Проект "Циклон для школьной мастерской"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

Муниципальное учреждение "Управление образования"

Нерюнгринского района

Муниципальное общеобразовательное учреждение "Гимназия № 1"

г. Нерюнгри

«Циклон» для школьной мастерской на мобильной базе

Автор: Кузнецов Егор,7 б класс

Руководитель: Заливатский В.И.,

учитель технологии

1

Девиз: «Терпение и труд все перетрут»

2

СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА

1.     Этапы выполнения проекта.                                                          2

2.     Введение. Предисловие. Актуальность.                                        3-4

3.     Проектирование проблемы проекта.                                             5

4.     Выбор идеи. Звёздочка обдумывания. Морфологический

анализ.                                                                                           6-8

5.     Лист-заявка.                                                                                   9

6.     Технология изготовления.                                                             10-13

7.     Экономическая оценка проекта.                                                    14-15

8.     Экологическая экспертиза и самооценка.                                      16

9.     Реклама.                                                                                         16

10. Заключение. Контроль качества. Результат. Выводы.                   17

11. Литература.                                                                                    17

12. Приложение.                                                                                  18-20

ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

1.     Введение                                                                               15.10.2014г.

2.     Проектирование проблемы                                                  22.10.2014г.

3.     Разработка конструкции изделия                                         29.10.2014г.

4.     Лист-заявка                                                                           06.11.2014г.

5.     Технология изготовления изделия                                       13.11.2014г.

6.     Экономическая оценка                                                         20.11.2014г.

7.     Экологическая экспертиза                                                    27.11.2014г.

8.     Защита проекта                                                                     29.11.2014г.

3

Предисловие

Иногда, при выполнении работы возникает дискомфорт от большого количества отходов. Это, прежде всего, касается деревообработки. В то же время отходы – стружки, опилки являются ценным материалом. Они основа  почвы комнатных растений, дренаж, утеплитель на даче и т.д. Значит, задача состоит в том, чтобы эти отходы собрать.

В затруднительной ситуации необходимо подумать.

И этого вполне достаточно!

Введение

При работе на токарных станках по древесине я обратил внимание на трудоёмкость уборки мастерских по окончанию работ. Маленький и старый пылесос с объёмом мешка 1,5 литра с этой работой явно не справлялся. Возникла идея механизировать уборку.

Актуальность

Решение любого сложного вопроса, как правило, лежит на поверхности. В нашем случае на поверхности Земли. Часто в летний период я наблюдал? как в ветреную погоду вихревые потоки закручивали пыль столбом и в «складировали» её на прохожих и газоны. Такую же картину  я наблюдал зимой в пургу, когда сугробы возникали в самых неожиданных местах нашего города. Значит, надо создать искусственных вихревой поток и заставить опилки путём вращения перемещаться в заданную ёмкость.

Анализ решения данной идеи в литературе и сети Интернет, показал, что существует огромное количество промышленных циклонов – устройств, создающих вихревые потоки, которые рассчитаны на сбор отходов современных производств. Как правило, их отличает высокая цена, большие объёмы, металлоёмкость, большой вес и расход электроэнергии. Я решил сделать бюджетный вариант из подручных средств.

Гипотеза

Для уборки после работы совсем не обязательно приобретать мощный промышленный пылесос по высокой цене.

4

Цель работы: Разработать конструкцию устройства для механизированной уборки и складирования большого количества отходов древесины, строительных материалов, уменьшения количества пыли при работе.

Задачи:

1.     Изготовить действующее устройство.

2.     Обеспечить безопасность и надёжность его эксплуатации на длительный период времени.

3.     Испытать устройство в действии с использованием мобильной платформы.

5

Обоснование проекта

ЦИКЛОН ДЛЯ ШКОЛЬНОЙ МАСТЕРСКОЙ

№	Учет основных требований к объекту, выбор	Циклон для уборки стружек и опилок
1	Объект должен быть понятен всем желающим, интересен и безопасен	+
2	Объект должен быть новым эффективным изделием	+
3	Создание полезной и красивой машины	+
4	Изделие должно быть посильным в изготовлении для учащихся среднего звена с использованием оборудования учебной мастерской	+
5	Использование распространённых материалов и доступных устройств	+

6

Проектирование проблемы проекта. Анализ возможных идей.

Выбор оптимальных идей.

Звёздочка обдумывания.

 

7

Блиц интервью «Ваше мнение»

«Циклон»  на мобильной базе

№	Опрашиваемые	Хотели бы Вы приобрести эту вещь для себя	Рекомендации опрашиваемых
1	Одноклассники	Да, с удовольствием	Хочу увидеть в действии
2	Старшеклассники	Да, для работы в свободное время	Должно быть долговечным
3	Родители, взрослые	Очень полезное устройство	Изделие должно быть красивым

Выбор технологии изготовления. Макетирование и моделирование

Я начал, с определения габаритов изделия, способов соединения основных узлов и деталей – «циклона», ёмкости для сбора отходов, мобильной базы. Из листов ватмана изготовил шаблоны для разметки линий среза материала и сверления отверстий. Смоделировал и выбрал оптимальный вариант крепления «циклона» к крышке. Затем, определил варианты увеличения жёсткости мобильной базы саморезами.

Морфологический анализ изделия

№	Признаки, материал	Альтернативные варианты
1	Материал «циклона»	Металл, пластмасса, дерево
2	Материал ёмкости	Металл, пластмасса, дерево
3	Материал мобильной базы	Металл, пластмасса, дерево
4	Поворотные ролики	Металл, пластмасса, дерево
5	Прочность корпуса	Металл, пластмасса, дерево
6	Способы соединения	Металл, пластмасса, дерево

Выбор материалов, согласно морфологическому анализу, обусловлен их физико–механическими свойствами, малым удельным весом, что обеспечивает прочность и лёгкость конструкции.

8

В результате исследования при конструировании получилось

 

         Конечным результатом подбора материалов явился выбор древесины, металла, крепёжных типовых элементов и пластмассовых изделий.

9

Лист-заявка

№	Наименование (материал)	Размеры	Количество, шт
1-1	Крышка мобильной базы  - древесина	400х600	2
1-2	Стенки боковые мобильной базы - древесина	400х600	2
1-3	Стенки передняя и задняя мобильной базы - древесина	350х400	2
1-4	Поворотные ножки - пластмасса		4
1-5	«Циклон» - пластмасса		1
1-6	Стойки крепления «циклона»- пластины		4+2
1-7	Ёмкость для сбора д\о отходов		1
1-8	Шланги		2
1-9	Пылесос		1

10

Описание, выбор технологии изготовления

·        «Циклон» на мобильной базе – универсальное устройство для уборки отходов деревообработки при работе на:

а) токарных станках по древесине;

б) сверлильном станке;

v в) фрезерном станке;

v г) циркулярной пиле;

v д) фуговальном станке;

v е) рейсмусном станке,

v а так же  для уборки строительного и другого мусора при ремонтных работах в быту, установке оконных блоков и т.д.

Примечание пункты, помеченные значком,  обозначают работу только для взрослых.

·        Габаритные размеры изделия1000х1000 мм.

·        Вес изделия 10 кг.

·        Разрешённый возраст - от 12 лет (определяется инструкцией ИОТ-098-033, разрешающей работу детей6-7кл. на станках токарной группы).

Наименование деталей, код

1-1            Крышка мобильной базы

1-2             Стенки боковые мобильной базы

1-3 Стенки передняя и задняя мобильной базы

1-4 Поворотные ножки

1-5  «Циклон»

1-6 Стойки крепления «циклона», пластины

1-7 Ёмкость для сбора мусора

1-8 Шланги

1-9 Пылесос

11

Технология изготовления изделия

Чертёж «Циклона»

12

Внешний вид готового изделия

13

Описание изготовления изделия

В целях экономии времени пластмассовый «циклон» был выписан через сеть Интернет. Ёмкость «циклона» привезена папой сдачи и, практически, ничего не стоила.  Следует заметить, что объём ёмкости ничего не стоит и может составлять от 20 до 200 литров -это могут быть старые вёдра(пластик), бочки из под краски различных объёмов и т.д.

Заказ и доставку «циклона» оплатил спонсор Кудашов Ярослав Александрович. Пластиковый «циклон» необходимо было укрепить. Для этого были изготовлены две пластины и нарезана резьба на стержни М6 – 4 шт. В крышке ёмкости по размерам пластины просверлены отверстия диаметром 6 мм и большое отверстие в средней части для опилок. Сборка произведена стандартными гайками М6 и шайбами с нанесением герметика. Все детали обезжириваются обычным детским мылом и высушиваются на радиаторе отопления.

Мобильная база изготовлена из старой, списанной в школе, тумбочки. Тумбочку разобрал, вырезал все необходимые технологические отверстия, собрал, укрепил саморезами, прикрутил вращающиеся ножки.

Для улучшения эстетического вида изделия отдельные элементы покрасил, укрепил декоративные элементы: ручки, фонарики мигалку. Пылесос и «мигалка» закуплены спонсорами – Кудашовым Ярославом Александровичем – такси «Гранд», Субботиным Андреем Владимировичем – фирма «Стинол».

14

Экономическая оценка изделия

С=П_З+К_З

Где,

С – цена изделия

П_З – прямые затраты

К_З – косвенные затраты

Σ _пр. – общая стоимость проекта в рублях

Р_м – стоимость материала в рублях

Р_эн – стоимость энергозатрат в рублях 2,93 1 кВт/час

Р_инстр – амортизация инструмента в рублях – 4,83  р/час

Р_рм – стоимость рабочего места в рублях – 12 р/час

Р_ч – стоимость человекозатрат в рублях – 125 р/час

Σ= П_З+ К_З

         Примечание.

1.     Среднемесячная зарплата по нашему региону для неквалифицированной рабочей силы равна 20000 рублей. (Данные взяты из местной сети интернет ТТК). Продолжительность рабочего дня - 8 часов, за месяц рабочий выходит на работу 20 дней, следовательно путем расчетов получаем

20000 руб. : 20 дней = 1000 руб/день

1000 руб. : 8 час = 125 руб/час

2.     Согласно существующим нормативам, учащийся не может работать более 3-х часов в день. Работа по изготовлению спортивного комплекса у меня заняла три рабочих дня по 2 часа в день, следовательно моя зарплата составила 750 рублей. Налоги от зарплаты составляют 13%, то есть 98 рублей.

15

Расчет стоимости материалов и комплектующих

№	Материал	количество	Размер материала	Цена руб.	Сумма руб.
1-1	Древесина	2	400х600	б\у	б\у
1-2	Древесина	2	400х400	б\у	б\у
1-3	Древесина	2	350х400	б\у	б\у
1-4	Поворотные колесики	4	-	25	100
1-5	«Циклон»	1	200х400	1500	1500
1-6	Стойки крепления и пластины	4+2	200х300 D6-300	б\у	б\у
1-7	Ёмкость для сбора отходов	1	100 литров	б\у	б\у
	ИТОГО				1600

Расчет затрат на электроэнергию

Все работы осуществлялись в дневное время, поэтому расходы на освещение равны нулю.

Отверстия в пластинах сверлились вручную, ручной дрелью.

Общее время изготовления и сборки изделия  6 часов.

Амортизация инструмента и стоимость рабочего места составила:

Р_инстр – 4,83руб х 6час=28,98руб

Р_рм - 12руб х 6час=72руб

Налоги. Сумма налога 13%

Зарплата учащегося 750руб     Налог = 98 руб.

Полная стоимость изделия  

Σ _пр. = 1600руб+750руб-100руб-28,98руб-72руб=2150 руб.

И так, стоимость изделия невелика, по сравнению с ценой промышленного пылесоса, которая составляет 23000-30000 руб., при объёме 30-60 литров, плюс доставка, так как в нашем городе таких пылесосов нет в продаже.

16

Экологическая экспертиза, утилизация изделия

         В основном, для изготовления изделия использовались отходы производства, вторичное сырьё. Новых материалов не потребовалось. Все, использованные материалы экологически безопасны – древесина, чёрный металл. Утилизация изделия не связана с опасностью. Древесина и черные металлы разлагаются под воздействием влаги и времени.

Р Е К Л А М А

Чистота - залог здоровья!

Наш «Циклон»- не атмосферный вихрь, а пять –десять часов свободного времени дополнительно при любой работе.

17

Заключение. Контроль качества, результат, выводы

·        Изделие изготовлено аккуратно и качественно. Удобно в эксплуатации, надёжно и долговечно.

·        В конструкции используются общедоступные материалы – древесина, металл, пластмасса. Возможно использование вторичного сырья.

·        Технология изготовления  «Циклона на мобильной базе» посильна учащимся 7 класса под руководством учителя. Все технологические операции соответствуют разделам программы курса «Технология».

·        Изделие соответствует назначению, современным требованиям эстетики, отличается новизной дизайна.

·        В изделии использованы экологически безопасные материалы. Полностью исключено отрицательное влияние на окружающую среду.

·        Абсолютно безопасно в работе. Привлекает внимание учащихся и взрослых к техническому творчеству.

·        Является необходимыми и  востребованным для школьных мастерских, домашних работ, гаража и дачи.

·        Имеет минимальную стоимость, не высокую, по сравнению с промышленными пылесосами.

·        Востребовано рынком сбыта.

Вывод.

Моя гипотеза подтвердилась! За небольшие деньги я сделал очень мощный и производительный агрегат для уборки  после окончания любой работы.

Литература.

В.Д. Симоненко, Ю.П.Засядько. Технология (мальчики) 5-11класс. – Волгоград. Учитель.2012

Н.А. Пономарева. Технология 5-11 классы. Проектная деятельность. -Волгоград: Учитель, 2013

www.umeltsi.ru

Местная сеть интернет ТТК

Приложение

Краткое описание документа:

Для уборки после работы совсем не обязательно приобретать мощный промышленный пылесос по высокой цене.

Цель работы: Разработать конструкцию устройства для механизированной уборки и складирования большого количества отходов древесины, строительных материалов, уменьшения количества пыли при работе.

Задачи:

1.     Изготовить действующее устройство.

2.     Обеспечить безопасность и надёжность его эксплуатации на длительный период времени.

3.     Испытать устройство в действии с использованием мобильной платформы.