы уже знакомы с основными правилами создания эффективной рекламы. Можно воспользоваться ими для рекламирования своего проекта. Следует помнить, что хорошо выполненная реклама обязательно привлечёт внимание тех, кому она адресована, и вызовет у них желание приобрести ваше изделие. Очень важно дать своей работе собственную оценку (самооценка]. Чтобы оценить себя, можно вослользоваться приведённым ниже вопросником: 1. Что выполнено из запланированного в индивидуальной программе исследовательской работы? 2. Что выполнить не удалось? 3. В чём вы видите достоинства своего творческого проекта? 4. Какие затруднения и почему возникли при выполнении творческого проекта? 5. Какие недостатки в своей работе вы считаете наиболее серьёзными? 6. Получили ли вы удовлетворение от проделанной работы? Ответив на эти вопросы, вы сможете сформулировать вывод по итогам работы над творческим проектом. При оформлении отчёта о проделанной работе необходимо выполнить следующее: 1. Подготовить титульный лист творческого проекта. 2. Составить перечень разработанных документов. 3. Проверить наличие и привести в порядок документы творческого проекта (выбор и обоснование проекта; историческая справка: техническая справка; технологическая документация; экономическое обоснование: экологическое обоснование; рекламный проспект; оценка по итогам своей работы: список литературы). На процедуру защиты проекта представляются отчёт о проделанной работе и готовое изделие. Во время защиты следует в течение 3—7 мин. рассказать о достоинствах разработки, объяснить необходимость и выгодность создания изделия, показать его в действии и кратко рассказать о работе над ним. При этом целесообразно использовать заранее подготовленные плакаты, чертежи, схемы и таблицы. 94 РАСЧЁТ СЕБЕСТОИМОСТИ ИЗДЕЛИЯ Таблица 14 No п/п Материал и электроэнергия Количество затраченного материала и времени Цена материала за единицу меры Стоимость затрат на материал и электроэнергию 1 Древесина V - объём материала для изготовления изделия, м^ Ц'! - количество рублей за единицу объёма 0^1 =Ц'1 • V (руб.) 2 Фанера S - площадь материала для изготовления изделия, м^ Ц2 - количество рублей за единицу площади Ср = L/з • S (руб.) 3 Металл М'1 - масса материала для изготовления изделия, кг /_1з - количество рублей за единицу веса Сз = L/з • М'1 (руб.) 4 Клей, краска, лак М2 - масса материала для изготовления изделия, кг L/4 - количество рублей за единицу веса С4=Ц4 • Мр (руб.) 5 Шурупы, гвозди Мз - масса материала для изготовления изделия, кг L/з - количество рублей за единицу веса ^5" ^5 * ^^3 (руб ) 6 Нить Д - длина материала для изготовления изделия, м Uq - количество рублей за единицу длины ' Я (руб-) 7 Электроэнергия: а) расход на работу станков; б) расход на освещение t^T - время, затраченное для выполнения работ на станке, ч; to - время, затраченное на освещение при выполнении работ, ч Цу- за 1 кВт • ч Су = Цу • И/ст • tcT (руб.) Wcj- мощность электродвигателя станка Сд = Цу • Wq • to (руб.) Wq - мощность электроламп ГЛАВА XVII ПРИМЕРЫ УЧЕБНЫХ ТВОРЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ § 1. Пример проекта «Разделочная доска». Пояснительная записка. Обоснование проекта я выбрал разделочную доску для изготовления, потому что у нас дома одна из досок пришла в негодность. Мне нужна она, чтобы подарить её маме. Скоро у неё будет день рождения. Мне нравится мастерить что-нибудь из дерева, позтому я с удовольствием изготовлю разделочную доску. Рис. 318. Варианты формы разделочных досок 96 ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА В качестве разделочных досок древние люди использовали большие гладкие камни, которые собирали на берегу морей и рек. Затем их стали изготавливать из дерева, украшая различными рисунками. Почти не изменившись, разделочная доска дошла до наших времён. Сейчас можно встретить доски различной формы (рис. 318], украшенные резьбой по дереву, расписанные красками, с выжженными на них рисунками. Своё название разделочная доска получила потому, что на ней разделывают, расчленяют, разрезают продукты. Сейчас появились доски из искусственных материалов (пластмасс]. Они служат гораздо дольше деревянных досок и менее требовательны в уходе. ТЕХНИЧЕСКАЯ СПРАВКА Для изготовления разделочной доски лучше брать заготовки из твёрдых пород дерева. В нашей области из деревьев с твёрдой древесиной исключительно широкое распространение имеет берёза. Это дерево -пионер. Она первая из древесных пород захватывает любой свободный клочок земли: заброшенные пашни, обнажённые откосы у дорог и т.д. Берёза светолюбива и совершенно не выносит затемнения. В лесу её рано или поздно вытесняют другие деревья. У берёзы много интересных особенностей, своеобразных биологических секретов. Ствол берёзы белый и притом пачкающийся. В клетках берёзы содержится особое вещество белого цвета - бету-лин. Береста - защитный покров дерева. Она защищает живые ткани ствола от высыхания. Береста не пропускает воду и газы в берёзу. Но в ней есть и своеобразные отдушины - довольно крупные чёрные почки, или, как их называют, чечевички. Через них вовнутрь ствола в небольших количествах поступает кислород, необходимый для дыхания. На зиму чечевички закрываются, а весной открываются. Хозяйственное использование берёзы широко и разнообразно. Из берёзы делают лыжи, мебель, разнообразные токарные изделия и т.д. Из берёзы получают превосходный уголь, вырабатывают дёготь. Заготовки из берёзы можно обрабатывать обычным столярным инструментом. Я, прочитав соответствующую литературу, отобрал несколько понравившихся мне Рис. 319. Зеки.} разделочной вариантов досок различной формы. доски с рисунком 97 Учитывая достоинства и недостатки этих вариантов разделочных досок, я остановился на комбинации вариантов. Мне захотелось украсить будущую разделочную доску рисунком, полученным путём выжигания (рис. 319). Рисунок был найден мной в одной из книг, изменён и перенесён на шаблон, который я выполнил из картона. Затем я составил план изготовления разделочной доски. Он показан в таблице 15. Таблица 15 ПЛАН ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗДЕЛОЧНОЙ ДОСКИ Материал: берёза. No п/п Последовательность выполнения операций (видов работ) Оборудование, инструменты и приспособления 1 Выбрать заготовку по размеру без сучков, трещин и прострогать базовую пласть Верстак, линейка, рубанок, эскиз 2 Прострогать вторую пласть и разметить наружный контур заготовки по шаблону Верстак, угольник, карандаш, рубанок, шаблон 3 Наметить и просверлить два отверстия 0 14 мм и одно 0 20 мм по шаблону Сверлильный станок, свёрла 0 14 мм и 0 20 мм, шило, шаблон 4 Выпилить заготовку с припуском 2...3 мм Верстак, ножовка 5 Выровнять и зачистить торцы и кромки. Отшлифовать пласть Верстак, рубанок, напильник, шлифовальная шкурка 6 Нанести рисунок для выжигания на лицевую поверхность Эскиз рисунка, копировальная бумага, карандаш 7 Выжечь узор по рисунку Верстак, выжигатель по дереву 8 Покрыть украшенную сторону заготовки лаком Кисть, лак ЭКОНОМИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ В магазине цена разделочной доски приблизительно таких же размеров составляет 40 руб. Её себестоимость на производстве примерно равна; С = 40 : 4 х 3 = 30 руб. Заготовку для разделочной доски мне подобрал папа из отходов пиломатериалов на нашей даче, поэтому реальная себестоимость моей доски будет всего несколько рублей. 98 Для изготовления изделия я использовал зкологически безопасный (чистый) материал - берёзовую дощечку. Выжигание рисунка на поверхности доски я выполнял при включённой вентиляции. Уборку древесных опилок и пыли с рабочего места производил с помощью влажной щёт-ки-сметки, чтобы не поднимать пыль. РЕКЛАМНЫЙ ПРОСПЕКТ ИЗДЕЛИЯ МАСТЕРСКАЯ ИВАНОВА РОМАНА Используем только экологически чистые материалы! ВЫВОДЫ по ИТОГАМ РАБОТЫ Изготовленная мною разделочная доска понравилась маме и родственникам, а также учащимся и учителям нашей школы. В процессе проектирования я применил на практике знания, полученные на уроках технологии и рисования: о способах обработки древесины, о порядке ведения проектной деятельности. При выполнении проекта я столкнулся с такими трудностями: - я понял, что при изготовлении шаблонов деталей необходимо сохранять центры отверстий для удобной разметки их на заготовке: - разделочную доску покрывать лаком можно только с той стороны, на которой не производят резку продуктов. В противном случае кусочки лака могут попасть вместе с пищей в организм человека и вызвать отравление. К недостаткам моей разделочной доски можно отнести её относительно небольшую рабочую поверхность. Это я собираюсь учесть при выполнении следующего проекта. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Буриков, В.Г., Власов. В.Н. Домовая резьба. - М. : Нива России совместно с компанией «Евразийский регион», 1996. - 352 с. : ил. 2. Матвеева, Т.А. Мозаика и резьба по дереву. - М. : Высшая школа, 1989. - 142 с. : ил. 3. Рихвк, Э.В. Мастерим из древесины. - М. : Просвещение, 1989. -128 с. : ил. § 2. Пример проекта «Динамическая игрушка “Мишка на лыжах“». Пояснительная записка. Обоснование проекта Недавно я был на экскурсии в городе Суздале. Там в сувенирной лавке моё внимание привлекла деревянная игрушка. Это был игрушечный мишка на подставке, который мог двигать лапами. Продавец сообщил мне, что игрушка называется богородской. Поделка так мне понравилась, что я захотел смастерить её сам. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Богородская резная игрушка появилась в селе Богородское, вблизи старинного подмосковного города Сергиева Посада. Отсюда и пошло её название. Деревянными фигурами торговали на Руси ещё в XVII в. Как и в старину, мастера любят вырезать забавные фигурки животных, чаще всего медвежат. Весёлый и живой мишка оказался прекрасным сюжетом для простой развлекательной поделки. Для изготовления традиционной богородской игрушки применяется древесина липы, ольхи, осины. Инструмент резчика - топор, набор полукруглых стамесок и нож. Мастера режут фигурки в руках и движения ножом часто делают не от себя, а на себя. Поэтому для безопасной работы они обычно используют фартуки из толстой кожи или ткани. Богородские игрушки могут двигаться с помощью планок, пружин, проволоки или груза на нити. Как правило, их обычно не покрывают красителями и лаком. Современная богородская резьба многообразна по сюжетам и художественным формам. Она является неотъемлемой частью русской культуры. ТЕХНИЧЕСКАЯ СПРАВКА Вырезать фигурку медвежонка из цельного куска дерева мне пока не по силам. Поэтому я изменил её объёмную форму на плоский контур (рис. 320]. Оценив разные варианты, я выбрал следующую конструкцию изделия. Игрушка будет стоять на пря- Рис. 320. Вид изделия «Мишка на лыжах» [100] Поз. Наименование Кол. Материал Примеч. 1 Фигурка медведя 1 Фанера Лист В 2 2 Основание 1 Фанера Полоса 3 Ограничитель 1 Сосна Труба 3/4" 4 Лапа 2 Фанера Трехслойная 5 Груз 1 Берёза 6 Ось-заклепка 03 1 Алюминий Длина подбирается 7 Шайба 03 4 Сталь Количество подбирается Чертил Иванов Р. 26.05.03 Сборочный чертёж изделия Проверил Школа №5 6 кл. М1:2 Сб. L Рис. 321. Сборочный чертёж изделия моугольном основании. Его можно изготовить из сосновой дощечки толщиной 5-6 мм. На основании установлена фигурка медвежонка на лыжах. Её можно изготовить из 3-4-миллиметровой фанеры. Груз будет иметь форму бочонка, который находится снизу от основания и выточен из берёзовой заготовки. Он будет совершать вращательно-колебательные движения, которые передаются передним лапам при помощи нитей. Фигурка соединяется с основанием за счёт выступа [шипа). Передние лапы крепятся к фигурке на осях-заклёпках. Габаритные размеры: длина - 120 мм, высота - 150 мм, ширина - 40 мм. Конструкция будущего изделия представлена на чертежах (рис. 321, 322). Шаблон детали поз. 4 2 отвОИ,5 S6 Рис. 322. Чертежи деталей игрушки [1021 Таблица 16 ПЛАН ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ИГРУШКИ «МИШКА НА ЛЫЖАХ» Материал: фанера 3...4 мм и 5...6 мм, берёза, нить. Nq детали Nq п/п Последовательность выполнения работы Оборудование, инструменты и приспособления 1 1 Выбрать заготовку для фигурки медвежонка из 3-миллиметровой фанеры Линейка 2 Разметить контур детали по зскизу (шаблону) Верстак, линейка, карандаш, копировальная бумага, кнопки канцелярские, шаблон 3 Выпилить контур детали, опилить до разметочных линий Верстак, лобзик, пилка для лобзика, напильник, столик выпиловочный 4 Разметить и сверлить: отверстие 0 3,3 мм под ось-заклёпку, отверстие 0 1,5 мм для ограничителя по шаблону Станок сверлильный, линейка, сверло 0 3,3 мм; 1,5 мм, шило, карандаш, шаблон 5 Шлифовать заготовку Шкурка шлифовальная 1. 3 1 Клеить ограничитель 0 1,5 мм, длиной 12 мм по эскизу Клей, напильник, клей ПВА 2 1 Выбрать заготовку для основания из 6-миллиметровой фанеры Линейка 2 Разметить контур детали по эскизу Верстак, линейка, карандаш 3 Пилить заготовку вдоль разметочной линии Верстак, лучковая пила, стусло 4 Ровнять кромки заготовки Верстак, напильники 5 Разметить гнездо под шип, сверлить 2 отверстия по краям гнезда 0 3 мм Станок сверлильный, верстак, линейка, сверло 0 3 мм, шило, карандаш N° детали Nq п/п Последовательность выполнения работы Оборудование, инструменты и приспособления 6 Выпилить гнездо по внутреннему контуру, выровнять и подогнать соединение Верстак, лобзик, пилка для лобзика, надфиль, выпиловочный столик 7 Разметить и сверлить 2 отверстия 0 1.5 мм для нитей по шаблону Станок сверлильный, сверло 0 1.5 мм, карандаш, шило, шаблон 8 Шлифовать заготовку Шкурка шлифовальная 4 1 Выбрать заготовку для лап из 3-миллиметровой фанеры Линейка 2 Разметить и выпилить заготовки Верстак, линейка, карандаш, лобзик, пилка для лобзика, выпиловочный столик 3 Ровнять кромки заготовки Верстак, напильник 4 Разметить по 2 отверстия на заготовках по эскизу Карандаш, линейка, шило, шаблон 5 Сверлить 1 отверстие на заготовках 0 3,3 мм (под ось-заклёпку), 1 отверстие 0 1,5 мм (под нить) по эскизу Станок сверлильный, свёрла 0 3 и 0 1,5 мм 6 Шлифовать заготовки Шкурка шлифовальная № детали Nq п/п Последовательность выполнения работы Оборудование, инструменты и приспособления 5 1 Выбрать берёзовую заготовку для груза Линейка 2 Точить заготовку (груз 0 17x22) по зс-кизу. шлифовать, наколоть шилом отверстие с одной стороны по центру для крепления нити Станок токарный по дереву, токарные стамески, карандаш, линейка, штангенциркуль, лучковая пила, шкурка шлифовальная, шило 1. 2 3 Клеить детали 1 и 2 Кисть, клей 1.4. 2 4 Выжечь рисунки на деталях по эскизу, лакировать все детали Выжигатель злектрический, кисть, лак ПФ, растворитель 1.4. 6.7 5 Соединить детали 1 и 4 осью-заклёпкой 0 3 мм. Между деталями установить металлические шайбы Верстак, ножовка по металлу, молоток, заклёпка 0 3 мм 2. 4. 5. 6 6 Соединить детали нитью по зскизу. Закрепить нить на грузе и основании острой палочкой на клею Напильник, нить № 10 белая, клей ПВА 7 Регулировать изделие ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ В сувенирной лавке богородская игрушка стоит 60 руб. Материал на поделку я подобрал из обрезов пиломатериалов, поэтому реальная себестоимость будет несколько рублей. При производстве игрушки я использовал материалы, не выделяющие вредных веществ. Это фанера, берёзовая заготовка, клей ПВА, лак ПФ. В процессе изготовления я соблюдал режим экологии. Выполнял влажную уборку рабочего места, использовал при выжигании и точении деталей вентиляцию. РЕКЛАМА ДЛЯ ПРОДАЖИ БУДУЩЕГО ИЗДЕЛИЯ Возможный вариант рекламы изделия «Мишка на лыжах» представлен на рисунке 323. ВЫВОДЫ по ИТОГАМ РАБОТЫ При выполнении проекта я узнал об истории богородской игрушки и её особенностях. Форма и конструкция моего изделия были заимствованы. В игрушке реализованы некоторые технические решения. Между деталями лап и фигуркой медведя установлены шайбы. Они улучшают подвижность частей поделки. Детали изделия покрыты лаком, который защищает их от загрязнения. Покрытие удобнее производить до установки заклёпки и нитей. Нити между грузами и основанием лучше связать в узел. Это придаёт большую плавность движениям. В композицию игрушки можно включить дополнительные фигурки и детали. Например, смастерить дерево с колеблющимися листочками, укреплёнными на тонких проволочках. Недостаток игрушки - снижение художественных качеств изделия. Объёмная фигурка медведя смотрелась бы более красиво, чем плоская. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Буриков, В.Г., Власов. В.Н. Домовая резьба. - М. : Нива России совместно с компанией «Евразийский регион», 1996. - 352 с. : ил. 2. Матвеева. Т.А. Мозаика и резьба по дереву. - М. : Высшая школа, 1989. - 142 с.: ил. 3. Рихвк. Э.В. Мастерим из древесины. - М. : Просвещение, 1989. -128 с. : ил. § 3. Возможные варианты изделий для учебных проектов ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ Рис. 324. Образцы изделий для учебных проектов: а - игрушка «Буратино», б - панно «Утёнок», в - динамическая игрушка «Цыплята» ш Кольцо Основание [2-й слой) Фигурка жирафа Основание [1-й слой) Рис. 327. Игрушка «Жираф» из фанеры Рис. 328. Динамическая игрушка «Цыплёнок» i \^т Рис. 329. Игрушка из фанеры «Львёнок» /: У' у.-: Рис. 333. Полочка к умывальнику в загородном доме Рис. 334. Вешалка в ванную для полотенец Рис. 335. Киянка X- S 'I ш •v* Г” □ ! EitE . Й ш JL 4J Л т ■ m A |v:i Ш я Ш и W- TTj? 1 iii Тй гг ^ ш iH Рис. 336. Демонстрационная доска Рис. 337. Головоломка Щ т Т~1 Рис. 342. Стол развивающий ИЗДЕЛИЯ ИЗ МЕТАЛЛА И КОМБИНИРОВАННЫЕ ИЗДЕЛИЯ &,*^-' n^- A \ Puc. 345. Ушко дверное Рис. 346. Эксцентриковый зажим для лобзика ггл ж "'$■ Скоба, 04 [проволока] Основание, S 1,5 (сталь) 2 отв. Накладки Рис. 352. Скоба Звенья, 04 [сталь] Рис. 353. Цепь для входной двери Режущая часть -------.7^ jt ’ ■ *■: Шуруп Рис. 356. Мотыга-полольник Ручка (берёза, сосна] Совок (жесть) Рис. 357. Совок Ножки 05 (проволока) ^Стержень (сталь) Подставка (сталь) тулка (берёза, пластмасса) •U. и Рис. 358. Подсвечник I , Стержень (проволока) Основание (фанера) Ручка (берёза) Провод изолированный (медный) Электролампочка Батарейка 9 соединений (винт-гайка) Хомут (сталь) Ножка (берёза, пластмасса) Клемма «-» Клемма «+» Форма отверстия Рис. 359. Пробник электрический Контур автомобиля (фанера) Рама (фанера) Кордовая планка (фанера, текстолит) Соединение контура автомобиля и рамы Скоба Гайка Шкив подвижный Ось (проволока) Рис. 360. Модель автомобиля с резиновым двигателем Колесо (пластмасса, резина) Крюк (проволока) Скоба (сталь) Рис. 364. Люстра: общий вид и основание из древесины, колпак выполняется из органического стекла Рис. 365. Токарный станок на основе электродрели: 1 - струбцина крепления передней бабки; 2 - передняя бабка; 3 - упор для ре;щния; 4 - задняя бабка У РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Журналы: «Сделай сам», «Моделист-конструктор», «Юный техник». 2. Буриков, В.Г., Власов. В.Н. Домовая резьба. - М. : Нива России сов-местно с компанией «Евразийский регион», 1996. - 352 с. : ил. 3. Гушулей И.Н., Рига В.В. Основы деревообработки: пробное учебное пособие для учащихся 7-8 классов средней школы. - М. : Просвещение, 1988. 4. Карабанов. ИЛ. Технология обработки древесины: учебник для учащихся 5-9 классов общеобразовательных учреждений. - М. : Просвещение, 1995. 5. Матвеева. Т.А. Мозаика и резьба по дереву. - М. : Высшая школа, 1989. - 142 с. : ил. 6. Политехнический словарь / Гл. ред. акад. А.Ю. Ишлинский. - 2-е изд. - М. : Советская энциклопедия, 1980. 7. Рихвк. Э.В. Мастерим из древесины. - М. : Просвещение, 1989. -128 с. : ил. 8. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров. - 3-е изд. - М. : Советская энциклопедия, 1985. 9. Справочник юного техника / Под ред. Л.Я. Янковского. - М. : Машиностроение, 1989. 10. Энциклопедический словарь юного техника / Сост.: Зубков Б.В., Чумаков С.В. - М. : Педагогика, 1987. [1251 ОГЛАВЛЕНИЕ ЧАСТЬ 3. МАШИНОВЕДЕНИЕ. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА ГЛАВА XIV. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ § 1. Понятие о технике и техническом устройстве.............4 § 2. Понятие о машине как технической системе...............6 § 3. Классификация машин ...................................9 § 4. Типовые детали машин. Подвижные и неподвижные соединения ..11 § 5. Характеристика рабочих машин..........................14 § 6. Технологические машины................................15 § 7. Рабочий орган машины..................................17 § 8. Принцип резания в технике.............................18 § 9. Транспортные машины. Принцип колеса в транспорте......20 § 10. История зарождения наземных транспортных машин.......21 §11. Водный и воздушный транспорт..........................22 § 12. Транспортирующие машины..............................24 § 13. Понятие о механизме..................................26 § 14. Классификация механизмов передачи движения...........28 § 15. Понятие о передаточном отношении.....................36 § 16. Понятие о кинематической цепи. Кинематическая цепь токарно-винторезного станка.......40 ГЛАВА XV. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА § 1. Общее понятие об злектрическом токе...................45 § 2. Электрические провода. Электромонтажные работы........51 § 3. Электромагнит.........................................52 § 4. Применение электромагнитов в электротехнических устройствах.......................55 § 5. Понятие о датчиках преобразования неэлектрических сигналов в электрические...............58 § 6. Виды и назначение автоматических устройств............60 ЧАСТЬ 4. ТВОРЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ ГЛАВА XVI. ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ § 1. Что такое творчество и творческий проект .............64 § 2. Этапы выполнения проекта. Подготовительный этап.......66 § 3. Конструкторский этап..................................69 § 4. Технологический этап .................................71 § 5. Этап изготовления изделия.............................72 § 6. Эаключительный этап ..................................74 § 7. Эффективные способы работы на подготовительном этапе выполнения проекта...........78 126 § 8. Метод контрольных вопросов на этапе конструирования....82 § 9. Эстетические требования к изделию .....................83 § 10. Морфологический анализ на этапе конструирования.......87 §11. Некоторые особенности технологического этапа выполнения творческого проекта.........................92 § 12. Экономическая и экологическая оценка проекта на заключительном этапе................................93 ГЛАВА XVII. ПРИМЕРЫ УЧЕБНЫХ ТВОРЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ § 1. Пример проекта «Разделочная доска». Пояснительная записка. Обоснование проекта...............96 § 2. Пример проекта «Динамическая игрушка “Мишка на лыжах"». Пояснительная записка. Обоснование проекта..............100 § 3. Возможные варианты изделий для учебных проектов.......108 127 Казакевич Владимир Михайлович, Молева Галина Аркадьевна Технология Технический труд Книга 3 Учебник для 5—7-го классов Подписано в печать 14.03.12. Формат 84x180/16. Печать офсетная. Гарнитура Журнальная. Бумага офсетная. Объём 8 п. л. Тираж 18 000 экз. Заказ № 31503 lusm). Общероссийский классификатор продукции ОК-005-93, том 2; 953005 - литература учебная Издательство «Баласс». 109147 Москва, ул. Марксистская, д. 5, стр. 1 Почтовый адрес: 111123 Москва, а/я 2, «Баласс» Телефоны для справок; (495) 672-23-34, 672-23-12, 368-70-54 https://www.school2100.ru E-mail: [email protected] Отпечатано в ОАО «Смоленский полиграфический комбинат» 214020 Смоленск, ул. Смольянинова, д. 1 V 7 X 5 X 5 9 "З 9 9 2 4 6 УМК Образовательной системы «Школа 2100» \' ■ V обеспечивает образовательный результат в соответствии с ФГОС через методический аппарат и систему заданий по формированию универсальных учебных действий Это позволит каждому научиться Решать разные возникающие в жизни задачи. Главное не знания, а умение ими пользоваться! Самостоятельно открывать новое. Не надо зубрить и всегда искать готовые ответы! Выбирать главное и интересное. Не всё, что есть в учебнике, надо запомнить или выполнить! НЕПРЕРЫВНЫЙ КУРС «ТЕХНОЛОГИИ» Рекомендовано Министерством образования и науки РФ Учебники, 1-4 кл. Рабочие тетради, 1, 2 кл. (авт.; О.А. Куревинэ, Е.А. Лутцева) (авт.: Е.Д. Ковапввская) К учвбникам начальной школы выпущвны мвтодичвскив рвкомвндации для пвдагогов Учебники, 5-7 кл. (авт.; В.М. Казакввич, ГА. Молвва) Заявки принимается по адресу: 111123 Москва, а/я 2, «Баласс» Телефоны для справок: (495)672-23-12, 672-23-34,368-70-54; www.school2100.ru Заявки на отправку по почте: (495) 735-53-98, bal.post®mtu-net.ru Запись на курсы повышения квалификации по телефону: (495) 778-16-74; www.school21CXD.ru Ежемесячный журнал «Начальная школа плюс До и После» В журнале - материалы о работе по учебникам «Школы 2100» Тел.: (495) 778-16-97. Почтовый индекс для подписчиков РФ - 48990 м 'Jj