Министерство образования и
молодежной политики Чувашской республики
Творческий
проект
изделие
Часы - пропеллер
Автор:
Васильев
Дмитрий Эдуардович
ученик 11 «А» класса
МБОУ «СОШ № 59»
Руководитель: Васильев
Эдуард Александрович
Учитель технологии
МБОУ «СОШ № 59»
Чебоксары 2019
Содержание:
|
1. Обоснование выбора темы проекта
|
|
1
|
|
2. Основная цель проекта
|
|
1
|
|
3. Основные задачи проекта
|
|
1
|
|
4. Мотивы
|
|
2
|
|
5. Звёздочка обдумывания
|
|
2
|
|
6. Анализ идей
|
|
3
|
|
7. Варианты объекта
|
|
3
|
|
8. Обоснование выбора объекта
|
|
4
|
|
9. Выработка концепций
|
|
4
|
|
10 .Обоснование выбора материала корпуса
|
|
4
|
|
11. Техническая характеристика и общее описание изделия
|
|
5
|
|
12. Общий вид
|
|
5
|
|
13. Технологическая карта.
|
|
6
|
|
14. Техника безопасности
|
|
7
|
|
15. Экономический расчет выполненного проекта
|
|
8
|
|
16. Экологическое обоснование и утилизация объекта
|
|
9
|
|
17. Самооценка выполненного проекта
|
|
10
|
|
18. Вывод
|
|
10
|
|
Приложение:
|
|
|
|
Реклама
изделия
|
|
11
|
|
Чертеж
изделия
|
|
12
|
|
Схема вращающейся
части
|
|
13
|
|
Схема генератор
|
|
14
|
|
Схема программатора
|
|
15
|
|
Ход работы
|
|
16
|
|
Используемая литература
|
|
19
|
|
|
|
Обоснование
выбора темы проекта
Мне
наскучили и надоели свои старые, банальные настенные часы. Я вспомнил, что
летом на одной выставке нестандартных изделий, меня поразили необыкновенные
часы. Они основывались на принципе показа времени при мерцании диодов. Мне они
очень понравились своей оригинальностью и необычным конструкторским решением. В
итоге, после долгого хождения по магазинам в поиске данных часов я
неудовлетворенный вернулся домой. После чего пришла мысль, а что если я сделаю
такие часы самостоятельно. Я стал искать варианты похожих часов в интернете и
наткнулся на большое количество различных конструкций. Но большинство меня не
устраивало. Мне бы хотелось видеть свою конструкцию более надёжной,
устойчивой, эстетичной и современной в стиле «Хай-тэк». Таким образом, я
подобрал в интернете нужные схемы и «начинку» для своих часов, посоветовался с
учителем по созданию необходимого мне корпуса.
Появилась
задача, требующая конструкторского решения. Это и стало идеей по созданию
творческого проекта.
Основная
цель проекта
Основная цель моего проекта – создание
часов-пропеллера, с использованием POV эффекта (Persistence Of Vision) или говоря по-русски: эффект персистенции для
создания оптической иллюзии. Эффект основан на возможности нашего мозга
и глаз соединять в одно изображение быстро меняющиеся (движущиеся или
мерцающие) картинки. К примеру на этом основан эффект кинематографа. Изделие
прибавит насыщенность интерьеру и добавит новизну в мою комнату.
Основные задачи
проекта
1.
Поиск
конструктивного решения для заданного принципа.
2.
Разработка
технологии изготовления изделия.
3.
Определение
конструкции изделия.
4.
Определение
практичности изделия в реальных условиях.
5.
Изготовление
изделия.
Мотивы
Звёздочка
обдумывания
Анализ
идей
Для реализации проекта я занялся
поиском информации по выбранной теме в интернете. Там я встретил множество
различных конструкций. Исходя из моих требований, я подобрал 3 варианта
корпуса часов.
Варианты
объекта
№1
№2
№3
Исходя из
вариантов выше, я, посоветовавшись с учителем, остановился на данном варианте,
изготовленном с учетом моих требований. Таких как: надёжность,
устойчивость, эстетичность, современность в стиле «Хай-тэк».
Обоснование
выбора объекта
|
Критерии
|
Вариант
№1
|
Вариант
№2
|
Вариант
№3
|
Мой
вариант
|
|
Надёжность
|
Не прочная
|
Не прочная
|
Не прочная
|
Прочная
|
|
Устойчивость
|
Устойчивая
|
Не стойкая
|
Не стойкая
|
Устойчивая
|
|
Эстетичность
|
Эстетичная
|
Эстетичная
|
Не эстетичная
|
Эстетичная
|
|
Экономичность
|
Экономичная
|
Экономичная
|
Экономичная
|
Затратная
|
|
Степень
сложности
|
Средняя
|
Легко
|
Средняя
|
Сложно
|
|
Стиль
|
Классический
|
«Ар-деко»
|
Без стиля
|
«Хай-тэк»
|
Выработка
концепций
При обдумывании конструкции я
придерживался следующей концепцией:
1. Необходимость для меня данного изделия.
2. Подбор соответствующих материалов.
3. Уровень необходимых знаний.
4. Доступность необходимого оборудования в мастерской.
5. Достаточное время для изготовления изделия.
Обоснование
выбора материала корпуса
К выбору подходящего материала я уделил
особое внимание, т.к. именно от корпуса зависит прочность, надежность и
эстетичность моего изделия. Из перечисленных материалов я остановился на
цветном металле в виде стали. Т.к. она прочная, надежная, имеет хромированный
оттенок, надежна, доступна по цене и легко обрабатывается, проста в техническом
переоснащении, ремонте и реконструкции.
Техническая
характеристика и общее описание изделия
Основное назначение изделия – показ
времени за счет эффекта персистенции
при создании оптической иллюзии. Устройство отображает
изображение (точнее его часть в определенной точке) по всей окружности от 0° до
360° с точностью 1°. ИК-передатчик в паре с ИК-приемником, образуют нулевую
точку для отслеживания местоположения пропеллера. В
нашем POV-девайсе используется источник питания с напряжением 12В. Принцип
работы POV будет следующий: старт с нулевой точки, затем каждый 1°
светодиоды будут загораться в зависимости от местоположения
пропеллера в круге 360°. Для программирования я выбрал простую и бесплатную
программу IC-Prog. Я отказался от скользящих контактов, т.к. они шумят и
недолговечны. Так же использовал кварц, что обеспечивает большую точность
часов. Корпус часов изготовлен из стали, что дает высокую прочность, при
низком удельном весе.
Общий
вид
Технологическая
карта
|
№
|
Наименование
|
Эскиз
|
Инструменты и
приспособление
|
|
1.
|
Подбор радиодеталей
|
|
Магазин радиодеталей
|
|
2.
|
Пайка деталей на платы
|
|
Паяльная станция
|
|
3.
|
Прошивка платы на спец.
программе
|
IC-Prog
|
Компьютерная плата
|
|
4.
|
Подготовка двигателя
|
|
Вентилятор Intel. Отвертка
|
|
5.
|
Изготовление опоры для
двигателя
|
|
Токарный станок
(труба алюминиевая)
|
|
6.
|
Расточка выемки под
катушку
|
|
Токарный станок
Расточной резец
|
|
7.
|
Изготовление каркаса под
катушку ротора
|
|
Токарный станок
(оргстекло)
|
|
8.
|
Намотка катушки
|
|
Станок для намотки
катушек.
|
|
9.
|
Смазка лаком.
Витки катушек.
|
|
Лак НЦ. Кисть
|
|
10.
|
Контроль качества
(совместимость гнезд)
|
|
Согласно чертежу, корпуса
и катушки, слесарный верстак.
|
|
11.
|
Изготовление обоймы
статора двигателя
|
|
Токарный станок,
расточной резец, напильники, сверл. станок
|
|
12.
|
Сверление отверстий и
нарезание резьбы под стопорный винт.
|
|
Сверлильный станок, кернер,
вороток с метчиком
|
|
13.
|
Сборка ротора с катушкой
в корпус часов
|
|
Слесарный верстак
|
|
14.
|
Изготовление основания
под корпус
|
|
Токарный станок.
Расточной резец
|
|
15.
|
Установка платы с
стабилизатором и транзистором на основание
|
|
Дрель, крепеж, винты
|
|
16.
|
Настройка генератора
|
|
Паяльная станция,
питающая напряжение 12В.Тестер.
|
|
17.
|
Сверление отверстий под
питающий провод и стопорный винт в основании
|
|
Сверлильный станок,
кернер, метчик в воротком.
|
|
18.
|
Установка кнопки показа
времени
|
|
Отвертка гаечный ключ,
стол
|
|
19.
|
Установка выключателя в
корпусе
|
|
Отвертка, гаечный ключ,
стол
|
|
20.
|
Изготовление корпуса для
платы часов
|
|
Токарный станок.
Расточной резец.
|
|
21.
|
Изготовление противовесов
и штампа
|
|
Токарный станок.
Проходной резец.
|
|
22.
|
Сверление отверстий в
профиле под диоды
|
|
Сверлильный станок,
кернер.
|
|
23.
|
Сборка штанги,
противовеса, профиля
|
|
Гаечный ключ, отвертка
|
|
24.
|
Изготовление крыши
отсека, платы часов
|
|
Токарный станок, расточка
пазов
|
|
25.
|
Изготовление
|
|
Токарный станок,
проходной резец
|
|
26.
|
Установка светодиодов и
их пайка
|
|
Паяльная станция
|
|
27.
|
Установка платы часов
верхней части корпуса и ее фиксация
|
|
Винты, изолиру
|
|
28.
|
Установка крышки с
декоративным винтом
|
|
Гаечный ключ, отвертка
|
|
29.
|
Установка ножек корпусу
часов
|
|
Клей. Стол
|
|
30.
|
Проверка испытание
изделия
|
|
Тестр, блок питания.
|
Техника
безопасности
1. Пайка
радиодеталей:
·
держать глаза подальше от места пайки;
·
использовать защитные очки;
·
спешка при работе – причина ожогов;
·
производить работу в хорошо проветриваемом
помещении.
2. Работа
на токарном и сверлильном станках:
·
надежно закреплять заготовку в патроне или
в тисках;
·
использовать защитное ограждение или очки;
·
использовать спецодежду без свисающих
концов;
·
применять только исправные резцы и
инструменты.
Экономический
расчет выполненного проекта
1.Себестоимость деталей и сборочных узлов
|
Название запчасти
|
Количество
|
Цена за ед. (руб.)
|
Всего
|
|
Резистор МЛТ-0,25
|
22
|
1.00
|
22.00
|
|
Фотоприемник
|
1
|
75.00
|
75.00
|
|
Кварц (3pin)
|
1
|
15.00
|
15.00
|
|
Микросхема 7805CV
|
3
|
12.00
|
36.00
|
|
Микросхема PIC16f84a-041
|
2
|
130.00
|
260.00
|
|
Конденсатор 100mF
|
3
|
2.00
|
6.00
|
|
Конденсатор 1000пФ
|
1
|
2.00
|
2.00
|
|
Конденсатор 1000mF
|
1
|
3.00
|
3.00
|
|
Двигатель R390 12v
|
1
|
70.00
|
70.00
|
|
Конденсатор 0.1mF
|
1
|
4.00
|
4.00
|
|
Микросхема IRF 640N
|
1
|
35.00
|
35.00
|
|
Транзистор КТ 361A
|
1
|
2.00
|
2.00
|
|
Микросхема K 561 ЛН
|
1
|
11.00
|
11.00
|
|
Транзистор КТ 326АМ
|
1
|
3.00
|
3.00
|
|
Транзистор КТ 3102А
|
1
|
30.00
|
30.00
|
|
Транзистор КТ 973А
|
1
|
10.00
|
10.00
|
|
Гнездо 9pin
|
1
|
10.00
|
10.00
|
|
Штекер DB-9M 9pin
|
1
|
7.00
|
7.00
|
|
Диод 5мм желтый 12В
|
7
|
8.00
|
56.00
|
|
Диод 5мм белый 12В
|
2
|
8.00
|
16.00
|
|
Конденсатор 39пФ
|
2
|
2.00
|
4.00
|
|
Провод МГТФ-02
|
3
|
14.00
|
42.00
|
|
Кабель телеф. 10*0,5
|
1
|
15.00
|
15.00
|
|
Плата макетная 30*50
|
1
|
40.00
|
40.00
|
|
Плата макетная 70*50
|
1
|
50.00
|
50.00
|
|
Плата
макетная 100*100
|
1
|
70.00
|
70.00
|
|
Диодный мост
|
1
|
20.00
|
20.00
|
|
Гнездо для микросхем
|
2
|
5.00
|
10.00
|
|
ИФК диод АЛ 156
|
1
|
4.00
|
4.00
|
|
Блок питания на 12В
|
1
|
120.00
|
120.00
|
|
1048.00
|
|
|
|
|
|
2.Себестоимость материала
|
Наименование
|
Количество
|
Цена (руб.)
|
Всего
|
|
Стальная труба
|
1шт.
|
17.00
|
10.00
|
|
Стальная плашка
|
2шт.
|
17.00
|
20.00
|
|
Медный провод d=0.3
|
5м.
|
50.00
|
250.00
|
|
280.00
|
3.Амортизация оборудования.
Токарный станок, сверлильный
станок, плашки, метчики, напильники. Ао=14руб.
4.Расход электроэнергии
|
Оборудование
|
Время (ч.)
|
Цена за кВт/ч. (руб)
|
Сумма (руб)
|
|
Освещение
мастерской
|
81ч
|
2.08
|
164.00
|
|
Дрель
|
2ч
|
2.08
|
4.00
|
|
Сверлильный
станок
|
2ч
|
2.08
|
4.00
|
|
Токарный станок
|
16ч
|
2.08
|
33.00
|
|
205.00
|
5.Компьютерное оформление
Принтер, бумага, расходный
материал, работа на компьютере, программирование. К=300руб
Всего : 1878 руб. (Без
оплаты труда)
6.Трудозатраты
Оплата труда (коэффициент-1,5) = 939руб.
Итого стоимость изделия -------------- 2817руб
Экологическое обоснование и
утилизация объекта
При изготовлении изделия не было нанесено
вреда окружающей среде. Сталь – один из самых экологически чистых металлов, с
точки зрения как производства, так и применения. Так как она может быть
вторично переработана и утилизирована. Перерабатывать сталь можно бесконечно. Как
при работе над изделием, так и при дальнейшей эксплуатации, нет выделения
вредных веществ, не загрязняется атмосфера. Данное изделие можно разобрать и
сдать на вторичное перерабатывание.
Пайка радиодеталей проходила с учетов всех
правил техники безопасности, с использованием вентиляции, на специальном
оборудовании.
Самооценка
выполненного проекта
Итак, проект завершён. В ходе работы мы
постарались воплотить многие идеи и замыслы. В ходе работы над проектом было
изучено и прочитано множество технической литературы, что способствовало
развитию креативности и исследовательской деятельности. С нашей стороны были
приложены максимальные усилия для достижения поставленной цели проекта, часы
работают согласно техническим характеристикам.
Положительные стороны
проекта:
Ø Цель
достигнута;
Ø Конструкция
часов оставляет возможность усовершенствования и модернизации деталей и
увеличения её функциональных возможностей;
Ø Реализована
давняя мечта
Ø Получен
опыт в изготовлении сложной конструкции, пайки и т.п.
Ø Изделие
получилось практичным в реальных условиях
Отрицательные стороны
проекта:
Ø Сложность
процесса изготовления изделия
Ø Длительность
создания
Вывод
В итоге, появилось изделие, отвечающее
всем моим требованиям. Я рад, что цели достигнуты и воплощены в жизнь. На мой
взгляд, изделие получилось экономичным, эстетичным и идеально вписывающимся в
интерьер моей комнаты. Моё изделие получилось выигрышным. Ведь не всегда
целесообразно покупать то, что ты можешь сделать с учетом всех своих
требований, желаний, и при меньших затратах.
Приложение
№1
Реклама
изделия
Веди
счет каждому дню, учитывая каждую потраченную минуту! Ведь в каждой минуте
может таиться маленькое чудо!
Наш адрес:
г. Чебоксары, Ул.
Лебедева 13, Школа № 59
Приложение
№2
|
|
|
Поз.
|
Наименование
|
Колич.
|
Примечание
|
|
1
|
Основание
|
1
|
Наиб. диам.
|
|
2
|
Основной корпус
|
1
|
|
|
3
|
Кожух датчика
|
1
|
|
|
4
|
Корпус платы часов
|
1
|
|
|
5
|
Штанга индикатора
|
1
|
|
|
6
|
Штанга противовеса
|
1
|
|
|
7
|
Индикатор
|
1
|
|
|
8
|
Противовес
|
1
|
Регул.
|
|
Чертил
|
Васильев Д.
|
Часы - пропеллер
|
|
Проверил
|
Васильев Э.
|
|
МБОУ «СОШ № 59» 11 «А»
|
Алюминий
|
1:1
|
№1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чертеж
изделия
Приложение
№3
Схема
вращающейся части
Приложение
№4
Схема
генератора
Приложение
№5
Схема
программатора
Приложение
№6
Ход
работы
Приложение
№7
Используемая
литература
1. А.
Н. Богатырёв «Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ» М. «Просвещение»
1955 г.
2. Симоненко
М. «Технология» учебник для общеобразовательной школы. «Просвещение» 2002 г.
3. В.
С. Старичков «Практикум по слесарным работам: Учеб. Пособие для подготовки
учащихся на производство» - М.: Машиностроение, 1985 г.
4. Материалы
сайтов: http://www.chipmaker.ru/forum/50/ ; http://rt20.mybb2.ru/ ;
http://nekfos.org/forum/4.\ ;
http://cxem.net/software/ic-prog.php
5. «Энциклопедия
ТРИЗ» программный продукт компании DominiSoft
2007г
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.