Елементи автоматики

Тема: Елементи автоматики.

Мета: 1)ознайомлення з видами автоматичних пристроїв та їх елементами, розглянути схеми деяких з цих пристроїв;
2) виховувати працелюбність, культуру праці, бережливе ставлення до інструменту .
3)розвивати пам’ять, увагу, окомір, координацію, творчі здібності.

Методичне забезпечення: схеми, плакати з прикладами пристроїв автоматичного контролю. 

Тип заняття: комбінований урок.

Хід уроку:
1.Організаційна частина.
Привітання з класом. Перевірка присутніх та їх готовність до уроку. Створення робочої атмосфери, перевірка робочих місць. Зосередження учнів на роботі яку плануємо провести.
2.Повідомлення теми, мети, завдань уроку, мотивація навчальної діяльності.
Тема: Елементи автоматики (записується на дошці).
Мета: ознайомлення з видами автоматичних пристроїв та їх елементами, розглянути схеми деяких з цих пристроїв;
3.Перевірка раніше вивченого матеріалу (робота на картках)
1.    Що називається деталюванням складальних креслень?
2.    У чому полягає процес деталювання?
3.    Який існує порядок деталювання?
4.    Для визначення форми і розмірів деталі кількість зображено повинна бути: а) максимальною; б) достатньою; в) мінімальною.
5.    Що означає «погодити розмір»?
4.Викладення нового матеріалу
Широко увійшла автоматика в наше повсякденне життя. На автоматизованих складальних машинах та автоматичних лініях готують, друкують й упаковують газети і журнали. На автоматичних лініях розфасовують, упаковують і укла¬дають продукти харчування. Ліфти також автоматизовані — у них давно немає ліфтерів. У метро вас зустрічає авто¬матичний контролер. Рух транспорту у великих містах ре¬гулюють автоматизовані системи. Один автомат повідомить вам по телефону точний час, другий — проінформує про ре¬пертуар кінотеатру, третій — прийме замовлення на заліз¬ничні або авіаквитки.
Найпопулярніші торговельні автомати — для продажу газет, води, олії, квитків, а також ігрові й розмінні. У побуті ми дедалі більше використовуємо автоматизовані пральні машини, кухонні комбайни, тостери, радіо- й електроприлади з програмними пристроями.
Багато створених людиною автоматичних пристроїв можна поділити на чотири основні групи: пристрої контролю, захисту, регулювання і керування.
Автоматичний контроль — перший ступінь автоматизації будь-якого процесу. Суть контролю — порівняння, наприклад, розмірів готової деталі із заданим значенням за кресленням. До контрольних операцій відносять також облік виробленої продукції, витраченої енергії, нагляд за температурою, швид¬кістю обертання, напругою, частотою та іншими величинами, важливими для технологічного процесу, перевірка запасів сировини, комплектуючих виробів.

Пристрої автоматичного контролю нерідко виконують іншу корисну роботу, наприклад сортують або маркують ви¬роби.
Схему автоматичного контролю і сортування за розмірами кульок підшипників показано на малюнку 17. Уздовж жоло¬ба, по якому скочуються кульки, установлені контрольно-сортувальні пристрої. Якщо діаметр кульки більший від за¬даного, вона через шток 6 натискує на пружний контакт 8 і відхиляє його. Електричне коло заскочки і розривається, і вона відпускає важіль 2 заслінки 4. Під дією маси кульки заслінка відкривається, і кулька скочується в нагромаджувач 9. Кульки менших діаметрів вільно прокочуються до наступного контролюючого пристрою. Пружина З повертає заслінку у вихідне положення. Гайка 7 дає змогу регулювати конт¬рольований розмір кульок.
Пристрої автоматичного захисту при відхиленнях від нор¬мального процесу можуть зупиняти весь процес, вимикати машини, верстати. Найпростіший автомат є у вашій кварти¬рі — електричні запобіжники.
Пристрої автоматичного керування здійснюють технологіч¬ні операції за визначеним заздалегідь планом (програ¬мою). Прикладом може бути пристрій керування електро¬освітленням (рекламним табло, світлофором), схема якого показана на малюнку 18.

На спеціальній стрічці 1 (перфорованій або магнітній) у вигляді спеціальних знаків (отворів), виконаних у відповідній послідовності, «записується» програма. Стрічка переміщується і «обмацується» контактами-щупамч 2. Потрапляючи в отвір на стрічці, щуп замикає коло через контактну пластину З і вмикає електричні лампи табло або світлофора.


Аналогічні пристрої керують верстатами з програм¬ним керуванням, промисловими роботами, комп'ютерною тех¬нікою.
Автоматичне регулювання широко застосовується в промисловості і сільському господарстві.

 

При всій складності сучасних автоматів усі вони міс¬тять одні й ті самі елементи. У всякому автоматичному при¬строї є датчик Д, підсилювач П, виконавчий механізм ВМ або відтворювальний пристрій ВП. Якщо для вмикання виконавчого механізму або відтворювального пристрою треба підсилити сигнал, використовують реле і підсилювачі. Блок-схеми пристроїв автоматичного контролю (а), керування (б) і регулювання (в) показано на малюнку 20.
Датчик — це чутливий елемент автоматичного пристрою, який реагує на дію світла, температури, тиску, звуку, воло¬гості, швидкості (мал. 21). Найчастіше він перетворює ці дії на електричні сигнали, зручні для вимірювання, передавання і керування. Датчики — це своєрідні «очі», «вуха» і чутливі «пальці» сучасних машин.
Якщо сигнали слабкі, їх підсилюють спеціальні пристрої — підсилювачі. Для підсилення електричних сигналів най¬частіше використовують електронні підсилювачі, з бу¬довою і принципом дії яких ви ознайомитесь у старших кла¬сах. Як ступінчастий підсилювач можна використову¬вати електромагнітне реле.
У пристроях автоматичного керування і регулювання сигнали від підсилювачів надходять до виконавчих меха¬нізмів. За їх допомогою приводяться в дію робочі органи машин, приладів, що виконують корисну роботу. Приведен¬ня робочих органів у рух здійснюється електромагнітами й електродвигунами. При автоматичному контролі сигнал перетворюється на зручний для спостереження і сприймання вид (покази стрілкового приладу, світловий або звуковий сигнал).

5.Закріплення нового матеріалу (фронтальне опитування)
1.    Які ви знаєте види автоматичних пристроїв?
2.    Які функції виконують пристрої автоматичного контролю? Наведіть приклади.
3.    Що дає застосування пристроїв автоматичного захисту?
4.    Де застосовують пристрої автоматичного регулювання в техніці, в побуті?
5.    У чому особливості автоматичного керування?

Пристрої автоматичного регулювання підтримують зада¬ний режим роботи машин або приладів. Наприклад, у зви¬чайній електричній прасці для автоматичного регулювання температури застосовується біметалева пластина 1 (мал. 19). Це невелика пластина, спаяна із смужок двох різних мета¬лів (сталі й міді).
Практичною роботою для учнів буде розглянути будову та принцип дії нижче вказаних пристроїв.
Поки праска холодна, контактні пластини 4 і 5 замикають коло, струм проходить через нагрівальний елемент 6. При досягненні заданої температури біметалева пластина 1 заги¬нається вгору, натискує на стержень 3, і він піднімає пласти¬ну 4; контакти розмикаються, і нагрівання припиняється. Праска охолоджується, біметалева пластина випрямляється, контакти пластин 4x5 замикаються, і через нагрівальний елемент 6 знову проходить струм. Цей процес періодично повторюється, підтримуючи температуру в межах заданої ве¬личини (рукоятка 2).

 

Ознайомимось докладніше з елементами автомати¬чних пристроїв на прикладі моделі пристрою автоматичного контролю рівня рідини, яку ви можете виготовити самі.
Головне завдання цього пристрою — давати відомості про кількість  рідини  в  баці,  резервуарі.  У цьому автоматі датЯкщо сигнали слабкі, їх підсилюють спеціальні пристрої — підсилювачі. Для підсилення електричних сигналів най¬частіше використовують електронні підсилювачі, з бу¬довою і принципом дії яких ви ознайомитесь у старших кла¬сах. Як ступінчастий підсилювач можна використову¬вати електромагнітне реле.
У пристроях автоматичного керування і регулювання сигнали від підсилювачів надходять до виконавчих меха¬нізмів. За їх допомогою приводяться в дію робочі органи машин, приладів, що виконують корисну роботу. Приведен¬ня робочих органів у рух здійснюється електромагнітами й електродвигунами. При автоматичному контролі сигнал перетворюється на зручний для спостереження і сприймання вид (покази стрілкового приладу, світловий або звуковий сигнал). Ознайомимось докладніше з елементами автомати¬чних пристроїв на прикладі моделі пристрою автоматичного контролю рівня рідини (мал. 22), яку ви можете виготовити самі.

 

Головне завдання цього пристрою — давати відомості про кількість  рідини  в  баці,  резервуарі.  У цьому автоматі датчиком є поплавок 6, підсилювачем — важіль 4, з'єднаний тягою 5 з поплавком. Зміна рівня рідини в посудині (зниження або підвищення) спричиняє переміщення рухомого контакту 2 (вгору або вниз). При найближчому допустимому рівні рідини контакти 1 і 2 замкнуться (загориться червона сигнальна лампа НЬІ). Коли рівень стане найвищим, замкнуться кон¬такти 2 і 3 (загориться зелена лампа Н'ї.2). За свіченням зе¬леної і червоної ламп роблять висновок про висоту рівня ріди¬ни в резервуарі.
Сигнальні лампи  таких  пристроїв установлюють у зруч¬ному для людини місці.
7.Підведення підсумків.
    На сьогоднішньому уроці ми ознайомились з інструкціями щодо експлуатації побутових автоматичних пристроїв.
На основі аналізу роботи учнів, вчитель виставляє і оголошує оцінки.

8.Домашнє завдання.
Опрацювати конспект,  підручник «Трудове навчання 7 клас» на стор. 34-41.