Исследовательская работа по образовательной робототехнике на основе конструктора Lego WeDo "Шкивы и ремни на службу театру"

Тебетова Элиза, 4.4  класс МАОУ «Лянторская СОШ №7»

Шкивы и ремни на службу театру

Абдульманова Гульнара Рифкатовна,

учитель информатики и внеурочной деятельности

МАОУ «Лянторская СОШ №7»

Введение.

Моя мама много лет своей жизни отдала театру. Я часто приходила к ней на работу и смотрела как на сцене происходит волшебство. Сменялись актеры, декорации… Дома я устраивала самодельные кукольные постановки. Успевая проиграть роли своих актеров, я не успевала менять декорации. В 4 классе у нас началася курс внеурочной деятельности «Робототехника. Lego Wedo».

В данной работе представлена идея создания механизма театральной сцены, который работает на ременной передаче и отвечает за смену декораций сцены, а точнее сценического задника. Существует множество небольших любительских театров, у которых нет профессиональной театральной сцены со сложной и дорогой механикой. Предлагаемый мной механизм позволит оборудовать любую приспособленную сценическую площадку для театральных постановок. Так же механизм задника сцены можно использовать для мобильных (переносных) сценических площадок, домашних и кукольных театров.

Гипотеза: предположим, что предложенная  нами конструкция из деталей конструктора Lego Wedo позволит автоматизировать смену декораций во время представления в театре.

Цель работы: сконструировать из деталей конструктора Lego Wedo автоматизированную модель смены декораций для сцены в театре.

Для достижения цели мною были поставлены задачи:

·        получить знания о принципе действия ременной передачи, о ее составляющих – шкивах и ремнях;

·        изучить примеры применения ременных передач в механике сцены;

·        изучить принцип смены декораций на сцене на примере сцены Лянторского Дома культуры «Нефтяник»;

·        сконструировать механизм смены задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo»  и компьютерной программы для программирования;

·        составить программу для модели и произвести техническое испытание конструкции;

·        сделать выводы по работе.

Объект исследования: шкивы и ременные передачи.

Предмет исследования: изделие для автоматизации смены декораций.

Методы исследования:

●       изучение литературы по теме;

●       экскурсия;

●       встречи, беседы;

●       наблюдение;

●       практический(конструирование);

●       анализ и обобщение информации.

Исследования проводились по следующему плану:

1.      Экскурсия в ДК «Нефтяник» с целью ознакомления с механизмом смены декораций на сцене.

2.      Встреча  и интервью  с директором ДК «Нефтяник» Стадник Лилией Азатовной .

3.      Изучение и рассмотрение работу шкивов и ремней на уроке внеурочной деятельности «Робототехника. Lego WeDo»

4.      Конструирование модели.

5.      Создание  программы для автоматизации работы модели.

6.      Выводы.

Практическая значимость работы: мы уверены, что изучение ременных передач, шкивов, нам позволили сконструировать пусть и не совершенную, но все же автоматизированную модель смены декораций в театре задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo»  и компьютерной программы для программирования. Произведено техническое испытание конструкции. Результаты нашего исследования представлены обучающимся параллели 4-х классов, могут быть использованы при проведении занятий курса внеурочной деятельсти, а также для личного использования при конструировании дома. 

Глава 1.    Ременные передачи и шкивы.

1.1    Шкивы и ремни.

      Шкив – это колесо, у которого на окружности есть канавка или обод. (Приложение 1, фото 1)  Назначение шкива: передать нагрузку с оси на ремень или же наоборот. Шкив - является вращающейся деталью ремённой  передачи.  Ремень, соединяющий шкивы- называется гибкой связью.   Конструкции шкивов отличаются большим разнообразием. Шкивы малых диаметров выполняют монолитными (цельными),   крупные шкивы иногда выполняют из двух половин, соединённых болтами [1].

Изготовляют шкивы из чугуна (Приложение 1, фото 2), стали (Приложение 1, фото 3),  пластмассы (Приложение 1, фото 4), иногда дерева (Приложение 1, фото 5). Выбор материала зависит от назначения шкивов [1]. Два шкива, закрепленные на валах (или осях) и охватывающий их ремень называются ремённой передачей (Приложение 1, фото 6).  Передача крутящего момента происходит за счет сил трения  или  сил зацепления ремня за шкивы. Ремни в передаче так же бывают разных видов: клиновые (Приложение 1, фото 7), плоские (Приложение 1, фото 8), зубчатые (Приложение 1, фото 9 ) и круглые (Приложение 1, фото 10) [1]. 

Передающие вращающий момент  шкивы называется  ведущими. Они закрепляются на валах или осях. Ведомые шкивы (еще их называют холостыми шкивами) не передают  вращающего момента  и свободно вращаются на валах или осях.

На уроках робототехники мы изучили некоторые виды ременных передач:

Открытая ременная передача (Приложение 2, фото 1) [2]. В этом случае шкивы вращаются в одну сторону. Перекрестная ременная передача (Приложение 2, фото 2) [2]. При этом виде передачи шкивы вращаются в противоположные стороны.  Ременная передача со шкивами разного диаметра (Приложение 2, фото 3, 4) [2]. В этой передаче шкивы вращаются по-разному: большой шкив выполняет меньшее количество оборотов, а маленький – большее.

1.2  Где используются шкивы и ремни?

       При помощи шкивов создается бесшумный плавный ход, к тому же их конструкция совсем незатейлива и недороги. Еще один плюс – возможность быстрой замены ремня, если он вышел из строя. Шкивы применяются в разных производственных и промышленных областях. Они могут быть частью более сложных механизмов.

Без такого устройства, как шкив сегодня трудно представить работу современных машин.   Привод ременной передачи с плоским ремнем применяется везде, где требуется повышенная гибкость и допускается проскальзывание. Например, в устройстве транспортировки писем на почте (Приложение 3, фото 1) [3]. Ременная передача с клиновыми ремнями применяется на велосипедах (Приложение 3, фото 2) [3]. Круглоременные передачи применяются в швейных машинках (Приложение 3, фото 3) [3].

1.3 Шкивы и ремни в театре.

       В кино мы видим актеров и все происходящее в разных ракурсах, т.к. камера снимает все с разных точек, то в театре для этого зрителю пришлось бы перебегать с одного места на другое. Решает все это проблемы - поворотный круг сцены, который появился в театре с 19 века.  Поворотный круг устроен вровень с планшетом (полом) сцены. Иногда он окружен с трех сторон полукруглым задником (Приложение 3, фото 4) [3]. Какую же роль в механике этого поворотного круга играют шкивы и ремни? В принципе, тросовый привод круга есть не что иное, как ременная   передача (угловая передача, где шкивы расположены под углом 90˚ друг к другу). Роль ведомого шкива здесь выполняет сам круг, роль ведущего — канатоведущий шкив лебедки (Приложение 3, фото 5) [3].

        Смена декораций в театре бывает закрытой и открытой (или еще ее называют чистой). Поворотный круг – это как раз пример открытой смены декораций, когда декорации меняются прямо на глазах у зрителя.   Все выше написанное применяется,   для больших сцен.

История театров все-таки началась с маленьких сценических площадок. Тогда   возникло искусство написания полотен, создающих на сцене правдоподобную иллюзию какого-либо места действия (Приложение 3, фото 6) [3].

Глава 2. Наши исследования.

2.1.    Экскурсия.

Мы  побывали на экскурсии в ДК «Нефтяник», где работает моя мама.  Пример закрытой смены декораций я исследовала на примере сцены Дома культуры «Нефтяник».  Самой яркой и броской частью театральной декорации является фоновый занавес или, как его называют «задник сцены». На небольших сценах эта часть оформляется в первую очередь, так как не мешает сценическому действию и первой просматривается из зрительного зала (Приложение 3, фото 7, 8) [4].

Задник крепится на подвесном штанге, сделанном из трубы.   Штанга подвешивается на несу­щих тросах. Каждый из пяти несущих тросов отдельно ведёт к колосникам (это горизонтальная стальная конструкция, служащая опорой для  всего оборудования, что висит в воз­духе). Когда несущие тросы достигают колосников, они проходят через верхний   блок  – это ведомый шкив с 5-ю канавками (меньший по размеру).

Все ведущие тросы, пройдя каждый через свою канавку шкива переходят на главный блок – это ведущий шкив, так же с 5-ю канавками для каждого троса.  Ведущий шкив (больший по размеру) приводится в движение механически за рукоятку человеком (Приложение 3, фото 9, 10) [4].

Вывод: мы получили практические знания об организации механизмов отвечающих за смену декораций на сцене в ДК «Нефтяник».

2.2.    Встреча и интервью.

Встретилась с директором ДК «Нефтяник» Стадник Лилией Азатовной. Она (моя мама) ответила на мои вопросы (Приложение 4, фото 1, 2).

Вопрос 1. Как долго работники ДК «Нефтяник» готовят декорации к представлениям?

Сроки подготовки декораций к разным мероприятиям зависят от многих факторов: режиссерского видения, сценарного замысла, степени сложности технического решения и формата мероприятия.

Давайте возьмем для примера, пожалуй, самое объемное и трудозатратное из наших мероприятий – новогоднее театрализованное представление.

Подготовка оформления сцены и декораций начинается уже в начале творческого сезона –  в октябре. Ведь художники, по разработанному режиссером сценарному плану, должны разработать эскизы декораций и реквизита, сделать расчеты на необходимые материалы, продумать все технические решения по установке и монтажу. Затем художник-конструктор и художник-бутафор приступают к изготовлению. За несколько дней до начала представления начинается монтаж декораций на сцене. В среднем на весь процесс уходит около 2-х месяцев.

Вопрос 2. Было ли на вашей памяти такая ситуация когда не та декорация появлялась на сцене?

       В театрализованном представлении, как правило, декорации меняются много раз, и делать это приходится очень быстро. Иногда случаются накладки. Однажды, когда Королю должны были выкатить трон, колесики трона заклинило. Тогда, чтобы выйти из положения, Слуга вынес Королю из-за кулис простой стул.  Но, артист не растерялся и громко сказал: «А что мой парадный трон опять на ремонте?» Зритель посмеялся и даже не понял, что это не по сценарию. Но мы после этого случая стали проверять   техническую готовность декораций  перед каждым представлением.

Вопрос 3. Что бы вы как директор хотели изменить в конструкции для появления декораций?

Дело в том, что возможности механики сцены имеет свои ограничения. Чтобы постановить новое оборудование, нужны большие средства и настоящая реконструкция зрительного зала. А пока это невозможно, мне бы хотелось разработать конструкции, которые бы позволяли поднимать части декораций на тросах над сценой и перемещать их.  Хорошо бы сделать накладной поворотный круг, чтобы можно было на глазах у зрителя разворачивать и менять декорации. Это придает спектаклям эффект театрального волшебства и маленького, но чуда.

Вывод: существует необходимость модернизации задника сцены ДК «Нефтяник», что связано с большими материальными затратами.

2.3.    Конструирование

Мы решили разработать устройство   задника,   для универсальной сцены, где смена декораций происходит открытым способом, прямо на глазах у зрителя.

Если в спектакле много картин, то частое открывание и закрывание занавеса приедается зрителям. Кроме того, по содержанию пьесы может возникнуть надобность в смене декораций при открытом занавесе, например, если заколдованный лес на глазах у зрителей превращается в волшебный дворец. А иногда, как мы уже говорили, сам  характер работы театра и конструкция его ширмы не допускают устройства занавеса.

Во всех перечисленных случаях возникает потребность в так называемых чистых переменах. Чистая перемена — это такая смена декоративного оформления, которая происходит на глазах у зрителей быстро, чисто и театрально (Приложение 4, фото 3). Для того чтобы были выполнены эти три условия, каждая чистая перемена декораций должна быть хорошо продумана режиссером и художником с технической стороны. Это трудоемкий и сложный процесс, в котором задействовано много людей. Иногда чистые перемены производятся в полной темноте. В этом случае, хотя перестановка и скрыта от глаз зрителей, трудности ее не уменьшаются, а увеличиваются. Тут еще лучше надо выверять и удобство креплений и правильность расстановки сил. Сбившись в темноте, вы уже не сможете поправиться до тех пор, пока не дадут свет, а тогда будет уже поздно. При разработке наиболее удобного  механизма  мы исследовали существующий опыт кукольных театров с простейшими устройствами задника сцены.

Для смены декоративно оформленного маленького задника существует простой способ (Приложение 4, фото 3). Два задника сшиваются краями вместе и надеваются, как муфта, на круглую палку. В то время как один задник виден зрителям, другой находится сзади в перевернутом положении. Для того чтобы произвести смену декораций, материю тянут вниз, и задники, перекатываясь по круглой палке, меняются местами.

       Мы решили усовершенствоать эту простейшую конструкцию. Для этого мы использовали открытую ременную передачу на    4-х одинаковых по диаметру шкивах.

Для конструирования использовали конструктор (Приложение 4, фото 4).

При создании модели использовали лего детали: кирпич 1х6 (2 шт) 8х16 (2 шт), пластину 2х6 (1 шт), оси 8 модульные (4 шт) 3-х модульную (1шт), соединительные штифты (2шт), ремни (2 шт), шкивы со ступицей (4 шт), лего-коммутатор, втулки с ограничителем в конструкции(4 шт), балки с шипами 1х8 (2 шт) 1х16(2 шт), балка с основанием 2-х модульная (2 шт)  конструктора Lego WeDo (Приложение 5, фото 1). На платформе собрали конструкцию из вертикальных балок с шипами 1х16, 1х8 (Приложение 5, фото 2). К вертикальным балкам прикрепили оси, удлинив их специальными втулками с ограничителем в конструкции, на оси нанизали шкивы со ступицей и ремни, к одной из осей присоединили мотор, мотор присоединили к лего-коммутатору, далее к персональному компьютеру  (Приложение 5, фото 3).  Предварительно распечатав декорации, присоединили их к осям  (Приложение 5. Фото 4).   В среде программирования Lego WeDo создали программу, которая крутит оси в разных направлениях в зависимости от нажатия клавиш указанных в блоках (Приложение 5, фото 5).

     На следующем этапе конструирования мы провели техническое испытание модели. Декорации сменялись один за другим как мы и запрограммировали движение мотора(Приложение 5, фото 6, 7, 8 ,9) и проиграли небольшое представление. Где главными героями были Роб и Боб (Приложение 5, фото 10).

Заключение.

         Посещение театра большое удовольствие. Ведь театр – волшебник. Он может многое: перенести в прошлое, будущее, в сказку,  в самую загадочную страну. Недаром говорят «Волшебный мир театра»! Очень хочу, чтобы нами  сконструированная модель изделия для автоматизированной смены декораций принесла пользу обществу. Во время выполнения исследовательского проекта я получила более глубокие  знания о принципе действия ременной передачи, о ее составляющих – шкивах и ремнях, изучила  примеры применения ременных передач в механике сцены, побывала на экскурсии и смогла изучить принцип смены декораций на сцене на примере сцены Лянторского Дома культуры «Нефтяник». Мы сконструировали механизм смены задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo»  и компьютерной программы для программирования и произвели  техническое испытание конструкции.  

Выводы:

1).  Узнали принцип действия ременной передачи, ее составляющие – шкивы  и ремни, увидели  применение  ременных передач в механике сцены.

2).   Изучили принцип смены декораций на сцене на примере сцены ДК «Нефтяник».

3). Сконструировали механизм смены задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo»  и компьютерной программы для программирования.

4).   Составили  программу для модели и произвели техническое испытание конструкции.

Литература.

1.                  http://www.studfiles.ru/preview/2890448/ шкивы и ремни.

2.                  ПервоРобот Lego WeDo. Руководство практических работ с конструктором LEGO.

3.                  Корягин  А. В. Образовательная робототехника Lego WeDo. Сборник методических рекомендаций и практикумов.

4.                  http://www.mistervo.ru/catalog/arenda-sceny/sbros-zanavesa-sbros-sharov/zanaves-razdvizhnoj.html виды занавесов в театре.

5.                  WeDoTMSoftware V 1.1

• 1 слайд

  
  
  Научно-исследовательская работа
  ученицы 4.4 класса
  МАОУ «Лянторская СОШ №7»
  Тебетовой Элизы,
  
  Руководитель Абдульманова Г. Р.,
  учитель информатики и внеурочной деятельности
  
  Шкивы и ремни
  на службу театру
  1
  

• 2 слайд

  
  Театральное новогоднее представление в ДК «Нефтяник»
  
  2
  

• 3 слайд

  ТЕАТР + РОБОТОТЕХНИКА = ИДЕЯ
  СОЗДАНИЯ МЕХАНИЗМА ТЕАТРАЛЬНОЙ СЦЕНЫ
  
  +
  =
  
  3
  

• 4 слайд

  Домашний театр
  Передвижной театр
  Настольный театр
  Любительский театр
  4
  

• 5 слайд

  ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
  сконструировать из деталей конструктора Lego Wedo
  автоматизированную модель смены декораций
  для сцены в театре.
  ЗАДАЧИ:
  получить знания о принципе действия ременной передачи, о ее составляющих – шкивах и ремнях;
  изучить примеры применения ременных передач в механике сцены;
  изучить принцип смены декораций на сцене на примере сцены Лянторского Дома культуры «Нефтяник»;
  сконструировать механизм смены задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo» и компьютерной программы для программирования;
  составить программу для модели и произвести техническое испытание конструкции;
  сделать выводы по работе.
  
  5
  

• 6 слайд

  
  
  Предположим, что предложенная нами конструкция
  из деталей конструктора Lego Wedo позволит автоматизировать
  смену декораций во время представления в театре.
  Объект исследования: шкивы и ременные передачи.
  
  Предмет исследования: изделие для автоматизации смены декораций.
  
  Методы исследования:
  изучение литературы по теме;
  экскурсия;
  встречи, беседы;
  наблюдение;
  практический(конструирование);
  анализ и обобщение информации.
  Гипотеза:
  6
  

• 7 слайд

  Сходили на экскурсию в ДК «Нефтяник» с целью ознакомления с механизмом смены декораций на сцене.
  Встретились с директором ДК «Нефтяник» Стадник Лилией Азатовной, взяли у нее интервью, в котором она на основе собственного опыта рассказала об особенностях театрализованных представлений и театральной сцены.
  Изучили и рассмотрели работу шкивов и ремней на уроке внеурочной деятельности «Робототехника. Lego WeDo»
  Сконструировали модель.
  Создали программу для автоматизации работы модели.
  Сделали выводы.
  
  Ход исследования:
  7
  

• 8 слайд

  ШКИВ – это:
  Назначение шкива:
  передать нагрузку с оси на ремень или же наоборот.
  Шкив – это колесо, у которого на окружности есть канавка или обод.
  
  Шкив – является вращающейся деталью ремённой передачи.
  Ремень, соединяющий шкивы называется гибкой связью.
  
  8
  

• 9 слайд

  Монолитный шкив
  (цельный)
  
  Конструкции шкивов отличаются большим разнообразием.
  
  Шкив
  из двух половин
  отверстия для болтов
  9
  

• 10 слайд

  Шкивы из разных материалов:
  из чугуна
  из пластмассы
  из стали
  из дерева
  10
  

• 11 слайд

  Два шкива, закрепленные на валах (или осях)
  и охватывающий их ремень называются
  ремённой передачей.
  Передача крутящего момента происходит за
  счет сил трения или сил зацепления ремня за шкивы.
  11
  

• 12 слайд

  Виды ремней
  клиновые
  плоские
  зубчатые
  круглые
  12
  

• 13 слайд

  Виды ременных передач
  Ременная передача со шкивами разного диаметра. Шкивы вращаются по-разному: большой шкив выполняет меньшее количество оборотов,
  а маленький – большее.
  Открытая ременная передача Шкивы вращаются в одну сторону.
  Перекрестная ременная передача.
  Шкивы вращаются в противоположные стороны.
  13
  

• 14 слайд

  Применение ременных передач
  плоский ремень в устройстве транспортировки писем на почте
  клиновый ремень на велосипедах
  круглый ремень
  в швейных
  машинках
  
  14
  

• 15 слайд

  В кино мы видим актеров и все происходящее в разных ракурсах, т.к. камера снимает все с разных точек, а в театре для этого зрителю пришлось бы перебегать с одного места на другое. Решает все эти проблемы - поворотный круг сцены, который появился в театре с 19 века. Поворотный круг устроен вровень с планшетом (полом) сцены. Иногда он окружен с трех сторон полукруглым задником .
  Шкивы и ремни в театре
  Поворотный круг сцены в театре для открытой смены декораций
  15
  

• 16 слайд

  Экскурсия в Дом культуры «Нефтяник»
  Сцена ДК «Нефтяник»
  Опускается подвесная штанга с закрепленным задником сцены для замены декораций
  Украшенный задник сцены «Нефтяник»
  16
  

• 17 слайд

  Устройство механики сцены в Доме культуры «Нефтяник»
  Задник крепится на подвесной штанге, Штанга подвешивается на несу­щих тросах. Каждый из пяти несущих тросов отдельно ведёт к колосникам. Когда несущие тросы достигают колосников, они проходят через верхний блок – это ведомый шкив с 5-ю канавками. Все ведущие тросы, пройдя каждый через свою канавку шкива, переходят на главный блок – это ведущий шкив, так же с 5-ю канавками для каждого троса. Ведущий шкив приводится в движение механически за рукоятку человеком.
  
  17
  

• 18 слайд

  Встреча с директором
  Дома культуры
  «Нефтяник»
  Интервью
  об особенностях
  театральной
  специфики и
  театральной
  сцены
  18
  

• 19 слайд

  Устройство для смены декораций в кукольном театре
  в виде муфты.
  19
  

• 20 слайд

  Для конструкции использовано 28 деталей конструктора Lego Wedo
  20
  

• 21 слайд

  конструкция из вертикальных
  балок с шипами платформе
  (1х16, 1х8)
  Этапы сбора конструкции
  Конструкция, оснащенная мотором
  и соединенная с компьютер
  Декорации, прикрепленные к осям
  21
  

• 22 слайд

  Программа, созданная в среде программирования Lego WeDo, которая крутит оси в разных направлениях в зависимости от нажатия клавиш указанных в блоках.
  
  22
  

• 23 слайд

  Техническое испытание модели
  1
  2
  3
  4
  23
  

• 24 слайд

  1. Изучив литературу по данной теме, мы узнали принцип действия ременной передачи, ее составляющие – шкивы и ремни, увидели применение ременных передач в механике сцены.
  2. Изучили принцип смены декораций на сцене на примере сцены ДК «Нефтяник».
  3. Сконструировали механизм смены задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo» и компьютерной программы для программирования.
  4. Составили программу для модели и произвели техническое испытание конструкции.
  
  Выводы:
  
  24
  

российская научно-социальная программа

для молодежи и школьников  «Шаг в будущее»

VII районный конкурс исследовательских работ обучающихся «ЮНИОР»

 «Шкивы и ремни на службу театру»

Автор:

Тебетова Элиза

МАОУ «Лянторская СОШ №7»

4.4  класс

Научный руководитель:

Абдульманова Гульнара Рифкатовна, учитель информатики и внеурочной деятельности

МАОУ «Лянторская СОШ №7»

Сургутский район

Декабрь 2016 года

Тебетова Элиза, 4.4  класс МАОУ «Лянторская СОШ №7»

Шкивы и ремни на службу театру

Абдульманова Гульнара Рифкатовна,

учитель информатики и внеурочной деятельности

МАОУ «Лянторская СОШ №7»

Аннотация

В данной работе представлена идея создания механизма театральной сцены, который работает на ременной передаче и отвечает за смену декораций сцены, а точнее сценического задника. В  стране существует множество небольших любительских театров, у которых нет профессиональной театральной сцены со сложной и дорогой механикой. Предлагаемый мной механизм позволит оборудовать любую приспособленную сценическую площадку для театральных постановок. Так же механизм задника сцены можно использовать для мобильных (переносных) сценических площадок, домашних и кукольных театров.

Гипотеза: предположим, что предложенная  нами конструкция из деталей конструктора Lego Wedo позволит автоматизировать смену декораций во время представления в театре.

Цель работы: сконструировать из деталей конструктора Lego Wedo автоматизированную модель смены декораций для сцены в театре.

Методы исследования:

●       изучение литературы по теме;

●       экскурсия;

●       встречи, беседы;

●       наблюдение;

●       практический(конструирование);

●       анализ и обобщение информации.

Выводы:

     Мы уверены, что изучение ременных передач, шкивов, нам позволили сконструировать пусть и не совершенную, но все же автоматизированную модель смены декораций в театре задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo»  и компьютерной программы для программирования,

Произведено техническое испытание конструкции. Результаты нашего исследования представлены обучающимся параллели 4-х классов, могут быть использованы при проведении занятий курса внеурочной деятельсти, а также для личного использования при конструировании дома. 

Содержание:

Введение……………………………………………………………………1-2

Глава 1. Ременные передачи и шкивы.

1.1. Шкивы и ремни……………………………………………………….....2

1.2. Где используются шкивы и ремни. ……………………………………3

1.3. Шкивы и ремни в театре.......................................................................3-4

Глава 2. Наши исследования

2.1.    Экскурсия……………………………………………………………….4

2.2.    Личные встречи……………………………………………………....4-5

2.3.    Конструирование……………………………………………………..5-7

Заключение……………………………………………………………………7

Литература……………………………………………………………………7

Приложение.

№ слайда	Текст выступления
Слайд 1	Здравствуйте уважаемое жюри, участники конкурса, меня зовут Тебетова Элиза , я ученица 4.4 класса школы №7 города Лянтор, тема нашей работы «Шкивы и ремни на службу театру».
	Моя мама работает в Доме культуры «Нефтяник», где многое связано с театром. Я часто приходила к ней на работу и смотрела, как на сцене происходит волшебство. Сменялись актеры, декорации… Дома я устраивала самодельные кукольные постановки. Успевая проиграть роли своих актеров, я не успевала менять декорации.
Слайд 3	В 4 классе у нас начался курс внеурочной деятельности «Робототехника. Lego Wedo».
Слайд 4	Существует много любительских театров, у которых нет профессиональной театральной сцены. Предлагаемая нами модель позволит оборудовать любую приспособленную сценическую площадку для театральных постановок.
Слайд 5	Цель работы: сконструировать из деталей конструктора Lego Wedo автоматизированную модель смены декораций для сцены в театре. Для достижения цели мною были поставлены задачи: ·       получить знания о принципе действия ременной передачи, о ее составляющих – шкивах и ремнях; ·       изучить примеры применения ременных передач в механике сцены; ·       изучить принцип смены декораций на сцене на примере сцены Лянторского Дома культуры «Нефтяник»; ·       сконструировать механизм смены задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo»  и компьютерной программы для программирования; ·       составить программу для модели и произвести техническое испытание конструкции; ·       сделать выводы по работе.
Слайд 6	Объект исследования: шкивы и ременные передачи. Предмет исследования: изделие для автоматизации смены декораций. Методы исследования: ●    изучение литературы по теме; ●    экскурсия; ●    встречи, беседы; ●    наблюдение; ●    практический(конструирование); ●    анализ и обобщение информации. Гипотеза: предположим, что предложенная  нами конструкция из деталей конструктора Lego Wedo позволит автоматизировать смену декораций во время представления в театре.
Слайд 7	Исследования проводились по следующему плану: -      Сходили на экскурсию в ДК «Нефтяник» с целью ознакомления с механизмом смены декораций на сцене. -      Встретились   с директором ДК «Нефтяник» Стадник Лилией Азатовной, взяли у нее интервью, в котором она на основе собственного опыта рассказала об особенностях театральной специфики и театральной сцены. -      Изучили и рассмотрели работу шкивов и ремней на уроке внеурочной деятельности «Робототехника. Lego WeDo» -      Сконструировали модель. -      Создали  программу для автоматизации работы модели. -      Сделали выводы.
Слайд 8	Сначала мы выяснили, что  шкив – это колесо, у которого на окружности есть канавка или обод.   Его назначение –  передать нагрузку с оси на ремень или же наоборот.
Слайд 9	Шкивы бывают разными.
Слайд 10	Изготовляют шкивы из чугуна, стали,  пластмассы, иногда дерева.
Слайд 11	Два шкива, закрепленные на валах (или осях) и охватывающий их ремень называются ремённой передачей. Передача крутящего момента происходит за счет сил трения  или  сил зацепления ремня за шкивы.
Слайд 12	Ремни бывают разными:  клиновые, плоские, зубчатые и круглые
Слайд 13	На уроках робототехники мы изучили ременные передачи: Открытая ременная передача. Шкивы  вращаются в одну сторону. Перекрестная ременная передача. Шкивы вращаются в противоположные стороны.  Ременная передача со шкивами разного диаметра. Шкивы вращаются по-разному: большой шкив выполняет меньшее количество оборотов, а маленький – большее.
Слайд 14	Проведя анализ литературы по данной теме, мы установили, что шкивы применяются в разных производственных и промышленных областях. Они могут быть частью более сложных механизмов. Например, при сортировке писем, на велосипеде, в швейной машинке
Слайд 15	Узнали как  примененяются  шкивы и ремни в театре на примере поворотного круга сцены, который служит для открытой смены декораций.
Слайд 16	Мы  побывали на экскурсии в ДК «Нефтяник».  Здесь я исследовала механику сцены и механизм спуска и подъема подвесной штанги, на которой крепятся декорации задника сцены.
Слайд 17	Наблюдения показали, что в данном механизме используются два шкива, каждый с пятью канавками (по количеству тросов). Ведущим является шкив ручной лебедки, которая приводится в движение человеком.
Слайд 18	Затем состоялась встреча с директором ДК «Нефтяник», моей мамой – Стадник Лилией Азатовной, у которой я взяла интервью об особенностях работы со сценическими декорациями. Интервью с ней  подтвердил актуальность нашего исследования.
Слайд 19	Мы решили разработать автоматизированную модель  задника, где смена декораций происходит открытым способом, прямо на глазах у зрителя.   Взяли  за основу простейшее устройство для замены задника сцены из практики кукольных театров в виде муфты.
Слайд 20	Для этого мы использовали открытую ременную передачу на    4-х одинаковых по диаметру шкивах. Конструкцию собрали из 28 деталей конструктора Lego Wedo.
Слайд 21	Затем на платформе собрали конструкцию из вертикальных балок с шипами.  К вертикальным балкам прикрепили оси, удлинив их специальными втулками с ограничителем в конструкции, на оси нанизали шкивы со ступицей и ремни, к одной из осей присоединили мотор, мотор присоединили к лего-коммутатору, далее к персональному компьютеру.  Предварительно распечатав декорации, присоединили их к осям.
Слайд 22	В среде программирования Lego WeDo создали программу.
Слайд 23	На следующем этапе конструирования мы провели техническое испытание модели. Декорации сменялись один за другим как мы и запрограммировали движение.
Слайд 24	Выводы: 1.  Узнали принцип действия ременной передачи, ее составляющие – шкивы  и ремни, увидели  применение  ременных передач в механике сцены. 2.   Изучили принцип смены декораций на сцене на примере сцены ДК «Нефтяник». 3. Сконструировали механизм смены задника театральной сцены на основе конструктора «Lego Wedo»  и компьютерной программы для программирования. 4.   Составили  программу для модели и произвели техническое испытание конструкции. Спасибо за внимание. Я готова выслушать ваши вопросы.

Приложение 1.

Фото 1.	Фото 2.
Фото 3.	Фото 4.
Фото 5.	Фото 6.
Фото 7.	Фото 8
Фото 9.	Фото 10.

Приложение 2.

Фото 1.	Фото 2.
Фото 3.	Фото 4.

Приложение 3.

Фото 1.	Фото 2.
Фото 3.	Фото 4.
Фото 5.
Фото 6.
Фото 7.
Фото 8.
Фото 9.	Фото 10.

Приложение 4.

Фото 1.
Фото 2.
Фото 3.	Фото 4.

Приложение 5.
Фото 1.
Фото 2.	Фото 3. Фото 4.
Фото 5.
Фото 6.	Фото 7.
Фото 8.	Фото 9.
Фото 10.

Краткое описание документа:

В данной работе представлена идея создания механизма театральной сцены, который работает на ременной передаче и отвечает за смену декораций сцены, а точнее сценического задника. Встране существует множество небольших любительских театров, у которых нет профессиональной театральной сцены со сложной и дорогой механикой. Предлагаемый мной механизм позволит оборудовать любую приспособленную сценическую площадку для театральных постановок. Так же механизм задника сцены можно использовать для мобильных (переносных) сценических площадок, домашних и кукольных театров.

Работа получила диплом 2 степени и благодарственное письмо учителю VII районного конкурса исследовательских работ обучающихся «ЮНИОР».