Проект "Корпус для настольных часов"

Корпус настольных часов

Структурное подразделение дополнительного образования детей «Вдохновение» ГБОУ СОШ №11  г.о.Кинель Самарской области.

Руководитель: Гусева Валентина Павловна,

педагог дополнительного образования  

высшей квалификационной категории

Кинель 2011

Содержание

1.Введение. Обоснование возникшей проблемы и потребности.

  Цель и задачи.  Выявление основных параметров и ограничений…………3

2. Основная часть. История создания часов……………………………4

2.4. Исследования……………………………………………………………….

2.1. Теоретические сведения. Развитие идеи. Работа над формой изделия (варианты). Инструменты и оборудование. Материалы……………………... 6

2.2. Технологическая последовательность изготовления……………………..7

2.3. Контроль качества. Техника безопасности при выполнении работы…...8

2.5. Эколого-экономическое обоснование………………………………………9

.3. Заключение……………………………………………………………………10

Реклама изделия

Словарь терминов.

 Литература.

Приложения 1-16

1.Введение. Обоснование возникшей проблемы и потребности.

     Кварцевые, механические, солнечные, песочные часы, наручные, настольные часы, настенные, напольные – нашу жизнь представить без этого чудесного механизма просто невозможно. Стильные и сверхточные, они являются неизменным атрибутом каждого современного человека.

     Есть часы и у нас дома. Их несколько. Но есть часы особенные, наша семейная реликвия. Они появились в семье прабабушки в 1946 году. Мой прадедушка купил их сломанными у польских беженцев. Отремонтировал. И вот уже 65 лет они не только точно показывают время, но отбивают каждые полчаса.

     Корпус часов деревянный. Время не щадит дерево и бабушка решила передать часы своему сыну, чтобы он их отреставрировал.

     А мне захотелось самому изготовить такой корпус для часов, чтобы и в нашей  семье он передавался из поколения в поколение, чтобы и у нас появились семейные реликвии. Так у меня появилась цель, а вместе с ней и задачи.

Цель:  Изготовить корпус для настольных часов

Задачи:

1. Провести исследовательскую работу по истории возникновения часов.
2. Определить основные параметры и требования к выполнению изделия.
3. Положить начало созданию новых семейных реликвий.

Выявление основных параметров и ограничений.

Готовый корпус для часов должен отвечать следующим требованиям:

• должен быть выполнен аккуратно;
• должен быть красивым по форме;
• образец должен быть прочным.

2. Основная часть. История создания часов

    Если сегодня ответить на вопрос, какова стоимость часов, достаточно легко, то рассказать, как появились часы, сможет не каждый. Само слово "часы" означает "звонок" и имеет латинское происхождение. Аналогичные слова есть во французском, саксонском, немецком языке.

     Вместе с астрономией развивалась гномоника — наука о часах. (Гномон — указатель перемещения тени Солнца, по длине и направлению которой измерялось время.) Ясность неба в Вавилоне, Египте и Греции создавала благоприятные условия как для астрономических наблюдений, так и для использования гномонов и солнечных часов для измерения времени. Однако они были непригодны в пасмурную погоду и ночью. Поэтому наряду с солнечными получили распространение водяные часы, часто называвшиеся ночными.

     На смену солнечным часам пришли водяные, которые были изобретены в 1 400 году до нашей эры, приблизительно 3,4 тысячи лет назад. Появились такие часы впервые в Египте и представляли собой две емкости, наполненные водой. По сравнению с солнечными часами водяные были более точными и показывали время не только днем, но и ночью.

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ

Первоначально люди определяли время по солнцу, наблюдая за его движением по небосклону. Однако именно движение солнца легло в основу солнечных часов, которые появились в 3 500 году до нашей эры, примерно 5,5 тысяч лет назад. По таким часам можно было определить время с точностью до часа: солнечная тень указывала на число на круглом диске.

ПЕСОЧНЫЕ ЧАСЫ

Принцип песочных часов был известен в Азии значительно раньше начала нашего летоисчисления. Одним из самых старых упоминаний о таких часах является сообщение от 1339 г., обнаруженное в Париже, содержащее указание по приготовлению тонкого песка из просеянного порошка черного мрамора, прокипяченного в вине и высушенного на солнце. Несмотря на то, что песочные часы появились в Европе поздно, они быстро распространились. Этому способствовали их простота, надежность, низкая цена и не в последнюю очередь возможность измерять с их помощью время в любой момент дня и ночи. Недостатком, мешавшим широкому применению этих часов, был сравнительно короткий интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая эти часы. Обычно песочные часы рассчитывались на работу в течение получаса или часа. Реже встречались песочные часы, рассчитанные на непрерывное измерение времени в течение 3 ч, и лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы, рассчитанные на 12 ч хода. Не давало решающего улучшения и соединение нескольких песочных часов в одно целое. Например, набор из четырех песочных часов в едином футляре был устроен так, что содержимое первой колбы высыпалось за четверть часа, второй - за полчаса и т.д. Точность песочных часов зависела от технологии изготовления самого песка. Колбы заполняли отожженным тонкозернистым песком, просеянным многократно через тонкие сита и тщательно высушенным. Обработанный таким образом песок имел красноватую окраску; светлые беловатые пески происходили из жареных тонкомолотых яичных скорлуп; сероватый песок изготовлялся из цинковой и свинцовой пыли. Песочные часы были необходимы на кораблях, их называли "корабельные склянки". Теперь песочные часы широко используются в медицине.

 ОГНЕВЫЕ ЧАСЫ

     Помимо солнечных и водяных часов, с начала XIII в. появились и первые огневые - свечные часы. Эти очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой, сравнительно удовлетворительно показывали время, а в ночные часы они еще и освещали жилища таких крупных сановников и правителей, какими были около 1250 г. Людовик Святой, в XIV в. - Карл V и другие тогдашние церковные и светские сановники. Свечи, применявшиеся для этой цели, были длиной около метра. Отсюда происходит и обычай измерять длину ночи количеством сгоревших за ночь свечей. Обычно за ночь выгорали три такие свечи, а зимой - больше. К боковым сторонам свечи иногда прикрепляли металлические штырьки, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени. Главной частью иных огневых часов, так называемых фитильных, был фитиль в виде длинной металлической палочки, покрытой слоем дегтя с деревянными опилками. Жар тлеющих опилок, подожженных на одном конце палочки, постепенно пережигал тонкие, поперечно натянутые волокна, с подвешенными шариками, которые падали в металлическую чашку. Известны огненные часы - будильник. В этих часах к спирали или палочке в определенных местах подвешивались металлические шарики, которые при сгорании спирали (палочки) падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон. Широко применялись огненные часы в виде свечи, на которой нанесены метки. Сгорание отрезка свечи между метками соответствовало определенному промежутку времени.

?

В средние века, до появления часов с циферблатом, время определялось по башенным часам, первоначальное назначение которых состояло в определении времени для молитвы. 

Именно поэтому эти часы находились в колокольнях монастырей. Их придумали мастера монахи, жившие в Европе, приблизительно в средине тринадцатого века. У них не было ни маятника, ни стрелок, они только били в колокол раз в час. Конструкция этих часов была очень громоздкой, включала железную раму и зубчатые колеса. Через некоторое время после своего появления эти часы стали регулировать как церковную, так и городскую жизнь.

А в конце XVI века было сделано открытие. Молодой ученый Галилео Галилей, наблюдая за движением самых разных лампад в Пизанском соборе во время богослужения, установил, что ни вес, ни форма лампад, а лишь длина цепей, на которых они подвешены, определяет периоды их колебаний от ветра, врывающегося в окна. Ему и принадлежит идея создания часов с маятником.

Первое упоминание о механических часах относится к концу 6 столетия. Современные механические часы были созданы нидерландским ученым Христианом Гюйгенсом в 1657 году.

Результатом применения механических часов стал переход по всей Европе от церковных канонических часов, неравных по времени года, к равным часам нашей современной системы исчисления времени. Изменение было радикальным, а потому переход совершался постепенно, по мере распространения в городах башенных часов.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ЧАСЫ

Первое упоминание о механических часах содержится в византийской антологии конец 6 в. Одни историки приписывают изобретение механических часов Пацификусу из Вероны (начало 9 в.), другие - монаху Герберту (впоследствии папа Сильвестр II), якобы в 996 сделавшему гиревые башенные часы для г. Магдебурга, которые не были механическими часами в современном понимании. Достоверно известно, что простые по конструкции механические башенные часы были построены в Милане в 1335. В 14 в. появились первые механические часы со шпиндельным спуском. Около 1510 нюрнбергский механик П. Хенлейн впервые применил вместо гирь стальную пружину и создал карманные часы со шпиндельным механизмом. Из-за несовершенства пружин и самого шпиндельного механизма, не имеющего собственного периода колебаний, показания этих часов сильно зависели от степени заводки пружины. В России в 18 в. над совершенствованием часов, в частности спускового механизма и способов температурной компенсации, работали выдающиеся механики Кулибин, Т. И. Волосков, инженер Л. Сабакин. Кулибин создал ряд уникальных часов, в том числе хранящиеся в Эрмитаже часы в форме яйца, с фигурами, автоматически выполняющими во время боя сложные движения; карманные планетарные часы с семью стрелками, показывающими часы, минуты, секунды, дни недели, месяцы, фазы Луны, восход и заход Солнца. В 19 веке в России успешно работали над совершенствованием часов механики Д. И. Толстой, И. П. Носов; часовщики братья И. Н. и Н. Н. Бутеноп в 1851-52 полностью реконструировали куранты Спасской башни Московского Кремля. Наиболее распространены механические часы с механическим (пружинным, гиревым) приводом. Основные узлы современных механических часов - двигатель, система колёс, ход или спусковой механизм, регулятор, стрелочный механизм и механизм заводки часов. Первые попытки применения электрических устройств в часах относятся к 30-40-м гг. 19 в. Первоначально получили распространение электромеханические маятниковые и балансовые часы, в которых завод осуществлялся с помощью электромагнита, электродвигателя и т.д. В электромеханических часов с электроприводом источник питания через контакты, управляемые маятником или балансом, периодически подключается к приводу, в результате чего в спусковом регуляторе устанавливаются автоколебания. Роль двигателя таких часов выполняет сама колебательная система, движение которой с помощью спец. механизма преобразуется в прерывистое вращательное движение стрелок.

КВАРЦЕВЫЕ ЧАСЫ

Впервые на возможность использования кварца в часах было указано в 1928 г. Хортоном и Маррисоном (США). В 1939 г. были установлены первые кварцевые часы в Гринвиче. Основное отличие кварцевых часов от механических состоит в том, что используется в качестве источника энергии, обеспечивающего работу часового механизма. В кварцевых часах источником энергии служит батарейка, которая питает электронный блок кварцевых часов и шаговый электродвигатель. Электронный блок один раз в секунду посылает импульс двигателю, а тот в свою очередь поворачивает стрелки. Очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов и, следовательно, высокую точность хода (в среднем расхождение с точным временем составляет 15-25 секунд в месяц, а лучшие кварцевые часы показывают отклонение 5 секунд в год) обеспечивает кристалл кварца, из-за которого часы и получили свое название. Кроме того, батарейка рассчитана на несколько лет работы, соответственно кварцевые часы нет необходимости подзаводить. В результате деформации кристалла в электрической схеме и в механической системе возникают незатухающие колебания.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ

Электронные часы, часы, в которых для отсчета времени используются периодические колебания электронного генератора, преобразованные в дискретные сигналы, повторяющиеся через 1 с, 1 мин, 1 ч и т. д.; сигналы выводятся на цифровое табло, показывающее текущее время, а в некоторых моделях также число, месяц, день недели. Основа электронных часов микросхема; питание от сети или элементов, в т. ч. миниатюрных (в наручных электронных часах). Индикация времени у электронных часов может быть не только в виде жидкокристаллического дисплея, как обычно, но и в традиционном стрелочном исполнении.

История развития механических часов

Механические часы, напоминающие по своему устройству современные, появились только в XIV веке. Это были огромные тяжеловесные механизмы башенных часов, приводимых в действие гирей, подвешенной на канате к ведущему валу механизма. Регулятором хода этих часов был так называемый шпиндель, представляющий собой коромысло с тяжёлыми грузами, установленное на вертикальной оси и приводимое попеременно то в правое, то влевое вращение. Инерция грузов оказывала тормозящее воздействие на часовой механизм, замедляя вращение его колёс. Точность хода часов со шпиндельным регулятором была чрезвычайно низка, и их суточная погрешность превышала 60 минут.
Огромное значение для дальнейшего усовершенствования часов имело открытие законов колебания маятника, сделанное Галилеем, которому принадлежит идея создания механических маятниковых часов. Однако реальная конструкция этих часов появилась только в 1658 г. Её изобретателем был талантливый голландский учёный Христиан Гюйгенс (1629 - 1695 гг.). Ему же принадлежит заслуга изобретения балансового регулятора, позволившего создать карманные и наручные часы, принципиальная конструктивная схема которых сохранилась почти без изменений в современных часах. Карманные часы появились впервые около 1500 г.,после того как известный часовой мастер города Нюренберга Петер Генлейн изобрёл заводную пружину; но эти первые карманные часы также были снабжены шпиндельным регулятором и обладали низкой точностью. Только после изобретения баланса карманные часы из модной, дорогой, занятной, но почти бесполезной игрушки превратились в точный прибор.
    Первые механические часы появились в нашей стране в 1404 г. Они были установлены на Фроловской (Спасской) башне Московского кремля по указу князя Василия, сына Дмитрия Донского. Изготовленные византийским мастером, часы показывали раздельно дневное и ночное время, так как это было принято в XV столетии.
Новое летоисчесление, введенное Петром 1 в 1700 г. сопровождалось одновременным принятием суточного счёта времени. В 1706 г. по приказанию Петра 1 на Спасской башне были установлены новые часы, выписанные из Голандии. Эти часы, подвергшиеся реставрации в 1852 г. и капитально отремонтированные после повреждений, приченённых попавшими в них орудийными снарядами в 1917 г., существуют и поныне.
    Множество талантливых механиков, занимавшихся изготовлением часов, было известно в нашей стране в XVIII веке. Среди них первое место принадлежит по праву Ивану Петровичу Кулибину (1735-1818 гг.), который создал ряд замечательных конструкций. Всемирно известны уникальные часы "яичной фигуры", изготовленные Кулибиным в 1767 г. и хранящиеся в настоящее время в Эрмитаже Ленинграда. Эти часы не только показывали время, но и, обладая сравнительно небольшими размерами, имели устройства для боя часа, получаса и четверти часа, музыкальный механизм, проигрывавший несколько мелодий, и миниатюрный автоматический театр с движущимися фигурами.
    Кроме того, Кулибину принадлежит заслуга выполнения сложнейшей реставрации часов "Павлин", также хранящихся в настоящее время в одном из залов Эрмитажа и представляющих чрезвычайно сложное устройство. Эти часы имеют вид дерева высотой около двух метров, под которым стоит несколько больших грибов. В шляпках грибов скрыты вращающиеся циферблаты для отсчёта времени. На дереве и у его подножия размещены фигуры павлина, совы, белки. В определённое время все эти фигуры приходят в движение.
Исключительной сложностью отличались часы, созданные ржевским изобретателем Терентием Ивановичем Волосковым (1729-1806 гг.). Эти часы показывали год, месяц и число, фазы Луны, положение Солнца относительно главных созвездий, автоматически учитывали високосные изменения календаря, производили автоматические вычисления дат переходящих церковных праздников и т. п.
    Наручные часы появились в конце XIX века, но особенно широкое распространение они получили лишь за последние 40-50 лет.
В дореволюционной России часы фактически не производились. Даже такие известные фирмы, как, например, "Павел Буре", занимались лишь сборкой комплектов, закупаемых за рубежом. Только в годы советской власти в 1930 г. в Москве были созданы первые часовые заводы, начавшие выпуск карманных часов и будильников, а затем освоившие производство и наручных часов. Часовая промышленность развивалась очень быстро. Строились новые заводы, осваивалось производство сложнейших современных приборов времени. В настоящее время в нашей стране изготовлением часов занято более 15-ти заводов. Отечественная промышленность выпускает настенные, настольные и напольные часы, карманные и наручные часы, секундомеры, будильники, хроноскопы, авиационные и морские хронометры, хронографы, приставные хода к различным часовым механизмам и, наконец, наручные электрические часы. Производство часов достигло огромных размеров. Только в 1965 г. было произведено более 30 млн. штук часов различных типов. Наши часы хорошо зарекомендовали себя и пользуются большим спросом за рубежом. Часы отечественного производства в настоящее время экспортируются более чем в 80 стран мира. По производству наиболее сложных часов (наручных) наша страна уступает первенство только Швейцарии.
Велико многообразие современных часов как по устройству и принципу действия, так и по назначению и их техническим характеристикам. В основу классификационной схемы часов обычно положен принцип разделения часов на отдельные группы в соответствии с их конструктивными особенностями и назначением. Такая система классификации наиболее удобна для специалистов, встречающихся в своей практической деятельности с различными часовыми механизмами. Часы и часовые механизмы могут быть прежде всего подразделены на две основные группы. Одну образуют бытовые часы, вторую-технические.
    К теххническим часам относятся: секундомеры и хроноскопы, авиационные часы и хронометры, электро-механические реле и таймеры. Бытовые часы, подразделяемые на часы индивидуального и коллективного пользования, в значительном большинстве представляют постоянную номенклатуру ремонтируемых часов.
Отечественная часовая промышленность с 1967 г. начинает массовое производство нескольких конструктивных типов крупногабаритных настольных и настенных электронномеханических часов. Также с 1967 г. начинается серийное производство электронных будильников.

Условия, при которых готовое изделие будет радовать глаз и душу:

-учитывать особенности местной архитектуры;

-уделять внимание подготовке к выпиливанию;

-обязательно учиться тщательно подгонять  и собирать изделия;

-готовое изделие тщательно отделать.

Инструменты и оборудование:                           Материалы:

1. Лобзик                                                                  1. Фанера

2. Пилочки                                                                2. Лак по дереву ПФ-157

3. Наждачная бумага

4. Ручная дрель.

5.Карандаш, копировальная бумага

6.Надфили

7.Кисть для лака

2.2. Технологическая последовательность изготовления

2.3 Контроль качества

Готовое изделие отвечает следующим требованиям:

     1.Выполнено изделие аккуратно, в соответствии с технологией.

     2. Соответствие назначения изделия и выбранного материала

Техника безопасности при выполнении работы.

1. При выпиливании лобзиком пользоваться выпиловочным  столиком.
2. Работать в хорошо освещённом помещении.
3. Пыль, опилки удалять щёткой-смёткой.
4. При лакировании работать в проветриваемом помещении.

Словарь терминов

1. Дрель- ручной инструмент для сверления отверстий
2. Лобзик – тонкая обрамленная пилка для фигурного, узорного выпиливания.
3. Шлифовальная шкурка – шкурка для обрабатывания твёрдой поверхности трением и придания гладкости или определённой формы.
4. Гномон – указатель перемещения тени солнца, по длине и направлению которой измерялось время.
5. Гномоника – наука о часах. 

Литература

1.  Елисеев Б.Л. "Ремонт часов"
2. Иванов В.И., «Энциклопедия юного мастера», Москва,  издательство «Молодая гвардия», 1992г.
3. Логочёва Л.А. «Резчикам по дереву»,  выпуск 3, , Москва, Народное творчество, 2006г.
4. Потапов Г.В. «Практическое руководство для любителей резьбы по дереву»,  Москва, Антиква-1998г.
5. Попов В.В. «Выпиливание лобзиком», выпуск 1, Москва, Народное творчество, 2006г.
6. Рыженко В.И. «Выпиливание лобзиком», Москва, ООО «Транс – Пресс», 1999г.
7. Интернет.