Творческий проект по технологии 10 класс «Astraperaspera» v2

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №33» городского округа город Стерлитамак

Республики Башкортостан

Творческий проект

«Astraperaspera» v2

Выполнил проект:

Фазалов Денис, ученик 9б класса  Руководитель:

Орманджан Д.А., учитель технологии

Стерлитамак 2021г.

Содержание

Введение                                                                                                          3

Глава 1.Анализ возможности изготовления декоративного

многофункционального объекта                                                                       5

1.1. Наличие перспектив, исторический обзор по теме проекта                       5

1.2. Анализ прототипов                                                                                    8

1.3. Анализ возможных и выбор оптимальных идей                                         10

1.4. Художественное проектирование: создание эскизов                                  12

1.5. Приёмы дизайн-проектирования                                                                14

1.6. Выбор материалов и обоснование                                                              15

1.7. Организация рабочего места при паянии                                                  16

Глава 2. Разработка технологического процесса изготовления 

декоративного светильника                                                                              17

2.1. Выбор технологии изготовления изделия                                                  17

2.2. Экономическая и экологическая оценка будущего изделия и

технологии его изготовления                                                                            19

2.3. Последовательность изготовления изделия                                               19

2.4.Электрическая составляющая и принципиальные схемы                               22

2.5.   Изготовление подставки                                                                        25

2.6.   Функциональная составляющая                                                                      26

2.7.Защитная и декоративная отделка изделия                                                 27

2.8.Подключение системы Умный дом                                                             28

2.9.Описание окончательного варианта изделия                                              28

Глава 3. Экономическая оценка готового изделия                                            29

Глава 4. Экологическая оценка готового изделия                                             31

Самооценка                                                                                                     31

Заключение                                                                                                     32

Реклама                                                                                                            33

Список литературы                                                                                          34

Приложение                                                                                                    36

Введение

Здоровье и работоспособность человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды жилых помещений.

Микроклимат - комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. К микроклиматическим показателям относятся температура, влажность и скорость движения воздуха.

Комфортная температура - это, прежде всего, выбор каждого отдельного человека: одни любят прохладу и для них комфортно в +18°С, другим уютно, только когда температура выше +22°С, всё зависит от личных предпочтений и особенностей организма.

Уровень освещенности во многом зависит от условий, в которых пребывает человек, и характера его деятельности. 

Микроклимат в помещении должен способствовать поддержанию защитных сил организма человека, и влажность играет здесь далеко не последнюю роль. Воздух ни в коем случае не должен быть сухим. В сухом воздухе организм человека интенсивно теряет влагу. Слизистые носоглотки пересыхают и утрачивают способность противостоять инфекциям.

Аэроионификация или ионизация воздуха –это наполнение его ионами кислорода, а также азота. В природе это естественный процесс, запускаемый грозовыми разрядами или происходящий под влиянием космических лучей.

В закрытом помещении процент аэроинов в воздухе ничтожно мал – в 18 раз ниже, чем необходимо для комфортного пребывания в нём. Когда человек испытывает недостаток анаэронов, в организме начинают избыточно вырабатываться такие гормоны, как гистамин и серотонин. Неумеренное их количество провоцирует кислородное голодание клеток за счет нарушения работы легких. Это может выразиться в головной боли, повышенной усталости, приступах удушья, депрессии и тревожности.

Микроклимат в помещении поддерживается приборами для увлажнения, ионизации, фильтрации воздуха, освещения (общего, функционального и деко- ративного). 

Учитывая современную тенденцию к уменьшению жилплощади, возникает необходимость в создании многофункционального объекта для поддержания микроклимата в жилом помещении.

Цель работы: изготовить многофункциональный объект для освещения помещения, увлажнения и ионизации воздуха.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач: 

1.      Изучить научную, популярную, библиографическую литературу.

2.      Проанализировать историю развития приборов для поддержания микроклимата в жилом помещении.

3.      Рассмотреть разновидности современных светильников, их конструкции, способы передачи света.

4.      Подвергнуть анализу современные фильтрующие и антибактерицидные устройства.

5.      Рассмотреть разновидности увлажнителей воздуха.

6.      Разработать эскиз многофункционального объекта для поддержания микроклимата в жилом помещении.

7.      Разработать проектную, рабочую техническую документацию.

8.      Изготовить действующий  многофункциональный объект.

Работа предназначена для декора интерьера жилого помещения. Ее новизна состоит в том, что она предполагает использование современных технологий для создания благоприятного микроклимата и воздушной среды в жилых помещения и управления им.

Глава 1.Анализ возможности изготовления декоративного многофункционального объекта

1.1. Наличие перспектив, исторический обзор по теме проекта 

Современные лампочки имеют богатую и красивую историю, которая уходит корнями в глубину веков. С начала времен люди старались внести в свое жилище свет (Рис. 1).Сначала костер в пещере был синонимом уюта и безопасности, так как согревал своим теплом и отгонял хищников. Многие народы населяли ночное пространство монстрами, злыми духами, ведьмами, говорили, что именно ночью просыпаются злые чары, встают из могил покойники... И самым надежным средством спасения от ночных ужасов считался свет, который мог уничтожить все страхи мира. Свет обозначал чистоту, комфорт, защиту. Чуть позже люди научились дружить с огнем

настолько, что стали делать крепкие факелы, используя их не просто для освещения, но в качестве сигнального оборудования и оружия. Так огонь превратился в символ силы, и его власть над людьми стала почти бесконечной. Приспособления, которые помогали людям освещать пространство, постоянно менялись и совершенствовались. Огня в печи или очаге

Рисунок 1. Лучина не хватало, чтобы разогнать темноту в домах. Египтяне, римляне и греки использовали для освещения горючий масляный раствор и специальную посуду, сделанную из глины, запалом служил фитиль из хлопка. Широко использовались маканые свечи - простые фитили, которые опускали в жир и зажигали в специальной тарелочке или фонаре. В XV веке появились первые литые свечи из пчелиного воска.

Использование керосина как горючего для светильников также было весьма популярным в XVIII-XIX веке. Керосин был недорогим, что помогало его распространению. Однако он имел ряд серьезных недостатков, в частности,  керосиновые лампы коптили, а запах сгоревшего топлива впитывался в одежду, мебель, плохо выветривался из помещения.

В ряде европейских государств применялось газовое освещение. Так на- зываемый «светильный газ» содержал бензол, дававший достаточно большое количество света. Газ легко доставлялся к светильникам по специальным трубкам, был прост в использовании и обладал высоким уровнем пожарной безопасности по сравнению со свечами и керосиновыми лампами. Но в 1879 г. произошло событие, которое навсегда изменило мир - Томас Эдисон усовершенствовал конструкцию лампы А. Лодыгина и предложил долговечную лампу накаливания. Свечи, многие века, освещавшие человеческий путь во вселенной, утратили своё предназначение, но сохранились как эстетический компонент жизни.

Явление электрической дуги положило начало созданию дуговых ламп. В 1809 г. француз М. Деларю начинает первые опыты по созданию лампы с нитью накала, которая будет давать свет. Так появились два направления в создании электрического освещения. Научные изыскания продолжались почти 80 лет, и в конце XIX столетия была запущена в производство лампа накаливания, такая, какой мы ее знаем. В XX веке лампа накаливания появилась в каждом доме. Было и третье направление в изучении электрического света - свечение газов под воздействием электрических разрядов. Впервые свечение газов под воздействием электрического тока наблюдал Михаил Ломоносов, пропуская ток через заполненный водородом стеклянный шар. А в 1886 г. Никола Тесла запатентовал газоразрядную аргоновую лампу, предшественницу компактной люминесцентной лампы. Газоразрядные лампы прошли большое количество изменений, но доработка сделала возможным их использование в качестве ламп дневного света в общественных помещениях, на фабриках, в офисах и т.д.

В начале XX века проводились самые разнообразные опыты с электричеством. В результате одного из таких опытов в 1907 г. британский изобретатель Генри Раунд задокументировал интересный эффект светоотдачи при использовании твердотельного диода. Позже советский физик О. Лосев в 1923 г. наблюдал подобное свечение, проводя опыты с диодами из карбида кремния. Эти опыты можно считать рождением светодиодной лампы. Мы живем в удивительное время, когда возможно наблюдать все источники света в действии. Мы используем их по-разному, меняем по своему вкусу, подыскиваем самые подходящие, создаем с их помощью атмосферу и уют. Светотехническая промышленность развивается, и, возможно, мы станем свидетелями новых открытий в области оптики и физики света [16].

Идея кондиционирования помещения и насыщения воздуха влагой, впервые пришла в голову персам еще до наступления нашей эры. Тогда эта система представляла собой шахту, в которой находились специальные емкости с водой

                           Рисунок 2. Увлажнитель воздуха                     или      природный       источник.

                                                                                                                                 Проходящие       через        шахту

потоки воздуха насыщались испаряющейся влагой и направлялись по коридорам в помещения. Такой способ идеально подходил для сухого жаркого климата. В 1240 г., Альберт Магнус построил первый зимний сад, с необходимой для тропических растений системой отопления и увлажнения воздуха (Рис.2). Людям того времени было трудно представить, почему растения в холодное время года, цветут и благоухают, они обвинили А. Магнуса в колдовстве. Популярность зимние сады получили только после путешествий европейских мореплавателей в Индию, Африку и другие далекие края. Оттуда и привезли в Европу столь необычные растения. Тогда корабли могли находиться в пути месяцами и даже годами. И для того, чтобы ценные образцы флоры не погибали и дольше сохранялись, некий англичанин по фамилии Уорд, в 1834 г. построил на палубе конструкцию закрытого типа, в которой и перевозил экзотические для того времени цветы. В этой камере был воссоздан тот самый необходимый тропический климат с влажностью 80%. Именно ту конструкцию можно назвать первым прототипом современной климатической техники. Но самостоятельный аппарат появился только в конце XIX века. В 1897 г. в Америке, был зарегистрирован первый патент на устройство для увлажнения воздуха. К сожалению, имя изобретателя неизвестно. Прошло немало лет, прежде чем начали массово производить увлажнители. Роналду Фрею. В 1963 г., занимаясь написанием дипломной работы, ему приходит идея создания аппарата, принцип работы которого был схож с электрическим чайником. Вода, находящаяся в баке, доводилась до кипения, выходящий пар через специально отверстие насыщал воздух влагой. Когда влажность воздуха доходила до заданного значения, специальный датчик-гиростат, отключал прибор. Именно это изобретение и привело компанию к процветанию [17].

1.2. Анализ прототипов

Для начала разработки своего светильника-увлажнителя, необходимо провести обзор существующих аналогов и прототипов. Перед началом отбора аналогов, необходимо выделить параметры, по которым они будут подбираться. Факторы выбора представлены в таблице 1.

Таблица 1 Основные факторы отбора аналогов

Фактор	Описание
Тип изделия	Основная группа, к которой можно отнести объект. Определяется основной функцией.
Область применения	Является объект интерьерным или экстерьерным элементом дома
Способ установки/крепления	Способ размещения изделия в пространстве (на полу/земле, на стене, на потолке и т.д.)
Материал изготовления	Материал, из которого изготовлена основная часть конструкции
Технология изготовления	Способ изготовления изделия

Согласно представленным факторам, выбранные для анализа объекты соответствовали следующим параметрам: 

Тип объекта – многофункциональный объект для освещения помещения, увлажнения и ионизации воздуха.

Область применения – интерьерный.

Способ установки – комбинированный настенно-настольный.

Материал изготовления – древесина, металл, оргстекло.

Технология изготовления – гибка и склеивание древесины, обработка оргстекла, паяние.

Варианты аналогов, соответствующие данным параметрам, были отобраны из интернета и различных каталогов.

 

Вариант 1

Светильник из древесины и оргстекла

 

Вариант 3

Светильник корабль из оргстекла

 

Вариант 2 Зеркальный светильник с использованием оргстекла

 

Вариант 4

Увлажнитель с функцией освещения

А для узора на крыльях было рассмотрено несколько вариантов эскизов

Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3

На основе проведенного аналитического обзора можно сделать вывод, что в основном светильники являются скорее эстетичными, чем технологичными объектами интерьера, но это не про наш. Используемые материалы чаще всего просты – стекло, древесина, оргстекло, но обилие разнообразных форм и размеров сильно усложняет конструкцию и делает изделие менее технологичным, что может плохо отразиться на внешнем виде изделия, т.е. на эстетической составляющей. Но простая конструкция и отсутствие декоративных элементов лишают изделие оригинальности и индивидуальности, присущих декоративным изделиям. После оценки результатов проведенного анализа было принято решение остановиться более технологичном виде изделия, сосредоточившись на дополнительных функциях.

1.3. Анализ возможных и выбор оптимальных идей 

Каждое изделие, вне зависимости от своего типа, выполняет определенные функции, заложенные в него конструктором. Прежде чем приступать к разработке проекта, было необходимо выделить несколько функции, чтоб впоследствии убедиться, что изделие их выполняет, причем таким образом, что выполнение одной из функций не создает помех для выполнения другой.

В первую очередь, были выделены функции, присущие конкретному типа изделия – светильнику, а также увлажнителю согласно данной иерархии, основной функцией светильника является освещение пространства. Эта функция оказывает большое влияние на формообразование объекта, количество световых элементов, а также их расположение относительно друг друга, чтобы освещение пространства было максимально равномерным. Эти функции (декоративных) светильников.

Однако было бы неправильно считать, что лишь основная функция определяет формообразующие факторы конструкции объекта. Побочной функцией светильника, является его эстетическая привлекательность, то есть, эстетика внешнего вида изделия. Данная функция во много является формообразующей, так как именно она определяет художественную выразительность объекта, соответствие заданной стилистике и способность объекта вписаться в интерьерное пространство. Задача дизайнера в первую очередь сводится к тому, чтобы создать визуально гармоничный и эстетичный объект, используя законы композиции и знания о формообразовании и восприятии объекта. Именно поэтому при разработке светильника важно помнить не только об эстетике вида самого объекта, но и том, как он будет взаимодействовать с окружающей его средой, что также непосредственно влияет на формообразование, но и цвет форма. Если кратко описать функции – это прибор, использующийся в первую очередь для повышения влажности воздуха в помещениях.

Функциональность увлажнения также может присутствовать в сложных приборах кондиционирования воздуха и вентиляции. В свою очередь, в увлажнителях может присутствовать дополнительная функциональность - нагревание или охлаждение воздуха, но в наше время эстетический вид стоит не на последнем месте и это тоже надо учитывать.

Таким образом, подводя итог проведенного анализа, следует отметить, что в процессе разработки в первую очередь учитывалась светильника-увлажнителя как интерьерного арт-объекта, а функция освещения пространства и увлажнения отошла на второй план, хотя все еще присутствует у объекта.

Одними из важнейших факторов, влияющих на качество изделия, являются физические и механические свойства материалов. Для конструкции светильника важными требованиями являются технологические, эстетические, экономические, функциональные, требования надежности. Материалы, использующиеся в производстве светильников, подразделяются на три большие группы: конструкционные материалы, материалы, пропускающие свет и материалы, отражающие свет. 

Конструкционные материалы, применяющиеся для корпуса светильников, как правило, не выполняют каких-то светотехнических функций. Они применяются исключительно в формировании конструкции. В данную группу  элементов входят металлы и их сплавы, дерево, термореактивные синтетические материалы, ряд термопластичных полимерных материалов. 

Отражающие свет материалы используются для производства отражателей, а также для увеличения яркости света и изменения направления световых лучей ламп путем его многократного отражения. 

Пропускающие свет материалы отличаются по виду сырья. Они подразделяются на силикатные и органические. К силикатным материалам относятся все существующие сорта стекла, а также кварц и хрусталь. Самые распространенные органические материалы, применяющиеся в качестве материалов, пропускающих свет, это бумага, ткань, нити, оргстекло, пластик.

Светотехнические аксессуары, как неотъемлемый элемент осветительного прибора, позволяющие сделать более комфортным освещение и более качественной презентацию товара, имеют особое значение. Поэтому к выбору материала для светотехнических аксессуаров следует подходить с особым вниманием. Для них используются различные материалы в зависимости от типа конструкции осветительного прибора и вида декоративного элемента.

Оргстекло – достаточно технологичный, простой в обработке материал, поэтому существует большое количество способов обработки изделий из этого материала.

1.4 Художественное проектирование: создание эскизов

После анализа прототипов я решил нарисовать эскиз методом штриховки

(рис. 3).

                                                      Рисунок 3. Эскиз карандашом

Хотелось, чтобы мой арт-объект будто бы парил в небе и был выполнен в виде воздушного корабля, в стиле киберпанк.

Киберпа́нк (от англ.cyberpunk) – под жанр научной фантастики. 

Самтермин является смесью слов «cybernetics» (от англ.кибернетика) и «punk» (от англ.панк, мусор) [11].

Обычно изделия, относимые к жанру «кибер-панк», представляют антиутопический мир будущего, в котором высокое технологическое развитие, такое как информационные технологии и кибернетика, сочетается с глубоким упадком или радикальными переменами в социальном устройстве. Жанр близок к антиутопии. По словам редактора высокооцененного фэнзина «Nova Express» («Нова Экспресс») Лоренса Персона: «Киберпанк также иногда представляется как описание эволюции Интернета. Виртуальные миры часто выступают под разными именами, такими как «киберпространство», «Сеть» или «Матрица». Важно отметить, что ранние описания глобальных коммуникационных сетей появились раньше распространения Всемирной паутины, тогда как фантасты, такие как Артур Кларк, предсказали их появление» [12].

Также в киберпанке представлены возможности существования гражданских прав и обязанностей у искусственного интеллекта, как у загруженного в компьютер человеческого разума, имеющего рассудок и самоанализ [13].

Свое начало киберпанк берет в литературе, автором же стал Брюс Бетке, который в 1983г. году опубликовал одноимённый рассказ. Сейчас в жанре киберпанк существует множество произведений. Фильмы в жанре киберпанк также имеют ярких представителей Например первый фильм«Бегущий по лезвию», снятый режиссёром Ридли Скоттом по роману Филиппа Дика «Мечтают ли андроиды об электроовцах?» и вышедший на экраны в 1982 г., стал первой кинокартиной, которую можно отнести к жанру киберпанк. Действие фильма происходит в наше время – 2019 г. 

В 2010-е наблюдается возвращение интереса кинематографистов к киберпанку, но уже в рамках ретро-ностальгии. Регулярно снимаются фильмы в этом жанре, однако, чаше всего это ремейки или продолжения известных киберпанк-картин прошлого: «Вспомнить всё», «Робокоп», «Призрак в доспехах», «Трон: Наследие». 

В играх, объединённых тематикой киберпанка, как и полагается, соблюдены основные ключевые темы данного жанра: анти утопичность буду- щего и новые технологии.                

Такие серии игр как Syndicate, SystemShock, DeusEx, Omikron, по праву относятся к классическим игровым примерам в жанре киберпанк. Направление киберпанк живо и сейчас на-пример30 мая 2012 года состоялся анонс компьютерной. игры Рисунок 4. TeslaCybertruck Cyber-punk 2077. Недавно также был представлен TeslaCybertruck (рис. 4).

1.5 Приёмы дизайн-проектирования

В дизайнерском творчестве методы дизай-проектирования представляют собой        совокупность       приемов,     способов,    целесообразных   действий, поправленных   на      упорядочение       проектного процесса.    Они   отражают повторяемость приемов и путей дизайнерской деятельности, в последствии становятся закономерности создания проектной модели правилами работы дизайнера. Способ формирования проектной идеи на основе сравнения далеких друг от друга явлений, предметов, качеств. 

Ассоциации       различаются         по      сходству,     контрасту   и        смежности. Ассоциативные образы, взятые из фонда памяти         человека        или    машины, связываются, сопоставляются    между собой в соответствии с задачами и логикой проектируемой системы.

                    Проективография              придает

творческой работе некоторое новое

Рисунок 5. Проектирование в фотошопе

 качество научного мышления, которое

дается только специальными «проективными» методами преобразований в сочетании с привлечением комбинаторного мышления на основе перебора и изучения всех

возможных перестановок пространственных элементов.

Как было описано выше для своих эскизов были выбраны компьютерные программы Photoshop и DipTrace, которые позволяют моделировать объекты  и схемы. И, в конце концов, этими доступными методами я получил неплохой результат. (Рис. 5).

1.6. Выбор материалов и обоснование

Древесина – один из древнейших металлов, который используется людьми. Это сравнительно твердый и прочный волокнистый материал, скрытая корой основная часть стволов, ветвей и корней деревьев и кустарника. Состоит из бесчисленных трубковидных клеток с оболочками в основном из целлюлозы, прочно сцементированных пектатами кальция и магния в почти однородную массу. Древесина была одним из главных факторов развития цивилизации и даже в наши дни остается одним из важнейших для человека видов сырья, без которого не могли бы обойтись многие отрасли промышленности (Рис. 6).

Существует        несколько   подгрупп деревообработки:

–              механическая (прессование, гнутье древесины, пиление, строгание, долбление, точение);

–              гидротермическая (сушка, пропарива-      Рисунок 6 Пиленый шпон ние, пропитка, инфракрасная сушка);

–              отделка древесины (вощение, браширование, лакирование, покрытие шеллачной политурой).

Оргстекло - экологически чистый, безопасный материал. Его основные достоинства – высокая прозрачность, стойкость к химикатам и непростым погодным условиям, небольшой вес. Этот пластик в два раза легче обычного стек-

ла, поэтому в конструкциях не требует

дополнительных опор. Материалу можно

Рисунок 7.  Виды оргстекла

придавать разнообразные формы без нарушений оптических свойств (Рис.7).

Ударопрочность оргстекла находится в пределах 11-17 кДж/кв. м (у специальных марок от 45 до 100 кДж/кв. м), а это более чем в 5 раз выше, чем у обычного стекла. Механическая обработка оргстекла осуществляется с такой же легкостью, как и обработка дерева. Оно режется, пилится, сверлится, шлифуется и полируется, окрашивается и гравируется. Именно из-за простоты обработки и доступности я выбрал эти материалы.

1.7. Организация рабочего места при паянии

Перед началом работы нужно подготовить специальные инструменты и приспособления для пайки проводов. Нам понадобится:

Электрический паяльник. 

Припой (для капиллярной пайки согласно ГОСТ Р 52955-2008);

Щетка (жесткая, но не металлическая) и абразивная бумага для зачистки медных соединений;

Медь и ее сплавы можно паять как низкотемпературной, так и высокотемпературной пайкой. Существует достаточное количества мягких и твердых припоев, обеспечивающих хорошее качество пайки труб.

Если будет производиться простая пайка медных проводов, то можно использовать канифоль, невысокая цена делает ее удобным расходным материалом.

Техника безопасности при паянии:

1.            Следите за тем, чтобы нагретая часть паяльника не прикасалась в ходе пайки к электрическому проводу. 

2.            Перед началом работы проверьте целостность проводки и штепсельной вилки. 

3.            При работе с горячим паяльником необходимо использовать подставку.

4.            Через каждые 30 минут делайте небольшие перерывы со сквозным проветриванием помещения и не забудьте при этом отключать паяльник.

5.            Держите паяльник только за ручку.

Также нам понадобится верстак и слесарное оборудование для обработки древесины, резки оргстекла и др.

Глава 2. Разработка технологического процесса изготовления декоративного светильника

2.1. Выбор технологии изготовления изделия

Обработка древесины (гибка). При изменении формы древесины очень важным является такое ее свойство, как вязкость. При высокой вязкости дерево гнется по всем направлениям, не ломаясь, но и не принимая прежней прямолинейности. Таким качеством обладают клен, вяз, можжевельник, орешник, береза, ясень, лиственница, бук, молодой дуб. Хрупкими породами считаются ольха, осина, ель. В большой мере на вязкость и хрупкость древесины оказывает влияние почва, на которой растет дерево. Так, если сосна и бук росли на влажной почве, то их древесина будет иметь высокую вязкость, а если на сухой – то среднюю. Дуб имеет высокую хрупкость, если произрастает во влажной или слишком сухой среде. Холодное гнутье древесины - один из самых распространенных способов получения многослойных гнутоклееных деталей. Основан на природной гибкости древесины. Для получения детали заданной формы и сечения необходимое количество смазанных клеем сухих (влажность 8-12%) деревянных пластин (доски, планки, листы или полосы шпона, или однослойной фанеры) укладывают в виде пакета в пресс-форму, зажимают и выдерживают до полного схватывания клея. Процесс затвердевания клея может быть ускорен прогревом пакета. Это способствует также удалению из древесины внесённого с клеем излишка влаги. Форма у деталей, полученных холодным гнутьём, сохраняется лучше, чем у деталей, изготовленных способом проваривания. Устойчивость формы при этом тем выше, чем больше количество входящих в склеиваемый пакет пластин и, следовательно, чем тоньше каждая из них. Малая толщина слоев пакета позволяет, кроме того, получать гнутоклееные детали крупного сечения с очень небольшим радиусом кривизны. Допустимое отношение b/r при холодном гнутье слоистых заготовок, набранных из тонких (2-5 мм) пластин, достигает 0,05 и даже 0,2. Это становится возможным потому, что отношение толщины b отдельной изгибаемой пластины к r очень мало и не превышает 0,02-0,01. В качестве примера можно попытаться согнуть деревянную ученическую линейку. Опыт показывает, что тридцатисантиметровая линейка без труда сгибается почти на 90°. А если склеить несколько загнутых линеек и высушить их в таком положении? Они не разогнутся, энергия разгиба поглощается клеевыми прослойками. Важным моментом технологии изготовления древесноклееных конструкций является сушка материалов. Она определяет прочность гнутого элемента. Во избежание появления в элементах внутренних напряжений важно, чтобы склеиваемые слои имели одинаковую влажность или чтобы разница по влажности слоев не превышала 5%.

Обработка оргстекла. Резка оргстекла в основном без проблем может производиться ручной, дисковой и ленточной пилами, иногда лобзиками, гильотинами (только при малых толщинах листа), резцами-циклями, лазером, фрезами. Тип используемого оборудования, инструмента зависит формы заготовки (лист, стержень, труба), размеров заготовки (толщина, ширина, длина, диаметр), от требуемого качества изделия. 

Нарезание резьбы в оргстекле. Оргстекло не только аморфный полимер, но в сравнение с монолитным Поликарбонатом, хрупкий полимер. Нарезать резьбу в оргстекле и избежать растрескивания очень сложно, поэтому этот способ соединения обычно применяется только в тех случаях, если склеивание, прижим или винтовое соединение через сплошное отверстие не являются подходящими или не могут быть применены. Для нарезания резьбы могут использоваться все метчики и плашки, которые имеются в продаже.

Для полировки используются полировальные воски и полировальные пасты. Кромку и маленькие детали предпочтительно полировать с помощью войлочных полирующих лент. Чтобы не повредить заготовку за счет неровностей ленты или матерчатого полировального круга, заготовка должна описывать круговые движения. Матерчатый полировальный круг (полировальное колесо) особенно удобен при обработке широких и изогнутых частей. Полировка в барабане абразивным порошком и кусочками дерева специальной формы тремя рабочими этапами маленьких деталей из оргстекла  Фрезерование оргстекла. Для фрезерования нужна фрезерная машинка и насадки для неё. Фрезерованием возможно получение практически любого желаемого контура с наибольшей точностью и без стружки с нижней стороны выреза, как от пилы. Лучшее, чем от распила, качество порезки сокращает и расходы на дальнейшую обработку. Для работы может быть использовано любое фрезерные оборудование с одно - или двух кромочными торцевыми фрезами малого диаметра с эффективным удалением стружки для высоких скоростей резки.

2.2. Экономическая и экологическая оценка будущего изделия и

технологии его изготовления

Анализ рынка потенциальных потребителей показывает, что данное изделие направлено на группу людей, которые могут иметь средний достаток, т.к. концепция светильника, а в данном случае является продуктом мелкосерийного производства и не одержит дорогостоящих компонентов. Факторы, определяющие удорожание коллекции – длительный технологический процесс и ручная работа. Концепция светильника направлена на людей, чьи требования к элементам интерьера не ограничиваются утилитарностью. Коллекция, находясь внутри помещения при грамотном размещении в интерьере, привносит в него неповторимые черты. Изделие направлено для продажи физическим лицам разных возрастов.

Следует сказать, что компоненты не представляют экологической опасности, при горении не выделяют ядовитых и опасных газов.

2.3. Описание изготовления изделия

2.3.1. Изготовление корпуса

Для начала разметил части изделия на шпоне после чего выпилил, а        уже приступил к сгибанию деталей.

Я просверлил шпон, связал 2 части ниткой, после чего намочив, придал нужную форму корпусу корабля (рис.8).

После высыхания древесины, мы с учителем технологии разметили и прорезали окна, собрали и покрасили корпус корабля. После чего аналогично собрали дно корабля (рис.9).

 

Рисунок 9. Корпус и дно корабля

В готовый корпус позже были вставлены крылья из оргстекла (рис.10).

 

Рисунок 10. Корпус с крыльями из оргстекла

2.3.2. Изготовление крыльев

На оргстекле мы разметили крылья, после чего вырезали их резакомциклей по размерам (рис. 11).

Рисунок 11. Самодельный резак-цикля

После того как мы определились с вариантом узора на крыльях (рис. 12), приступили к выполнению декорирования (рис.13). Для этого, как говорилось выше, был использован гравер.

 

Рисунок 13. Готовые крылья с гравировкой

2.3.3. Изготовление бесконечных зеркал

На оргстекле мы разметили окна, после чего вырезали их резаком-циклей по размерам. Так же нам потребуется архитектурная зеркальная пленка до 15% светопропускания, в нашем случае была пленка 8% светопропуска. Одно

Рисунок 14. Устройство бесконечного зеркала ^{стекло оклеиваем пленкой с одной} стороны, это будет переднее стекло

зеркала. Второе стекло покрываем пленкой с двух сторон, но с одной стороны мы отступаем не много от края и отрезаем пленку по контуру стекла по линейке, это будет заднее стекло зеркала. Этот отступ нам пригодится для крепления каркаса, но перед этим пластиковый каркас нужно разрезать на 4 части. Далее всё склеиваем и делаем отверстие для прохода светодиодной ленты (Рис.14).

Мы заранее подготовил светодиодную ленту с контроллером, вставляем и клеим ленту по внутренней части рамы нашего зеркала. Далее нам понадобится специальная двусторонняя лента для крепежа зеркал и стекол, клеим ее по верхней части и прижимаем переднее стекло.

По такой же схеме будет изготовлена столешница.

2.3.4. Сборка корпуса

Собрав светодиоды и зеркала, подключив всё к блоку питания и контроллеру, мы проверили работоспособность подсветки (рис.15). Но мы не остановились на этом. Нами было решено сделать вверх корпуса из отрезков материнской платы. Рисунок 15. Корпус в первичном сборе

2.4. Электрическая составляющая и схемы

Светодиодная лента широко используется в архитектурном освещении, в интерьере жилищ и кухни, для освещения и подсветки стен, потолка, мебели, аквариумов, как за карнизный свет, свет за плинтусом, в нишах и так далее. В автомобилях: для подсветки и освещения панели приборов, салона, багажника. Кроме авто её используют на мотоциклах, скутерах, велосипедах, для ходовых и бортовых огней лодок. Ленты бокового свечения (гибкие в поперечном направлении, в виде полуматового защищенного силиконовым слоем шлейфа с равномерным распределением света), очень удобны для создания любых криволинейных элементов: надписей и фигур световой рекламы и обрамления (тюнинга) автомобильных фар – ресничек, колец и дуг (рис.16).

 

Рисунок 16. Образец светодиодной ленты

Электрическая схема состоит из включенных параллельно модулей МДС (рис. 17), что позволяет резать ленту на части, кратные МДС по нанесенной на подложке разметке. На каждом модуле МДС с обоих концов имеются контакты для пайки проводов. На лицевой стороне нанесен диэлектрической лак, а на обратной имеется клейкая основа для приклеивания ленты к любой гладкой поверхности (пластик, металл, стекло, дерево и т.д.). Подложка бывает белая или коричневая.

Рисунок 17. Принципиальная электрическая схема подключения ленты

Для подсветки крыльев нами была использована светодиодная лента (рис. 18) smd 3528, 60 диодов на метр, не влагозащищенная, рулон 5 метров, на самоклеящейся основе. С разными цветами. Длина х Ширина х Высота (мм.): 5000 х 8 х 2, Напряжение питания – 12 v DC, Потребляемая мощность - 3,84 Вт/метр, Потребляемый ток – 320 мА на метр (16 мА на модуль МДС = 5 см и, соответственно, 32 мА на 10 см, 96 мА на 30 см и т.д.), Световой поток зависит от цвета свечения, для белого - 240 lm/метр, Угол света - 120°.

 

Рисунок 18. Готовая сборка для подсветки крыльев

 

Рисунок 19. Блок питания

Блок питания (рис. 19) был куплен под наши нужды. Напряжение сети входное – В 160-260, Напряжение выходное – В 12±0,6., Ток нагрузки макс – А 5., Уровень пульсаций не более – В 0,01. С данными характеристиками он прекрасно      подходит        для    питания светодиодной ленты.

Нами также установлен Nfcчип (рис. 20), который даёт огромные

возможности: начиная от инструкции и заканчивая каким-то сайтом и заявлением о продаже с ценой.

Нами были выполнены: принципиальная схема подключения светодиодов

(рис. 21) и принципиальная схема стола (рис. 22) в программе DipTrace.

                        Рисунок 21. Принципиальная схема подключения светодиодов

Рисунок 22. Принципиальная схема стола

2.5. Изготовление подставки

Новая подставка имитирует левитацию. Металлическая подставка проекта крепится к столу с помощью 5 нитей, где 4 нити выполняют стабилизирующую функцию, а центральная нить несет на себе всю нагрузку (рис. 23).

Нить выделенная красным цветом-несущая. А нити выделенные зеленым стабилизирующие.

Для крепления металлической подставки мы изготовили декоративный столик, с огромным бесконечным зеркалом внутри, наполовину состоящим из ультрафиолетовых светодиодов

(рис. 24).Идея заключается в том, чтобы

писать невидимыми чернилами на стекле, они будут видны только при включении ультрафиолета (рис. 25,26).

Также можно отметить, что ультрафиолет обладает обеззараживающими свойствами.

Затем, внутрь арт-объекта мы поместили емкость с водой и превратили наш светильник в увлажнитель воздуха (рис. 28, 29).

Начиная, с марта 2020 года, в связи со сложившейся санитарноэпидемиологической ситуацией, мы поняли, что одного увлажнителя, увы, недостаточно. Поэтому решили добавить ионизатор воздуха(рис. 30), рассчитанный на 40 кв. метром и Hepaфильтр, задерживающий 99.9% частиц пыли (рис. 31).

Работа ионизатора способствует: повышению активности иммунной

                    2.7. Защитная и декоративная отделка изделия       

Для декоративной отделки мы пролакировали корпус корабля, прорисовали декоративные элементы (рис. 32), добавили неоновые шнуры, звездные лампы, накладки различной конфигурации (рис. 33).

Рисунок 32. Покрытие изделия лаком и прорисовка декоративных элементов

 

Рисунок 233. Декоративные элементы

2.8. Подключение системы Умный дом

После установки ионизатора перед

к

Рисунок 24. Пример управления освещением

2.9. Описание окончательного варианта изделия 

Первоначально объект задумывался как красивый увлажнитель воздуха, а сейчас это умная климато-техническая установка, фильтрующая воздух и обладающая бактерицидным эффектом. При необходимости, можно привязать проект к датчикам умного дома, чтобы он фильтровал и увлажнял воздух автоматически. Арт-объект также может создавать эффект присутствия, для дома защиты от воров.

Вы также можете видеть, что подставка была полностью переработана для более точного соответствия жанру киберпанк. И еще мы добавили большое количество декоративных элементов как неоновые шнуры и накладки.

Итогом проведенной работы стал Арт-объект, удовлетворяющий техническим и конструктивным требованиям, а также требованиям производственной и экологической безопасности.

Глава 3. Экономическая оценка проекта

Стоимость изготовленного изделия в основном определяется затратами на материалы, электроэнергию и оплату труда.

Согласно проведенным расчетам затраты составили:

–   припой оловянно-свинцовый, с канифолью ПОС-61, 3 гр-20 руб;

–   клей ПВА (затрачено)-5 руб.;

–   бумага А 4 20 листов-35 руб.;

–   на электроэнергию – 19,62 руб.;

–   на повременную оплату трудаср–175,18 руб/час.;

–   подсветка и блоки питания –3700 руб.;

–   краска и лак 800 руб.;

–   увлажнитель, nfc, датчики и часы 1200 руб.;

–   умные реле – 700 руб.;

–   фильтр и ионизатор 1600 руб.;

–   лист оргстекла, шпон, а также материнские платы были в мастерской.

При           условии      приобретения       всех   материалов,          оплаты        затрат         на электроэнергию, выплаты заработной платы себестоимость изделия составит 8082,62 руб.

Без учета заработной платы, которую я себе не плачу, себестоимость проекта равна 1908,53 руб.

Расчет материальных затрат М3 Цена на материалы Ц1=65руб.

Расчет электроэнергии: – работа с паяльником: Т₁=2 ч; – работа с гравером: Т₂=3 ч.

Тест проекта T₃=1 ч.

Т=Т₁+Т₂+T₃=6 часов.

Цена 1 кВт/ч составляет 3,27руб. Ц₂=2,87*4=19.62 руб.

             Расходы на оплату труда.

Зарплата технического дизайнера составляет Ц₃=200р/ч.

Зарплата электромонтера Ц₂=150 р/ч.

На проектирование «Бороздящего небо» ушло примерно 10 дней (2 ч. в день). 

А на его создание 66 дней (по часу в день), следовательно, всего затрачено 66 ч.

С₁=150*66+4*20010700 руб.

Амортизационные отчисления.

Паяльник: Амортизация, р.=20 руб.

Сверлильный станок: Амортизация, р.=150 руб.

Молоток: Амортизация, р.=10 руб.

Гравер: Амортизация, р.=400 руб.

Общая амортизация, р.=1932р руб.

За месяц: А01=1932:12=161 руб.

За день: А01=161:30=53,4 руб.

За час: 2 рубля

Работали 30 часов: А01=30*2=60 руб.

            Общая себестоимость:

С= М3+Роп +Осс+Ао+Здр

С= 65 + 10700 + 9979,62 + 60 + 0 =20804.62.

Стоимость таких арт-проектов на рынке от 40000-100000 рублей и я пришел к выводу, что:

а) изготовление арт-проектов для интерьера дома очень выгодно как для

себя, так и на подарок другу,

б) производство статуэток экономически обосновано, реализация -

реально возможна,

в) то, что сделано своими руками и от души гораздо дороже фабричных и

заводских изделий.

Глава 4. Экологическая оценка проекта

Наш арт-проект большей части изготовлена из древесины и оргстекла. Древесина-это естественный природный материал безопасный для окружающей среды, он даже является пищей для некоторых насекомых, при этом древесина практически не выделяет канцерогенны, когда разлагается, а также когда горит. Материал подвержен гниению и коррозии, но в нашем случае она пропитана черным лаком, что позволяет избежать этих негативных эффектов.

В то же время оргстекло - экологически чистый, безопасный материал, который используется даже в медицинской промышленности. Его основные достоинства – высокая прозрачность, стойкость к химикатам. Материал устойчив к влаге, бактериям и микроорганизмам. Его компоненты не представляют экологической опасности, при горении не выделяют ядовитых и опасных газов.

Самооценка

Я считаю, что цель по разработке и изготовлению красивого и недорогого декоративного и функционального арт-проекта достигнута.

Анализ результатов, полученных в ходе выполнения проекта, показывает возможность массового производства и реализации аналогичных декоративных композиций для интерьера дома.

Разработанную техническую документацию можно использовать на уроках технологии и в кружках технического творчества.

Итогом проведенной работы стал проект, удовлетворяющий техническим и конструктивным требованиям, а также требованиям производственной и экологической безопасности.

Заключение

В ходе работы над проектом решены все поставленные задачи:

–              разработано экономичное и технологичное, экологически безопасное изделие из древесины и оргстекла;

–              на основе изученных технологий обработки оргстекла разработан несложный технологический процесс оригинальных светильников;

–              согласно разработанной технической документации изделие изготовлено в установленный срок.

Реклама

Хочешь защитить свой дом?

От воров, бактерий в нем,

Соблюдая кибержанр? 

Тел.: [phone]

Список литературы

1.   Верченко В.Р. Руководство по пайке металлов мягкими припоями. – М.:

Оборонгиз, 1963. – 372 с.

2.   Гржимальский Л.Л., Ильевский И.И. Технология и оборудование пайки.

– М.: Машиностроение, 1979. – 240 с.

3.            Есенберлин Р.Е. Пайка металлов. – М.: Машгиз, 1959. – 180 с.

4.            Карачев А.А. Метод проектов и развитие творчества учащихся // Школа и производство. – 1998. – № 2. – С. 50-55.

5.            Коваленко В.И., Кулененок В.В. Обраб. древесины и металла. Электротехн. работы: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1993. – 238 с.

6.            Ларин В.П. Технология пайки. Методы исследования процессов пайки и паяных соединений. – СПб.: ГУАП, 2002. – 42 с.

7.            Лашко С.В., Лашко Н.Ф. Пайка металлов. – М.: Машиностроение, 1988. – 376 с.

8.            Лоцманов С.Н. Справочник по пайке. – М.: Машиностроение, 1975. – 412 с.

9.            Матушевская А.С. Натуральные и искусственные смолы – некоторые аспекты структуры и свойств // Янтарь и его имитации / отв. ред. З.В. Костяшова. – Калининград, 2013 – 114 с.

10.       Петрунин И.Е. Краткий справочник паяльщика. – М.: Машиностроение, 1991. – 224 с. 11. Сайт Викепедия. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/

(дата обращения: 20.11.2020).

12.             Сайт: История изобретения и развития увлажнителя воздуха. – URL:

https://tehnikaland.ru/klimaticheskaya-tehnika/istoriya-uvlazhnitelya-vozduha.html

(дата обращения: 12.10.2020).

13.             Сайт:        Своя эстетика:     Что    такое киберпанк. –        URL:

https://dtf.ru/read/14835-svoya-estetika-chto-takoe-kiberpank-i-pochemu-on-stal-takpopulyaren (дата обращения: 01.11.2020). 14. Сайт: Эволюция источников сета. –

URL:        https://www.varton.ru/      documents/articles/1093/      (дата       обращения:

18.11.2020).

15. Storming the Reality Studio: A Casebook of Cyberpunk & Postmodern Science Fiction (edited by Larry McCaffery). – Duke University Press (англ.)русск.,

1991. – 387 с. – Bruce Sterling

16. The Hacker Crackdown, Law and Disorder on the Electronic Frontier. – Bantam Books, 1992. – 328 с.

1

2

 Принципиальная схема корабля

3

4

Краткое описание документа:

В ходе работы над проектом решены все поставленные задачи: – разработано экономичное и технологичное, экологически безопасное изделие из древесины и оргстекла; – на основе изученных технологий обработки оргстекла разработан несложный технологический процесс оригинальных светильников; – согласно разработанной технической документации изделие изготовлено в установленный срок.