Общие вопросы моделирования и конструирования г лава 1
|
Скачать 3.04 Mb.
|
|
ГЛАВА 4 ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ § 1. ОБОРУДОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ Занятия по техническому моделированию и конструированию можно проводить в учебных мастерских, но лучше иметь для этого дополнительное помещение, отвечающее ряду требований: санитарно-гигиенических, педагогических, НОТ и безопасности труда. Материально-техническая база должна способствовать выполнению требований программы технического кружка и решению психолого-педагогических задач. Специфика занятий по техническому моделированию и конструированию заключается в том, что в процессе обучения четко выражена познавательно-практическая направленность.] Поэтому оборудование должно способствовать реализации в первую очередь таких дидактических принципов, как научность, наглядность, доступность и посильность. Г В наиболее удачном варианте помещение для технического моделирования и конструирования должно состоять из трех комнат (рис. 21). В одной из них размещается мастерская механической обработки материалов, в ней же выполняют малярные работы, хранят инструмент, материалы, унифицированные детали и сборочные единицы. Другую комнату отводят под Рис 21. Размещение оборудования в помещении для занятий по техническому моделированию и конструированию.  А — мастерская механической обработки; Б — комбинированная мастерская; В — лаборантская; / — заточный станок; 2 — муфельная печь; 3 — сверлильный станок; 4 — фрезерный станок; « — комбинированный станок КСФШ-4; 6 — токарный станок; 7 — инструментальный шкаф; « — ящик для отходов; 9 — вытяжной шкаф; 10 — чертежный стол; // — верстак; 12 — стол преподавателя; 13 —классная доска; 14— шкаф для одежды; 15 — встроенные шкафы для хранения моделей и материалов; /ff—умывальник; 17 — электросушитель для рук; 18 — аптечка; 19 — стол для настройки и проверки аппаратуры; 20 — испытательный стенд. комбинированную мастерскую для обработки древесины, металлов и пластмасс вручную, для электромонтажных работ и сборки технических устройств и моделей. Здесь же проводят учебные занятия по техническому труду и хранят готовые изделия и незавершенные работы, выполняют расчетно-графические работы. Третья комната — лаборантская. Здесь выполняют экспериментальные работы, проводят испытания, хранят техническую документацию, методическую и справочную литературу. В помещениях устанавливают один или два вытяжных шкафа, которые используются при покраске изделий и их сушке, приготовлении топливной смеси для двигателей внутреннего сгорания, а также для хранения растворителей, разбавителей и химикатов. Оборудование размещают в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами безопасности труда. Цветовое оформление помещений и оборудования влияет на трудовой процесс. Панели стен рекомендуется окрашивать на высоте 2,5—3 м от пола в светло-зеленый или бежевый цвет, поверхность металлорежущих станков — в светло-голубой, фисташковый, светло-зеленый, зелено-голубой, светло-серый, движущиеся нерабочие части станков — в ярко-желтый. Органы управления выделяют контрастными цветами. Внутренние поверхности коробок скоростей, подач и другие окрашивают в светло-красный цвет, чтобы они были заметны в открытом положении. Оборудование комплектуют с учетом выполнения всех видов работ, предусмотренных программой. В комбинированной мастерской оборудуют 12—13 рабочих мест для ручной обработки материала, сборочных и электротехнических работ. Для этой цели удобны комбинированные верстаки, выпускаемые Кировским заводом «Физприбор» № 2 им. X В. Луначарского. На таком верстаке можно обрабатывать различные материалы и выполнять электротехнические работы, он имеет приспособления для быстрой и легкой подгонки по росту работающего. К верстаку приложен столик для выполнения графических работ и записей, регулируемое по высоте сидение./Для выполнения сложных графических работ нужно иметь два-три чертежных стола (рис. 22) или кульмана и 9—10 чертежных досок с чертежными приборами. Для механической обработки материалов устанавливают станки: токарные типа ТВ-6 (1—2 шт.), горизонтально-фрезерный типа НГФ 110-ШЗ (1 шт.), сверлильный типа 2М112 или  НС-12 (1 шт.), комбинированный для обработки древесины типа КСФШ-4 (1 шт.), заточные типа ЭТ-75 (1 шт.) и ЭТ-62 (1 шт.), машинные тиски (2 шт.), муфельную печь типа ПМ-8 (1 шт.), винтовой пресс с номинальным усилием до 30 кН (1 шт.), гибочные приспособления для работы с тонким листовым металлом. Для ручной обработки металла, древесины и пластмасс необходимы наборы столярного и слесарного инструмента (по одному комплекту на учащегося). Электротехнические работы при изготовлении технических устройств, особенно сельскохозяйственной техники, занимают сравнительно мало времени, поэтому для их выполнения достаточно одного комплекта инструментов на двух учащихся: паяльники электрические с подставками, кусачки, круглогубцы, складной нож, отвертки (узкая и широкая). Другие необходимые инструменты берут из комплекта для слесарных работ. Кроме того, нужно иметь электрифицированный инструмент: электродрель (1шт.), электролобзик (1шт.), электрокраскопульты (2 шт.), а также школьные наборы чертежных инструментов типа «Эврика» (12—13 шт.) и конструкторские чертежные приборы, кисти для клея, малярные и художественные (разные) кисти, ножницы для бумаги, ножи (скальпели), пресс для картонажных работ,/ Инструменты удобно хранить в шкафах и в зависимости от вида выполняемой работы выкладывать на рабочие места. Шкафы могут быть разной конструкции, в том числе встроенные или в виде стеллажей, желательно со стеклянными дверцами. Инструменты в шкафу располагают в определенном порядке и хранят постоянно на одном и том же месте. При устройстве полок в шкафах надо стараться, чтобы любой футляр или укладку с 6 или 12 инструментами можно было достать рукой, не применяя подставок, лестниц или других приспособлений. Для хранения незавершенных работ оборудуют специальные шкафы (встроенные или стеллажи) с несколькими отделениями, имеющими дверцы, каждое из которых предназначено для группы учащихся. В этом же шкафу необходимо выделить место для хранения небольшого запаса материалов, полуфабрикатов, унифицированных деталей и сборочных единиц. Законченные лучшие работы выставляют для обзора в стеклянные шкафы или на открытые полочки. Для занятий желательно иметь универсальный источник питания— это избавит от необходимости постоянно покупать батареи для питания микродвигателей. Для проверки, настройки и отладки собранных радиосхем нужна настроечная и контрольная аппаратура. ПГ помещении для технического конструирования следует иметь в необходимом количестве материалы: прокат различного профиля из стали и сплавов на основе меди и алюминия, древесину различных пород, картон, монтажный провод, пластмассовые полуфабрикаты, наждачную бумагу, клей, наборы типа «Конструктор» (13—15 шт.). Кроме наборов «Конструктор», желательно приобрести наборы типа. «Электрон» или «Радиоконструктор», из деталей которых можно быстро собрать различные электронные датчики и устройства" для контроля и управления техническими моделями. § 2. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Конструкционные материалы выбирают в зависимости от условий работы деталей и сборочных единиц и характера нагрузок, действующих на деталь. При этом стараются наиболее полно учесть свойства материалов. Для сравнения материалов по различным характеристикам необходимо иметь справочные данные. Металлы и сплавы. Для изготовления деталей широко применяют конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества группы А марок Ст1—Ст4 и группы Б марок БСт1— БСт4, качественную сталь марок 05—55 и реже — легированную сталь. Срок службы моделей невелик, поэтому приобретать легированные стали и сплавы следует только для изготовления ответственных деталей функциональных моделей и технических устройств. Сталь обычно поставляется в виде проката с различным качеством отделки поверхности разного сортамента (квадрат, круг, шестигранник, уголок, швеллер, тавр, двутавр -, полоса, проволока, лента и др.). Сплавы на основе меди (латунь и бронзу) используют для изготовления втулок, подшипников скольжения и других трущихся деталей, на основе алюминия (дюралюминий и силумин) — для изготовления самых различных деталей моделей. Латунь и дюралюминий поступают в виде сортового проката различных сортамента, качества поверхности и размеров, бронза и силумин — в виде отливок и сортового проката (чаще всего—прутков). При изготовлении моделей сельскохозяйственных машин, автомобилей, тракторов приходится делать большое количество шкивов, колес, звеньев гусениц, ступиц и т. п. Заготовки их можно отливать из алюминиевого сплава АЛ4, АЛ7, АК4. Для нагрева и плавления металла применяют тигельную или муфельную печь. Звенья отливают в гипсовые или земляные формы, а заготовки цилиндрической формы — в кокиль, который можно изготовить из кровельной стали. Сырьем для заготовок могут служить выбракованные детали двигателей внутреннего сгорания: поршни, головки, блоки и др. Перед плавлением эти детали разбивают на мелкие куски. Чтобы правильно - сделать заказ на приобретаемые материалы, нужно знать их обозначения. Приведем некоторые примеры: Лента 2,5X3© Ст2пе ГОСТ 6009—74— левта горячекатаная толщиной 2,5 мм, шириной 30 мм из стали марки Ст2пс. Круг В-20 ГОСТ 2591—71 30-26 ГОСТ 1050-74 прокатки В, диаметром 20 мм, марки 30, 2-й категории, подгруппы б, без термической обработки. П  руток Л60т, кр. Н. М-20 ГОСТ 2969—73 — пруток из латуни марки Ли) тянутый, круглый, нормальной точности изготовления, мягкий, диаметром 20 мм.Лист АД 1-5X1000X2600 ГОСТ 21631—76 — лист из алюминиевого сплава марки АД1, без термической обработки, обычной отделки поверхности, нормальной точности изготовления, толщиной 5 мм, шириной WOO мм, длиной 2000 мм. Древесина, Из неметаллических материалов при постройке моделей и технических устройств широко применяют древесину. Она легко обрабатывается резанием, способна сохранять заданную первоначальную форму, имеет достаточно высокую прочность (см. приложение, табл. 1). Корпуса моделей кораблей и судов и детали, не воспринимающие большие нагрузки, делают из липы, осины, тополя. Липа и осина — это наиболее легкие породы, произрастающие в средней полосе страны. Древесина у них мягкая и тонковолокнистая, хорошо режется острым инструментом и полируется. Тополь, но своим качествам уступает липе и осине и применяется как заменитель липы. Для изготовления несущих конструкций моделей планеров, самолетов, воздушных змеев, кораблей и судов применяют сосну, ель, пихту, кедр, бальзу, бамбук, чий и д-р. Сосна обладает достаточно высокой механической прочностью, хорошо обрабатывается режущим инструментом. В авиа- и судомоделировании применяют сосну мелкослойную {расстояние между ее волокнами не должно превышать 1 мм) и прямослойную. Из нее делают рейки для фюзеляжей моделей планеров и самолетов, грузики, законцовки, нервюры, кромки крыльев и стабилизаторов, лонжероны и распорные рейки воздушных змеев. При постройке корпусов моделей кораблей и судов сосна идет на изготовление стрингеров и различных реек. Древесина ели мягче и ноздреватее сосновой, но имеет более прямолинейные волокна, что очень важно для изготовления продольных элементов конструкции модели, работающих на изгиб. По своим качествам близка к хорошей еловой древесине пихта. Мягкую, прямослойную и мелкослойную с частыми смолистыми прослойками древесину имеет сибирский кедр. Древесина кедра хорошо обрабатывается в разных направлениях, а по физико-механическим свойствам она занимает промежуточное положение между елью и пихтой. Бальза просто и легко обрабатывается инструментом с малым углом заострения и тонким лезвием. При одинаковой массе детали (конструкции) из бальзы более жесткие, чем из липы или сосны. Бальзу применяют для изготовления почти всех частей летающих моделей. Однако эта порода редкая, она произрастает в Южной Америке. Бамбук имеет очень прочный внешний слой, хорошо колется вдоль волокон, строгается рубанком, обрабатывается напильником. Рейки из бамбука хорошо изгибаются, если их нагревать пламенем со стороны, противоположной глянцевой. Лучше применять бамбук с диаметром стебля 30—60 мм и толщиной стенки 3—5 мм. Обрабатывать рейки бамбука необходимо очень осторожно, так как об их острые ребра можно поранить руки. Чий используют для кромок, нервюр, распорок и других деталей. Чий — это многолетний злак, растет в Средней Азии, обладает большой прочностью и упругостью. Для изготовления деталей моделей летательных аппаратов, у которых должны быть острые и прочные кромки, иногда применяют самшит. Древесина самшита однородная, плотная и очень твердая, хорошо обрабатывается точением и полируется. Клен "имеет твердую однородную мелкослойную древесину. Он плохо колется, но хорошо лущится на шпон, полируется и. окрашивается любыми лаками. Им фанеруют палубы моделей торговых судов. Для изготовления настольных моделей парусных судов, яхт применяют красное дерево, древесина' которого легко обрабатывается, хорошо полируется и лакируется, для инкрустации макетов парусных кораблей — древесину груши и ореха, имеющую красивую текстуру и окраску. Солому злаковых растений используют для имитации отдельных элементов моделируемых технических устройств, например для гофрированной или имеющей штампованные ребра (зиги) обшивки моделей-копий ракет и т. п. В техническом моделировании и конструировании широкое распространение получили фанера и древесные плиты. Чаще всего применяют трех-, пяти и многослойную фанеру, изготовленную из древесины березы, осины или сосны. Она выпускается толщиной от 1,5 до 18 мм, шириной от 725 до 1525 мм и длиной от 1220 до 2440 мм. Декоративная фанера с пленочным покрытием выпускается четырех марок: ДФ-1, ДФ-2, ДФ-3, ДФ-4. Облицовочное покрытие фанеры ДФ-1 прозрачное, ДФ-2—непрозрачное с декоративной бумагой, имитирующей текстуру ценных пород древесины или с другими рисунками, ДФ-3 —прозрачное, повышенной водостойкости, ДФ-4 — непрозрачное, повышенной водостойкости. Древесноволокнистые плиты в зависимости от плотности разделяются на мягкие (М-4, М-12 и М-20), полутвердые (ПТ-100), твердые (Т-350, Т-400) и сверхтвердые (СТ-500). Наиболее распространенный формат плит—1200X2700 и 1700X2700 мм, толщина — от 2,5 до 25 мм. Древесностружечные плиты марок ПТ-1, ПС-1, ПТ-3 и ПС-3, применяемые в моделировании, выпускают длиной от 1800 до 3660 мм, шириной от 1220 до 1830 мм и толщиной от 10 до 25 мм. Бумага, картон, нитки. Этот доступный конструкционный материал позволяет находить простые решения при техническом моделировании сложных объектов, применяется при постройке моделей ракет, в авиамоделировании. Бумага по назначению делится на несколько видов: бумага для печати, для письма, черчения и рисования, электротехническая (изоляционная, кабельная, конденсаторная), декоративная (бархатная, цветная глянцевая, шагреневая и др.), оберточная и упаковочная, папиросная. В техническом моделировании применяют писчую и чертежную бумагу — для изготовления корпусов моделей, папиросную— для элементов авиамоделей (парашютов, куполов, мембранных крыльев и др.), проклейки стыков и заделки дефектов бумажных и деревянных деталей, декоративную — вместо окраски частей модели, конденсаторную — как технологическую прокладку при изготовлении корпусов и отдельных деталей модели для предотвращения приклеивания детали к оправке. Картоны подразделяются на классы: тарные и упаковочные, для полиграфического производства, легкой промышленности, фильтровальные, технические и строительные, а каждый класс в зависимости от целевого назначения — на виды, их более 100. Силовые элементы (шпангоуты, стрингеры, лонжероны и др.) для корпусов моделей и обшивки делают из коробочного картона или прессшпана (полиграфического картона), который обладает высокой механической прочностью. Нитки в техническом моделировании применяют для сращивания деталей из разных материалов с последующей пропиткой обмотки клеем, для изготовления стропил и фалов парашютов, для имитаций сварных швов на корпусах моделей-копий и т. д. Используют хлопчатобумажные нитки «экстра» и «прима» (в три сложения), специальные (в 6 сложений), особопрочные (в9 и 12 сложений), капроновые швейные (вместо хлопчатобумажных там, где нужна большая прочность). Стеклянная крученая нить применяется для электроизоляционной обмотки стыков, для прошивки термонагруженных деталей. Работать с этими нитками необходимо в хлопчатобумажных перчатках и респираторах. Пластмассы. Многие пластмассы по прочности не отличаются от конструкционной стали, и идентичные конструкции одинаковой массы, изготовленные из этих материалов, могут быть равнопрочны. Характеристики пластмасс и область их применения даны в табл. 2. Припои и клеи. Для паяния стальных, медных и латунных деталей применяют мягкие оловянно-свинцовые (ПОС50, ПОС40), оловянно-свинцово-сурмянистые (ПОССу4-6), висмутовые и кадмиевые припои (поставляются в виде прутков, про- таблица 2. Характеристики пластмасс и их применение в моделях
волоки, ленты), а также медно-цинковые (ПМЦ36, ПМЦ54} твердые припои, для паяния алюминия и его сплавов — смеси, состоящие из хлористого цинка, хлористого аммония и фтористого натрия. При изготовлении моделей и технических устройств используют природные и синтетические клеи. Из группы природных клеев широко известны клеи животного происхождения — мездровый, казеиновый и др. В настоящее время создан набор синтетических клеев, с помощью которых можно склеивать практически все конструкционные и другие материалы (металлы, пластмассы, бетон, древесину, стекло и др.) в различных сочетаниях. Для склеивания материалов, работающих при температурах 40—60 °С, широко применяют универсальные клеи БФ-2, БФ-4 и БФ-6 (для склеивания тканей). Это спиртовые растворы поливинилбутираля и резольной феноло-формальдегидной смолы. Недостаток их — необходимость высоких температур (140— 150 °С) для образования склеивающего слоя и невысокая прочность при сдвиге. При комнатной температуре твердеют клеи циакрин ЭО, ВК-9 и композиции на основе эпоксидных смол ЭД-6, ЭДП, ЭД-40, Д-9 и др. Из резиновых клеев наибольшее распространение получили клеи № 88 и 88Н. Их применяют для склеивания холодным способом ткани, пенопласта, древесины, пробки, металлов, текстолита. Однако эти клеи неустойчивы к маслам, бензину, керосину. Для склеивания бумаги и картона используют силикатный клей, представляющий собой водный раствор силиката натрия, а также универсальный клей ПВА. Клеем ПВА, кроме бумаги, можно клеить древесину, стекло, кожу, линолеум, фарфор. Работать с синтетическими клеями на основе эпоксидных смол надо в вытяжном шкафу, надев резиновые или полиэтиленовые перчатки на бязевой подкладке. Силикатный клей опасен при попадании в глаза. Технологический процесс склеивания независимо от материала и конструкции включает: подготовку поверхности к склеиванию (очистка и обезжиривание), зачистку наждачной бумагой, нанесение клея на соединяемые поверхности, выдержку после нанесения клея, сборку соединяемых деталей, сдавливание (от 5 мин до 2 сут), очистку шва от потеков, контроль качества соединения. |
Похожие:
 |
Лаборатория «Конструирования, моделирования и технологии швейных... Наличие доступа к информационным системам и информационно-телекоммуникационным сетям |
|
Пояснительная записка Программа предназначена для реализации работы по ознакомлению детей с искусством конструирования и моделирования из бумаги в условиях... |
 |
«утверждаю» Председатель Госкомитета РФ по физической культуре, спорту и туризму А д. П. Боголюбов (спецподготовка велосипедистов), В. А. Валуев (спецподготовка водников), В. В. Говор (общие вопросы), А. В. Затонский... |
|
Программа конструирования и робототехники «роботрек» Направленность дополнительной общеразвивающей программы (доп) конструирования и робототехники «роботрек» – техническая |
|
Пояснительная записка Цели, стоящие при обучении основ робототехники... Освоение знаний об основах робототехники, конструирования, программирования, об основных принципах механики, о методах и этапах моделирования,... |
|
Урок конструирования: его можно рассматривать как отдельный тип урока,... Сегодня метапредметный подход и метапредметные результаты обучения рассматриваются в связи с формированием универсальных учебных... |
|
Дипломная работа по специальности 230401. 65 «Прикладная математика»... Исследование проблемы моделирования феномена самосборки и разработка требований к инструментальным средствам моделирования |
|
I. общие вопросы технической мелиорации грунтов королев В. А Госты, инструкции, методические указания и рекомендации по тем или иным методам, а также литература, затрагивающая всевозможные общие... |
|
От моделирования к проектированию 2-е издание, исправленное и дополненное Я 804 Образовательная среда: от моделирования к проектированию. — М.: Смысл, 2001. — 365 с |
|
Г лава Установление вида, модели нарезного оружия по стреляной пуле и гильзе |
|
Поставьте вопросы, на которые вы бы хотели получить ответ в рамках мастер-класса? Цель: создать условия для учащихся для конструирования и программирования механического аллигатора, который бы мог открывать и захлопывать... |
|
Решением Комиссии Таможенного союза от 18 октября 2011г. №823 Перечень... Безопасность машин. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть Основные термины, методология |
|
Общие вопросы по пп1318 Общие вопросы по пп 851 Российской Федерации (со стороны Заказчика) и ООО «РуНетСофт» (со стороны Исполнителя), в период с 03. 02. 2014 г по 10. 05. 2014... |
|
Технические требования Лаборатория исследований аварийной авиационной техники (АТ) и моделирования отказов из состава отдела организации и контроля исследований... |
|
Фрезерная обработка на станках с чпу Модель tlv-850ii предназначена для выполнения фрезерной обработки деталей с возможностью предварительной подготовки управляющих программ... |
|
«Набор матриц и приспособлений стоматологических для моделирования пломб «тор вм» Матрицы и приспособления стоматологические для моделирования пломб «тор вм» в составе |