Конструювання навчальних приладів і моделей.

Тема: Конструювання навчальних приладів і моделей.
Мета:
Навчальна: Ознайомити учнів з різними видами навчальних приладів і моделей, систематизувати знання про способи та галузі їх використання; формувати вміння по розробці документації та виготовленню спрощеної конструкції машинних лещат.
Виховна: виховувати творче ставлення до праці, охайність, вимогливість до себе;
Розвиваюча: розвивати координацію рухів рук, окомір, самоконтроль, уяву, творче мислення, увагу, пам’ять.
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Час: 90 хвилин.
План.
I.    Організаційна частина                                                                         2 хв.
II.    Вивчення нового матеріалу                                                                10 хв.
IV.    Закріплення нових знань                                                                    5 хв.
V.    Вступний інструктаж        10 хв.
VI.    Самостійна практична робота учнів і інструктаж вчителя.             50 хв.
VII.    Заключний інструктаж.                                                                        5 хв.
VIII.    Підведення підсумків уроку.                                                              3 хв.
IX.    Домашнє завдання                                                                               2 хв.
X.    Прибирання робочих місць і приміщення майстерні черговими.    3 хв.
Хід уроку.
Організаційна частина.
(Привітання з класом. Перевірка присутніх. Оголошення теми уроку.)
Викладення нового матеріалу та вступний інструктаж.
Методи: бесіда з елементами пояснення, спостереження.
Тема: (Записано на дошці) Конструювання навчальних приладів і моделей.
Ви знаєте, що виготовленню будь-якого виробу передує розробка його конструкції. Вона здійснюється в кілька етапів.
1.Спочатку складають технічне завдання, у якому обґрунтовують доцільність розробки виробу.
2. Потім розробляють ескіз проекту (принципові конструктивні рішення про пристрій виробу, його основні параметри, габаритні розміри і т.п.).
3. Після цього складають технічний проект, що містить остаточні технічні рішення про будову та склад  виробу.
4. Заключна стадія конструювання — розробка робочих креслень.
Важливим принципом конструювання є уніфікація — використання деталей, матеріалів, інструментів, документації, уже застосованих в інших конструкціях. Уніфіковані вироби, деталі є взаємозамінними, наприклад болти, гайки, гвинти, шпильки, заклепки, шайби, шплінти.
Кожен новий виріб повинний мати високі ергономічні якості,  тобто  максимально відповідати можливостям людини і бути пристосованим до його фізіологічних особливостей.
Конструювати — це означає будувати, створювати нові механізми, машини, спорудження. У процесі конструювання наукові й технічні знання використаються для створення нових пристроїв, машин, механізмів, приладів й їхніх окремих частин. У результаті конструювання створюється те, що приносить людям користь: нові конструкції верстатів дозволяють швидше й краще обробляти матеріали, нові конструкції транспортних засобів — швидше й у більших кількостях перевозити вантажі. Нова конструкція маленької деталі великої й складної машини дозволяє збільшити надійність всієї машини.
Конструювання - це одночасно й наука, і мистецтво. Як науку конструювання можна освоїти шляхом навчання, систематичних занять, нагромадження досвіду, рішення навчальних конструкторських завдань. Але для конструювання, так само як і для занять мистецтвом, потрібна повна віддача сил, захопленість.
У процесі конструювання можна користуватися кількома  відомими із практики методами.
Метод проб і помилок. Відомий американський винахідник Томас  Едісон зайнявся вдосконаленням електричної лампи накалювання, винайденої Олександром Миколайовичем Лодигіним. В електричній лампі накалювання А. Н. Лодигіна електричним струмом нагрівався вугільний стрижень. Головне завдання, що поставив перед собою Едісон, полягала в тому, щоб продовжити термін використання лампи. Едісон перепробував всі речовини, що містять вуглець: швейні нитки, покриті вугіллям, продукти харчування, смоли — у загальному рахунку 6000 різновидів рослинних волокон. Кращий результат показав бамбук. І хоча зрештою Едісон продовжив термін служби лампи накалювання й організував масове виробництво ламп  із вугільною ниткою, правильне рішення знайшов все таки сам А. Н. Лодигін, що здогадався замінити вугільну нитку металевою.
Метод проб і помилок вимагає дуже багато сил і часу й залишає мало надій на знаходження оригінального рішення.
Метод аналогій. Англійський інженер Самуель Браун довго шукав інженерне рішення недорогого мосту через річку Твід. Одного разу, гуляючи по парку, він побачив протягнену над стежкою павутину.  Оглянувши її, він дійшов думки про можливість подібним чином з'єднати берега ріки, підвісивши міст на ланцюгах або канатах.
Так за аналогією з павутиною була винайдена нова система висячих мостів, що одержала широке застосування.
Інженери все частіше уважно вдивляються в навколишній світ. Виявилося, що в природі багато завдань вирішені набагато простіше, і економічніше, ніж зуміли це зробити люди.
Метод протилежного підходу. У пошуках рішення конструкторського завдання буває корисно подивитися на проблему із протилежної сторони, ніж та, з якої її розглядають, особливо якщо завдання вирішується із працею. Корисно задати собі питання: а чи не можна перешкоду перетворити на користь? Радянські винахідники (Б.Р. і Н.І. Лазаренки) шукали спосіб боротьби з руйнуванням електричних контактів. Відомо, що при замиканні й розмиканні електричного ланцюга в місці контакту двох ділянок ланцюга з'являються іскри, які руйнують контакти. Говорять: контакти обгоряють. Лазаренки намагалися знайти спосіб боротьби із цим шкідливим явищем, і в процесі досліджень їм прийшла думка використати руйнування контактів електричними іскрами для корисної справи.
Був сконструйований верстат для електроіскрової обробки металів. Цим способом можна швидко й дуже точно обробляти метали будь-якої твердості. Так, наприклад, можна у якості інструмента закріпити у верстаті латунну шестерню від наручного годинника і цим неміцним інструментом за допомогою електричних іскор вирізати у найтвердішому металі заглиблення або наскрізний отвір, що точно повторює контур шестерні.
Метод пристосування. Цей метод схожий на метод аналогій. Використовуючи його, конструктор запозичує щось із того, що вже було винайдено, для своїх цілей. Наприклад, вентилятор був вигаданий для того, щоб відсмоктувати повітря із приміщення або нагнітати повітря в нього. Коли з'явилася необхідність прохолоджувати двигуни внутрішнього згоряння й електродвигуни, то для цієї мети пристосували вентилятор. Вентилятор, пристосований для відсмоктування повітря, насиченого пилом, послужив основою для пилососа.
Метод збільшення і зменшення. Збільшення і зменшення розуміється у найширшому плані: збільшити або зменшити швидкість, силу, розмір, надійність і т.д. Так, конструктори   підвісних  човнових  двигунів   зіштовхнулися  з  неприємним явищем: якщо водій моторного човна не встигав підняти двигун при наближенні до берега, то лопасті гвинта, чіпляючи днище ламалися. Рішення напрошувалося саме  — збільшити міцність гвинта. Але коли менше стали ламатися лопасті гвинта, частіше псувалися деталі підвісного двигуна. Якщо й далі йти по шляху збільшення міцності всіх деталей, то двигун втратить свою головну корисну якість — компактність і легкість. Рішення найшлося не в збільшенні міцності гвинта, а в зменшенні міцності кріплення гребного гвинта до провідного вала. Гвинт стали закріплювати на валу за допомогою тонкого стрижня з м'якої сталі — шпонки. При ударі гвинта об перешкоду шпонка руйнується. Гребний гвинт й інші деталі двигуна залишаються цілими. Звичайно, після такої аварії потрібен ремонт. Але простіше замінити копійчану шпонку, ніж дорогий гребний гвинт.
Подібним чином слабку ланку вводять в електричні ланцюги. Це всім вам знайомі запобіжники. У випадку порушення режиму роботи електропроводки згоряє тоненький дротик запобіжника, а не весь електричний ланцюг.
Методом збільшення часто користуються для поліпшення економічних показників машин. Так, вигідніше перевозити пасажирів в одному великому літаку, ніж у кількох маленьких; вигідно зробити один потужний генератор електричного струму, ніж декілька малопотужних.
Метод об'єднання. Методом об'єднання часто користуються для розширення функцій машин. Так, для того щоб зібрати з поля хліб, треба зрізати колосся, вимолотити зерно, очистити його від соломи й полови, завантажити зерно, заскиртувати солому. Спочатку всі ці операції виконувалися вручну. Потім для кожної операції придумали свою машину: жниварку — для зрізання колось, молотарку — для вибивання зерна з колосся, для очищення зерна, зернонавантажувач—для навантаження, соломопідборщик — для зборки соломи в копиці. Коли об'єднали всі ці машини в один пристрій, вийшов зернозбиральний комбайн.
Також можна вводити конструкторські ідеї і у вашій майстерні. Удосконалювати її обладнання різними допоміжними пристроями.
Пристроями називають обладнання, призначене для правильного встановлення, а також для надійного і швидкого закріплення оброблюваних деталей та інструменту. Пристрої полегшують працю, сприяють підвищенню її продуктивності, поліпшенню якості продукції. На підприємствах пристрої відносять до технологічного оснащення, до якого належать і штампи, моделі для литва, пресформи. Вам відомі такі пристрої, як слюсарні лещата, струбцини, воротки для мітчиків і плашок тощо. Пристрої, призначені для обробки однакових за формою і розміром заготовок, називаються спеціальними. Універсальні пристрої використовують для закріплення різних заготовок або інструментів. Крім того, їх поділяють відповідно до застосування. Є пристрої для розмічання, обпилювання, свердління, для роботи на токарних верстатах, згинання, паяння.
Найпоширенішим слюсарними пристроями є лещата. Вони бувають стільцеві, паралельні, машинні та ручні. У   слюсарних   майстернях   найчастіше застосовують паралельні лещата. Стільцеві лещата  міцні, оскільки повністю виготовлені із сталі. Недоліком їх є те, що губки в них не паралельні і заготовки кріпляться тільки краями губок, від чого дещо знижується міцність кріплення. Ці лещата застосовують під час рубання, пиляння великих за розміром заготовок. Ручні лещата  використовуються для закріплення заготовок невеликих розмірів під час виконання різних слюсарних робіт. Для закріплення заготовок під час обробки на свердлильних, фрезерних та інших верстатах застосовують машинні лещата. Вони, як і слюсарні, можуть бути поворотними і неповоротними.
Прості і зручні в роботі машинні лещата ви зможете виготовити на уроках трудового навчання.
Закріплення нових знань.
А зараз перевіримо як ви мене слухали,  дайте відповіді на наступні питання.
1.    Назвіть уніфіковані деталі в устаткуванні шкільних майстерень.
2.    Як у конструкції верстатного устаткування майстерні забезпечується безпека праці учнів?
3.    Які основні документи розробляють при конструюванні виробів?
4.    Назвіть основні методи конструювання?
5.    Якими пристроями вам доводилося користуватись у шкільній майстерні?

Самостійна практична робота учнів і поточний інструктаж вчителя.
1)    Форма проведення — бригадна;
2)    Зміст цільових обходів робочих місць учнів:
1-й обхід: перевірка правильності організації робочого місця і початку
роботи;
2-й обхід: перевірка правильності виконання трудових прийомів, дій,
рухів і якості виробів;
3-й обхід: перевірка правильності проведення самоконтролю;
4-й обхід: перевірка правильності дотримання технічних умов і т. д.
3) Постійна перевірка   виконання   учнями   правил   техніки безпеки і виробничої санітарії;
4) Ведення проміжного контролю;
Прийняття і оцінка робіт учнів.
Поточний інструктаж
Проводиться індивідуально.
Завдання для виконання.
1.    Уважно прочитайте креслення лещат.
2.    Ознайомтесь з технологічною картою “Послідовність обробки лещат”.
3.    Накресліть техкарту собі в зошит та доповніть її власними ідеями для покращення, удосконалення виробу.
4.    Обґрунтуйте внесені зміни та відобразіть графічно, доповнивши техкарту.

Заключний інструктаж.
Провести аналіз роботи учнів на уроці, відзначити найбільш активних учнів, тих що вірно та найбільш якісно виконав завдання, продемонструвати найкращі роботи, проаналізувати допущені помилки, виставити оцінки за урок.
Підведення підсумків уроку
Сьогодні ми з вами ознайомились з конструюванням, кожен з вас спробував себе у ролі конструктора і винахідника ви дуже добре впоралися з завданням. Цю роботу ми продовжимо на наступних уроках, готуйтеся і  отримаєте гарні оцінки.
Повідомлення домашнього завдання.
Закінчити розробку технологічної карти машинних лещат.
(Записати на дошці домашнє завдання, при необхідності -    з додатковим поясненням)
Прибирання робочих місць і приміщення майстерні черговими.

Коментарі:

blog comments powered by Disqus