Проектная работа ученика 9 класса "Модель конструктор юного судомоделиста"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Лицей №14» Зеленодольского муниципального района Республики Татарстан

Дизайн-папка  по технологии

на тему:

Проект модель-конструктор

юного судомоделиста

Выполнил: ученик 9 «А» класса

МБОУ «Лицей № 14»

Гурьянов Артем Евгеньевич.

          Учитель: Билялов Алмаз

                                   Мухаметович

Зеленодольск

2015г.

Дизайн-спецификация

Обоснование  возникшей проблемы и потребности

Моделирование - увлечение, которое затягивает человека очень быстро и обычно надолго. За историю выработались различные школы моделирования, способы  создания моделей. Люди создают модели из дерева и бумаги, пластика и картона. Моделисты также бывают разными: кто-то увлекается судо и авиамоделированием,  кто-то моделированием техники или зданий.

Собирать модели кораблей из стеклопластика - это мое хобби. Занимаюсь я этим  давно, уже порядка 7 лет и за это время я построил 8 моделей «Гидро 1».

«Гидро 1»-гоночная модель секции «М», предназначены для гонок по дистанции «овал». Цель гонки пройти как можно больше кругов за 6 минут. Максимальное  количество участников в одной группе 8 человек. Данный вид спорта получил широкую известность и популярность как в России так и за рубежом. Меня  привлекает судомодельный спорт, а особенно то, что для участия в соревнованиях я  строю модели собственными руками!  Результаты соревнований, в которых я получал высокие награды, говорят о том, что я достиг больших успехов в области моделирования, и став взрослым, я планирую связать свою жизнь с  моделированием настоящих судов.

Фото с последних соревнований. Адреналин прям рекой, а вкус победы, ещё больше толкает на создание всё новых и новых моделей, которые хоть чуть-чуть, а будут лучше прежних, ведь снижение массы модели даже несколько грамм на гонке дает уже другой результат.

Данная фотография сделана на Чемпионате Европы, который проходил в Коломне (3 место)

Тактико-технические характеристики

Тип:        Полупогруженная модель

Класс:        Гидро 1

Параметры

Длина          900 мм

Ширина        450 мм

Высота        93 мм

Диапазон управления 2000 метров

Максимально развиваемая скорость 95 км/ч

В прошлом учебном году, когда мой учитель по технологии предложил мне участвовать во Всероссийской олимпиаде по технологии я решил смоделировать станок токарный по дереву (СТД). Станок получился на славу и проект принес мне 1 место на муниципальном этапе олимпиады. СТД120М, который стоит в школьной мастерской уже давно вышел из строя и мне стало грустно, что ребята не могут познать в полной мере токарное дело.  Я решил подарить его школе.

Однажды, учитель технологии пригласил меня на урок, который он проводил в 6 классе на тему «Устройство и назначение СТД 120 М», на котором я рассказал ребятам о том, как я его проектировал, моделировал и в последующем собирал, объяснил как правильно работать на станке. Под конец урока дети мне зааплодировали…я растерялся от неожиданности… Мне захотелось сделать для них что-нибудь ещё и тогда я задумался о популяризации моделирования среди учащихся школы. Мои гоночные модели выполнены из дюрали и стеклопластика, а ещё на них установлена дорогостоящая аппаратура. Стоимость моей модели составляет 24000 рублей, а это большая сумма для увлечения.  Многие ребята, начиная заниматься судомоделированием, покупают модели-конструкторы, но они имеют сравнительно большую стоимость , и сделав ошибку при сборке, иногда модель уже не собрать. Я хочу, чтобы учащиеся школы занимались судомоделированием, ведь приобретённые знания, умения и навыки помогут им не только в учёбе, но и в жизни. Однако, в нашем городе крайне тяжело найти модель-конструктор для начинающих спортсменов, да ещё и имеющую разумную для этих целей стоимость. Именно поэтому я решил создать модель-конструктор, которая помогла бы ребятам познать сущность моделирования и получить определенные знания, умения и навыки в данной области, а главное, у ребёнка появится желание заниматься этим, а впоследствии, возможно он это станет его любимой профессией.

Определение конкретной задачи и её формулировка

Необходимо создать модель-конструктор для начинающих заниматься судомоделированием. Создать буклет с рекомендациями по сборке модели и вместе с конструктором вложить в компактную упаковку. Ребёнок, собирая модель-конструктор должен так увлечься, чтобы у него появилось желание не просто осуществлять сборку, а создавать модели самому, и для этого изделие делать не по принципу пазл, а дать ребёнку самому осуществлять наиболее сложные элементы работы.

Функциональное значение

материал                                                                     технология  изготовления

     размеры                                                             форма                                        

  стоимость                

Выявление основных параметров и ограничений

Какие требования я предъявляю к своему будущему изделию?

- Модель  должна  быть красивой  и отвечать требованиям судопроектирования;

- Модель должна отвечать требованиям (безопасности, эстетичности, практичности, экологичности),которые позволили бы запустить её в массовое производство;

-Безопасной при сборке и эксплуатации;

-Возникающие дефекты должны быть устранены в процессе работы над изделием;

- Изделие должно иметь разумную себестоимость, быть качественным и привлечь потребителей к проектной деятельности.

Сбор информации по теме проекта. Анализ прототипов.

Теперь мне потребуется очень много информации по проблеме. В этом мне помогут книги по моделированию и журналы. Нужно собирать «в копилку» весь понравившийся материал. Мне надо определиться с материалом и продумать такую модель - конструктор, которая была бы доступна, но в процессе сборки ребёнок ощутил бы удовольствие от моделирования.

Я проанализировал модели, которые представлены в журналах и интернете:

Русская ладья

Ладья-парусное – весельное судно. Впервые упоминание о ней появилось в повести временных лет, когда князь Игорь с дружиной бортировали на них по Дону корабли. Экипаж ладьи 40 человек. Для транспортировки большего количества людей, а также метательных машин (для защиты от нападения), к ладьям по бокам пристраивали борта из досок.

С таких моделей я начинал. Хотя на первый взгляд всё выглядит несложно, но на самом деле работа с бумагой требует аккуратности и терпения, которых зачастую у начинающих не хватает. Модель из бумаги…прошлый век, да и конструктор такого рода будет выглядеть как минимум не презентабельно…  

Следующая модель лодки

Строить лодки из фанеры с наружным покрытием из стеклопластика быстро и сравнительно недорого. Я сделал несколько таких лодок, но в дальнейшем от этой технологии отказался. Несмотря на защитный слой пластика, фанера быстро набирает влагу, вес корпуса увеличивается и скоростные характеристики глиссирующей лодки падают. И конечно — прочность фанеры значительно ниже прочности монолитного стеклопластика. При плохой вентиляции и в условиях повышенной влажности фанера быстро разрушается микроорганизмами и расслаивается. Работа со стеклопластиком требует особых навыков, поэтому на начальном этапе судомоделирования далеко не у каждого хватит усидчивости довести сборку до конца.

Какая красивая статуэтка! Материал – дерево, а значит дёшево и легко поддается обработке.  Идеально для начинающих судомоделистов. Моделирование из дерева очень распространено.  Вот я и определился с материалом, но статуэтка-конструктор меня не вдохновляет, наверное потому, что помимо моделирование моделей, я ещё и принимаю участие с ними в гонках.

Анализ возможных идей. Выбор оптимальной идеи.

Проанализировав все предыдущие модели я пришёл к выводу, что за основу нужно взять мою гоночную модель «Гидро 1». Конструкция несложная, а значит доступная для начинающих. Сборка выполняется поэлементно, что упрощает её, а главное, минимизирует возможность серьёзных ошибок. А главное она плавает и возможно, что после того как ребёнок соберёт её своими руками, у него появится идея сделать её гоночной и он пойдёт по моим стопам – займётся судомодельным спортом. Осталось до конца определится с материалом.

Выбор материала и технологии изготовления.

   Материалов, из которых можно изготовить эту модель множество. Я решил сделать модель-конструктор, который нужно не просто собрать как пазл, а произвести ряд других операции, таких как разметка, вырезка и прочее и при этом одной из основополагающих целей была доступность и дешевизна материалов.

   Создав и проанализировав эту таблицу я решил использовать фанеру 3 мм и соединять с помощью клея ПВА.

 Итак, что я имею в итоге: модель-конструктор «Гидро 1» из фанеры. Доступно, просто и я уверен, что сборка должна увлечь подростка в мир моделирования.

Экономическая и экологическая  оценка  будущего изделия и технологии его изготовления.

Технологичность изделия заключается в возможности максимально простого его изготовления, в частности на имеющемся оборудовании, из доступных материалов, минимальным ручным трудом.

Технологичность тесно связана с экономичностью.  И в данном случае технологичность соответствует экономичности. Экономичность предусматривает наименьшую достижимую цену изделия в соответствии с требуемой её долговечностью и надежностью. Учитывая то, что на изготовление элементов модели уходит примерно 0,5 кв.м фанеры, то ожидаемые затраты невелики

Экологичность проекта состоит в том, чтобы изготовление и эксплуатация  модели не повлекло нарушений в жизнедеятельности человека. Необходимо использовать  экологически чистые материалы.

Выбор оборудования, инструментов и приспособлений

Инструменты и приспособления, применяемые при выполнении ручных работ.

 К инструментам для выполнения ручных работ относят: ножницы, линейка, карандаш, угольник, штангенциркуль, лобзик, выжигательный аппарат и наждачная бумага.

К приспособлениям — струбцины, тиски

Помните, что работа с древесиной  должна приносить только радость! Поэтому необходимо организовать рабочее место так, чтобы вам было удобно. В первую очередь освещенность должна быть комфортной для глаз. Во-вторых, сидеть необходимо без напряжений. В-третьих, ваше рабочее место должно быть «мобильно»: представьте, что в самый ответственный рабочий момент зазвонил дверной звонок, телефон, или вы срочно понадобились кому-то из домашних…

Моё рабочее место состоит из столярного верстака, полки для хранения инструментов и регулируемого стула. Все инструменты лежат в строго отведенном месте, поэтому я никогда не теряю их, зная, что они всегда на своем месте. Мой стол достаточно большой и работать на нем одно удовольствие.        

Этапы выполнения проектной работы:

     Подготовительный этап

 Выбор темы проектной работы.

Поскольку наибольший успех в моделировании я достиг в области судостроения и учитывая накопленный опыт, за тему данной работы была выбрана «модель-конструктор Гидро 1»

      Конструкторский этап.

А. Поиск технического решения.

При планировании этого этапа были учтены : доступность материалов, реальность изготовления для начинающих моделистов, наличие инструментов и приспособлений.

Б. План разработки вариантов.

Были проанализированы такие варианты материалов изготовления модели :

1. Жесть.
2. Твердый пенопласт.
3. Стеклопластик.
4. Фанера

      В. Выбор рационального варианта.

       Наиболее рациональным вариантом стало изготовление модели из фанеры, так как она наиболее подходит к заданным требованиям: доступность для начинающих и дешевизна.

       Г. Конструкторская документация.

      Грамотный чертёж модели это половина успеха. Это правило я усвоил давно и никогда не пренебрегаю им.        

   Технологический этапы.

А. Технологический процесс изготовления модели состоит из следующих операций:

1. Заготовительный этап
2. Столярная. Изготовление корпуса модели.
3. Столярная. Изготовление поплавков.
4. Отделка. Украшение выжигательным аппаратом.
5. Столярная. Соединение деталей на клей
6.  Малярные: Лакирование изделия.

Выбор инструментов.

 Для изготовления модели были использованы следующие инструменты : Ножницы, карандаши, линейка, лобзик, выжигательный аппарат, нож и наждачная бумага.

Техника безопасности

Охрана труда и техника безопасности.

Задачей охраны труда является предупреждение несчастных случаев, создание таких условий, которые обеспечивают безопасность труда работающего. Работающий обязан знать правила безопасности труда работы и строго их придерживаться. Он всегда должен помнить, что работать нужно на хорошо организованном рабочем месте, обязательно исправным инструментом и заранее предусматривать опасности. Для каждой профессии , разрабатываются инструкции с указанием условий безопасной работы. Перед началом работы необходимо:

Работающий должен знать требования правила безопасности работы и строго их придерживаться.

Организация рабочего места

Правильная организация труда рабочего мест  важнейшее условие успешной работы. Рабочим местом принято называть участок комнаты (стола), предназначенный для выполнения определенной работы и оснащенный в соответствии с этой работой.

Для операций, выполняемых вручную, необходим рабочий стол, на котором располагают инструменты и приспособления.

На рабочем месте должны находиться только обрабатываемые детали, инструменты и приспособления, которые необходимы для выполнения данной работы. Вся работа выполняется на столе, обрабатываемую деталь следует держать перед собой.

Большое влияние на самочувствие и на качество работы оказывает правильная посадка.

Неправильное положение корпуса  вызывает преждевременную усталость, снижение работоспособности, а также способствует появлению сутулости, искривлению позвоночника, развитию близорукости и т.д.

Правильная посадка при выполнении ручных работ

Правильная посадка во время работы заключается в следующем:

1.Ноги должны твердо опираться всей подошвой о пол, так как при другом положении ног нарушается кровообращение.

2.Корпус надо держать прямо или слегка наклонить  вперед.

3.Голову слегка наклонить вперед.

4.Нельзя опираться грудью о стол.

5.Руки должны быть согнуты в локтях и отставать от корпуса не более чем на 10 см.

      6.При работе не следует ставить локти на стол.

      7.Расстояние от глаз до изделия или детали должно быть в среднем 30 см.

      8.В процессе работы следует периодически менять положение корпуса (из слегка согнутого к выпрямленному и обратно).

После окончания работы детали, изделие, инструменты и приспособления складывают в отведенное для них место и убирают рабочее место.

                   Правила техники безопасности при выполнении ручных работ

1.Опасности в работе:

повреждение пальцев: травма руки ножом, лобзиком, выжигательным аппаратом;

травма глаз: попадание клея.

2.Что нужно сделать до начала работы:

 положить инструменты и приспособления в отведенное для них место.

3.Что нужно делать во время работы: быть внимательной к работе;

 класть нож справа, направленным от себя;

передавать нож рукояткой вперед.

Лакировать следует в хорошо проветриваемом помещении

При работе с выжигательным аппаратом быть предельно внимательным, чтобы не обжечься.

4.Что нужно сделать по окончании работы:

Убрать рабочее место, подмести пол и выключить все электроприборы.

Описание изготовления изделия:

Технологическая карта изготовления модели-конструктора

1. Заготовительная

Составляется эскиз и чертеж модели

Выбор материала и инструментов

2. Изготовление на плотном картоне шаблонов элементов поплавков и корпуса
3. Разметка элементов корпуса и поплавков на фанере, используя шаблон.
4. Выпиливание элементов модели лобзиком по разметке.
5. Зачистка элементов наждачной бумагой.
6. Украшение выжигательным аппаратом.
7. Склеивание элементов в единое целое: 2 поплавка, 2 траверсы и корпус.
8.  Лакирование изделия.

Описание окончательного варианта изделия.

Получилась модель Гидро 1, выполненная в меньшем масштабе. Материал фанера. Время на изготовление 4 часа. Соответствует требованиям предъявленным ранее:

-Модель получилась красивой  и соответствует требованиям судомоделирования;

- Модель отвечает требованиям (безопасности, эстетичности, практичности, экологичности).

-Возникающие дефекты устранены в процессе работы над изделием;

- Изделие  имеет разумную себестоимость, качественное .

Эстетическая оценка выбранного варианта

Выглядит аккуратно и довольно-таки презентабельно. Не стыдно разместить модель на своей выставочной полке. Изделие получилось оригинальной формы. Выжигательные элементы на корпусе освежают и придают особый колорит.

Экономическая и экологическая оценка готового изделия

Себестоимость моего изделия  - это сумма денежных затрат на его производство и реализацию.

С = Мз + Сэ + Ср, где

Мз – материальные затраты

Сэ – стоимость электроэнергии

Ср – стоимость оплаты труда

Определим Мз:

Определяем Сэ = мощность эл. лампочек (кв./час) x время работы х стоимость (3.2руб.)

Работала 4 лампочки по 0,1 Квт. На работу ушло 4 часа.

Работал с выжигательным аппаратом (0,5 часа), потребление электроэнергии которого 0,3 Квт.

Сэ = 4*3,2 * 0,4= 5,12 руб. – лампочки

Сэ = 0,5*3,2 * 0,3 = 0,48 руб. – выжигательный аппарат

Свой труд тоже надо оценить, и для этого я узнал стоимость почасовой работы столяра низшей квалификации. Она составляет порядка 103 рублей

Ср= 103*4=412,0 руб.

С = 241 + 5,6+ 412= 658,8 руб.                 

Я бы хотел запустить модель-конструктор в массовое производство, а для этого мне надо рассчитать его  примерную стоимость в магазине.

Стоимость моей модели конструктора - это сумма денежных затрат на его материалы, в том числе упаковка, стоимость оплаты труда, амортизация оборудования и ожидаемая прибыль.

С = Мз + Сэ + Ср+ Са +П, где

Учитывая, что за 1 рабочий день при указанных мощностях мы будем производить 20 комплектов, а за месяц 500, произведём расчёты:

С = Мз (169) + Сэ ( 5,19) + Ср (62,5)+ Са (1,66) +П(140)=378 рублей

Получаем, что на рынке стоимость моего конструктора будет 378 рублей, а это на 40 % дешевле, чем у конкурентов!

 Экологичность проекта состоит в том, что  изготовление модели  не повлекло

нарушений в жизнедеятельности человека.  Я использовал  экологически чистые

материалы.

С точки зрения экологической оценки, мое изделие экологически чистое.

Контроль качества

 Учитель рассказывал на уроке технологии об основных критериях проверки и оценки качества проекта. Я постараюсь быть самокритичным и прибегну к самоконтролю. Дам оценку своему проекту по следующему описанию. Проанализирую пункты проекта, мысленно прикину: все ли из задуманного я сделал? Получился ли у меня проект? Доволен ли я им? Хочу ли я в нем что - нибудь исправить? Ответив на все эти вопросы, я оценю собственную работу...

Мой конструктор получился эксклюзивным и как мне кажется конкурентоспособным. Простота его сборки должна подтолкнуть детей к проектированию своих более сложных моделей, а это и была основная цель моего проекта- популяризация моделирования среди подрастающего поколения.  Моя самооценка повысилась, здоровье улучшилось, появились новые друзья, жизнь стала насыщенной и разнообразной.

Коррекция

Вернусь к пунктам 4 и 7. Сравню свой выполненный проект с тем, который был задуман и начерчен, так как на этих этапах возможны ошибки, но при проверке я выявил соответствие. Работа выполнена безошибочно.

Испытание и оценка проекта

 Мой  проект готов. Я убедился в его простоте и дешевизне. Когда я его разрабатывал группа 6-ти классников заинтересовались им и уже приступили к сборке, а это значит, что проект обвенчался с успехом.

Реклама

Модель-конструктор «Гидро-2»

Хочешь стать ты мореходом,

С детства волны покорять-

Ты купи у нас конструктор,

Сможешь сам его собрать!
Товар не подлежит обязательной сертификации

Компания «Мастер- фломастер- ломбастер»

Мои достижения

Чемпионат Европы 3 место

Чемпионат России 2013 – 2 место

Чемпионат России 2014 – 3 место

Всероссийский матч сильнейших – 1 место

Первенство России – 2 место и многие другие значимые победы!

При изготовлении использовались бесценные знания и опыт моего преподавателя.

Список используемой литературы и интернет ресурсов

1. Учебник по технологии 7 класс. В.И. Симоненко. 2002г.
2. Учебник по технологии 8 класс. В.И. Симоненко. 2003г.
3. Журнал «Современная наука». Выпуск 349. Москва 2014 г.
4. Журнал «Бумажные модели». Выпуск 1007. Москва
5. Сайт youtube.ru
6.  modelik.ru