Инфоурок Физика Другие методич. материалыМетодичекая разработка по физике "Некруглые колеса"

Методичекая разработка по физике "Некруглые колеса"

Скачать материал

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №4»

Еманжелинского муниципального района Челябинской области

 

 

 

 

 

                                                                                      

 

 

Индивидуальный проект

«Сферы применения некруглых колес»

Тип проекта: информационно-познавательный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2023 г.

Содержание

Введение............................................................................................................................... 3

1. Теоретическая часть........................................................................................................ 4

1.1. Виды некруглых колес................................................................................................. 4

1.1.1. Квадратные колеса.................................................................................................... 4

1.1.2. Зубчатые колеса......................................................................................................... 4

1.1.3. Треугольник Рёло...................................................................................................... 5

1.1.4. Лента Мебиуса........................................................................................................... 6

1.2. Сферы применения некруглых колес......................................................................... 6

2.Практическая часть.......................................................................................................... 7

2.1.Создание проектного продукта.................................................................................... 7

Заключение.......................................................................................................................... 8

Приложения......................................................................................................................... 9

Список литературы............................................................................................................. 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         

 

 

 

Введение

Смотря на мир, кажется, что все окружающие нас удобства были всегда. В наше время мы не представляем себе мир без поездов, автобусов, машин, велосипедов, мотоциклов и других средств передвижения, у которых есть колеса. А ведь когда-то давно наши предки ходили только пешком, и кто-то из них смог додуматься до этого гениального изобретения!

В природе нет существ, передвигающихся на подобиях колес. Только подумайте, никакой «подсказки», никакого природного аналога не было! Люди всегда стремились к исследованию и созданию нового, и однажды появился один из первых механизмов - колесо.

Цель работы: создание информационного буклета «Некруглые колеса» для обучающихся МБОУ «СОШ №4»

Задачи:

·         Изучить и проанализировать литературу и источники из интернета;

·         Рассмотреть виды некруглых колес;

·         Изучить сферы применения некруглых колес в разных странах;

·         Собрать информацию для создания проектного продукта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  1. Теоретическая часть

                               1.1. Виды некруглых колес.

1.1.1. Квадратные колеса

Квадратные колёса – это шутка такая? Нет, колёса столь необычной формы действительно существуют! Кто их придумал, и где они находят применение?

Колесо не зря имеет круглую форму. Такая форма позволяет ему катиться по дороге плавно, быстро и без толчков. А что, если нет ровной дороги, а есть только сложно пересечённая местность?

Своё решение проблемы представил в 1954 году американский инженер Альфред Сфредд (Приложение 1). Квадратные колеса такой системы работают лучше, чем круглые в условиях пересеченной местности, остроугольные грани обеспечивают лучшее сцепление на снегу, грязи, песке или крутых склонах, обеспечивая повышенную тягу для грузовых автомобилей, танков и другой военной техники. В то же время гениальная внутренняя геометрия обеспечивает плавную езду на ровных поверхностях. Каждое колесо приводится в движение шестерней, передающей вращение на профилированную внутреннюю звездообразную шестерню. Установленные ​​на плавающую ось колеса автоматически выравнивают своё положение по высоте относительно друг друга в положении «на ребре» и в нижнем положении, плашмя. Этим достигается эффект круглых колес, с касанием грунта всеми частями протектора при неизменном расстоянии от земли, допускающий использование квадратных колёс такой конструкции на высоких скоростях в полевых условиях.  

Судя по эскизам (Приложение 2), инженер это делал для американской армии. Он хотел поставить танки на квадратные колёса, но его изобретение не нашло отклика ни в военных, ни в гражданских кругах: круглые колеса оказались гораздо привычнее квадратных. Однако в наше время инженеры пробуют найти практическое применение этих квадратных колес, например на улицах можно изредка увидеть необычные велосипеды с квадратными колёсами (Приложение 3). На таком велосипеде трудно ехать по ровно дороге, а ступеньки лестницы или пересечённая горная местность? Вот тут-то и может выручить необычный велосипед!

 

1.1.2. Зубчатые колеса

Некруглые зубчатые колеса имеют широкое применение в машинах и механизмах, где требуется переменная скорость вращения. Для изготовления их в крупносерийном производстве применяют специальное оборудование, работающее методом обкатки или копирования. 

 

 

Устройство для прессования соломы с эллипсовидными шестеренками (Приложение 4). Когда вал вращается, точка зацепления перемещается в сторону, чтобы встретиться с боковыми смещающимися зубьями на большой шестерне. По словам Терри Уилсона, этот тип шестерни был очень распространен на первых водяных насосах с бензиновым двигателем в США. Он давал высокую скорость при опускании штока насоса и большой крутящий момент при подъеме воды.

Другое зубчатое колесо является частью приводного механизма жуковой машины в Музее Шотландии в Эдинбурге (Приложение 5). «Жук» - это процесс, применяемый к льняным и хлопчатобумажным тканям для получения твердой, плоской текстуры с сильным блеском. Ткань смачивают и отбивают тяжелыми деревянными молотками.

Еще одна, на вид странноватая модель была построена Дж. Шредером около 1860 года и представлена ​​на Парижской выставке 1867 года (Приложение 6). На табличке, установленной на ней, написано «Зубчатые кривые качения с рамой и четырехлопастными колесами», что является скорее описанием, чем каким-либо объяснением. Устройство будет давать переменную выходную скорость при постоянной входной скорости.

Как же можно обойти вниманием часы с квадратным зубчатым колесом от MauriceLacroix? (Приложение 7). Эти часы, получившие название «Masterpiece Roue Carree Seconde» (квадратное секундное колесо), представляют собой часовой механизм с уникальной особенностью некруглых шестерен, приводящих в движение секундную индикацию. Шестерня с «клеверным листом» приводится в движение с постоянной скоростью, а квадратная вращается медленно, когда задействованы углы, и быстро, когда задействованы плоские участки. Поэтому на секундном циферблате необходима нелинейная шкала, большая часть которой в любом случае скрыта квадратным колесом и стрелкой над ним.

 

1.1.3. Треугольник Рёло

Треуголник Рёло – это область пересечения трех окружностей, построенных из вершин правильного треугольника. Они имеют радиус, равный стороне этого же треугольника. Он относится к разряду простых фигур (как круг), обладающих постоянной шириной. То есть если к нему провести две параллельные опорные прямые, то независимо от выбранного направления, расстояние между ними будет неизменным, в любой точке независимо от их длины.

 По мнению историков название этой фигуре дал немецкий механик Франц Рёло, живший с 1829 по 1905 годы. Он первый широко использовал и возможности треугольника Рёло в своих механизмах (Приложение 8).

И этот треугольник получил широкое распространение в современном мире

Например, двигатель Ванкеля. Используя треугольник Рёло, немецкий изобретатель Ванкель Ф. создал уникальный механизм, в котором внутри камеры цилиндрической формы по сложной траектории передвигается ротор-поршень, созданный именно в форме необычного треугольника. При его постоянном движении каждая его грань, контактируя со стенками камеры, образует сразу три камеры (Приложение 9).

Основа кулачкового механизма используется для зигзагообразного шва в швейных машинках, а также в немецких часах таких известных марок, как «A. Lange&amp», «S-amp», «hne», «Lange 31».

1.1.4. Лента Мебиуса

Лента Мебиуса – простейшая не ориентируемая поверхность, которая является односторонней в трёхмерном пространстве. Её часто называют ещё поверхностью Мебиуса и относят к непрерывным (топологическим) объектам. Главной особенностью ленты Мебиуса является то, что у нее всего одна сторона (Приложение 10).

Уже существует довольно много изобретений, основанных на свойствах этого необычного топологического объекта. Например, красящая лента в матричных принтерах, скрученная в ленту Мёбиуса, служит гораздо дольше, поскольку износ в этом случае происходит равномерно по всей ее поверхности. А скрученные в форме этого геометрического объекта лопасти кухонного миксера или бетон смесителя снижают энергозатраты на 20%, и при этом качество полученной смеси улучшается.

1.2.Сферы применения некруглых колёс

Квадратные колёса могут использоваться в сельском хозяйстве, чаще всего они используются в цирках, аттракционах, что бы веселить людей.

Некруглые зубчатые колёса применяются в машинах или механизмах, где требуется переменная скорость вращения

Треугольник Рёло используется в двигателях например, как в роторном двигателе, в часах, и даже в архитектуре

Лента Мебиуса. В виде ленты Мебиуса делают полосу ленточного конвейера, что позволяет ему работать дольше, потому что вся поверхность ленты равномерно изнашивается. Еще применяются ленты Мебиуса в системах записи на непрерывную плёнку в матричных принтерах красящая лента также имела вид листа Мебиуса для увеличения срока годности.  И также используется в международном символе вторичной переработки.

 

 

2. Практическая часть

2.1. Создание проектного продукта

Моим проектным продуктом является буклет, который поможет обучающимся МБОУ «CОШ №4» узнать много интересной информации о видах некруглых колес и их истории. Для его создания я выбрал программу "publisher 2013". Буклет был оформлен на основе встроенного шаблона «рамка».

В буклете собраны виды некруглых колёс и краткая информация о них, которую я искал на различных источниках в интернете.

Основной проблемой стало оформление проектного продукта, сложность была в подборе шрифта, в подборе информации, иллюстраций и их ставке, ведь моим желанием было сделать буклет не только информативным, но и красочным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В ходе работы я изучил виды некруглых колёс и понял, что в жизни используются не только их стандартные виды, но и множество других. Также я впервые попробовал себя в создании буклета и познакомился со специальным приложением "publisher 2013". Изучая тему проекта, я узнал много нового и интересного.

При работе над проектом мною были решены поставленные задачи:

·         Изучить и проанализировать литературу и источники из интернета;

·         Рассмотреть виды некруглых колес;

·         Изучить сферы применения некруглых колес в разных странах;

·         Собрать информацию для создания проектного продукта.

Я доволен своей работой, так как выполнил цель: сделать информационный буклет, интересный для меня и моих сверстников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

Приложение 1

https://webpulse.imgsmail.ru/imgpreview?mb=webpulse&key=pulse_cabinet-image-7c377a45-d2c0-4eda-b6ae-6cdfb015d8ce

Приложение 2

https://webpulse.imgsmail.ru/imgpreview?mb=webpulse&key=pulse_cabinet-image-27cbcec6-7808-44c1-9650-d0b5d58dcabb

Приложение 3

https://cdn.studenti.stbm.it/images/2017/06/22/bicicletta-con-le-ruote-quadrate-orig.jpeg

 

 

Приложение 4

"Шестеренки из ада", немного о некруглых зубчатых колесах

Приложение 5

"Шестеренки из ада", немного о некруглых зубчатых колесах

Приложение 6

"Шестеренки из ада", немного о некруглых зубчатых колесах

Приложение 7                              Приложение 8

Конечно, для этого ненужного усложнения нет абсолютно никакого технического обоснования. Это просто должно выглядеть круто.  Но сделаны они не ради наживы. Эти часы созданы в единственном экземпляре и подарены Морисом Лакруа для продажи на аукционе Ассоциации борьбы с мышечной дистрофией Монако 23 сентября 2011 года вместе с 40 другими уникальными моделями.https://imgprx.livejournal.net/ba37f4e2156086c366aad67c73ad3ee739aa8339/lIlL7NN04adWoocyVLsgi_Pd4dAOtwfHmbNl2zdmZON83jTkj0hxIl-K-5dgI7JTKD_KlIIKlViNs1gLuCjzz_LgIHdrICKU4hk_jtzPL5gWZThBdGDzCj3vpe_-yA_tpUlcLsnQopq32kdFSFUo7jqsIHQ2MrxqzU5xnlFTEzE

 

Приложение 9

lIlL7NN04adWoocyVLsgi_Pd4dAOtwfHmbNl2zdmZON83jTkj0hxIl-K-5dgI7JTcqzCAVjlKxvm2WEOdM1qIFayGOtBs9HMfMN6t6TOwGRhdGC7cVYHR71nx7UaMCBk

Приложение 10

 

https://3dtoday.ru/upload/posts/main/yHgfnLk3L9ijCnjEwpPWwyaFdNtASEEUWaJHwoCfO65mhjfrv1.png

 

 

 

Список литературы

 

1. https://shusharmor.livejournal.com/774824.html

2. https://dzen.ru/a/Yiiv4TUOxFTFZZsn

3. Статья из журнала PopularMechanics.

4. https://masterok.livejournal.com/2414626.html

5. https://dzen.ru/a/XAzKjUTHNQCuk5ZV

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Методичекая разработка по физике "Некруглые колеса""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Директор дома творчества

Получите профессию

Бухгалтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 665 082 материала в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Методическая разработка по физике "От рисунков по координатам к спутниковой навигаци"
  • Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
  • Тема: Глава 1. Кинематика точки
  • 28.03.2023
  • 137
  • 2
«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
  • 28.03.2023
  • 337
  • 10
«Физика. Базовый и профильный уровни», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 28.03.2023 200
    • DOCX 1.2 мбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Кощеев Сергей Анатольевич. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Кощеев Сергей Анатольевич
    Кощеев Сергей Анатольевич
    • На сайте: 7 лет
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 3938
    • Всего материалов: 21

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Экскурсовод

Экскурсовод (гид)

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Педагогическая деятельность по проектированию и реализации образовательного процесса в общеобразовательных организациях (предмет "Физика")

Учитель физики

300 ч. — 1200 ч.

от 7900 руб. от 3650 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 36 человек из 23 регионов
  • Этот курс уже прошли 39 человек

Курс повышения квалификации

Организация проектно-исследовательской деятельности в ходе изучения курсов физики в условиях реализации ФГОС

72 ч. — 180 ч.

от 2200 руб. от 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 96 человек из 44 регионов
  • Этот курс уже прошли 660 человек

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ЕГЭ по физике в условиях реализации ФГОС СОО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 49 человек из 25 регионов
  • Этот курс уже прошли 457 человек

Мини-курс

История педагогических идей: основатели и теоретики

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Основы работы в After Effects

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Финансовый риск-менеджмент

8 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе