Проектная работа. Модель-игрушка - паровоз

VII городской конкурс реферативно-исследовательских работ

для учащихся 1-8 классов  «Интеллектуалы XXI века»

 

 

 

 

 

 

 

Модель-игрушка наземного транспорта - паровоза

(Мир техники)

 

 

 

 

 

 

Автор:

Зубова Надежда Владимировна,

учитель начальных классов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Челябинск – 2012

 

Состав работы

 

Вводная часть ................................................................................................3

 

Основной текст .............................................................................................4

 

Заключительная часть ..................................................................................9

 

Список литературы ....................................................................................10

 

Приложения ................................................................................................11

 

Аннотация ...................................................................................................

 

Отзыв о работе научного руководителя ...................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вводная часть

 

В начальной школе на уроках труда мы выполняли простые поделки из картона, цветной бумаги, пластилина. Я всегда хотел изготовить игрушки из большего количества материала, но я не умел обрабатывать эти материалы, и у меня не было инструментов для этого. Особенно мне хотелось сделать своими руками движущуюся игрушку для младшего брата и детскую мебель для кукол сестры.

Нас познакомили с различными материалами, научили их обрабатывать, показали графические изображения изделий. Вместе с учителем мы обсудили, какие изделия каждый из нас хотел бы сделать своими руками, и выяснили, что общим для всех ребят является желание изготовить модель-игрушку транспортного средства.

Это могут быть различные автомашины — легковые, гоночные, грузовые, а также тракторы, погрузчики, танки, паровозы и электровозы, мотоциклы и другие.

Я решил сделать движущуюся модель-игрушку паровоза для своего младшего брата.

Исследование, анализ проблемы

У брата немного игрушек, которые ему купили в магазине, так как они очень дорого стоят. Они красивые, но непрочные, потому что сделаны, как правило, из хрупкой пластмассы. Такими игрушками хорошо играть на ровной поверхности, а на земле они быстро засоряются и ломаются. Красивая окраска игрушек также быстро стирается при игре во дворе.

Актуальность обозначенной проблемы определила выбор темы реферата: «Модель-игрушка наземного транспорта - паровоза»

Цель: Изготовить модель-игрушку наземного транспорта - паровоз

Объект исследования: Модель паровоза

Предмет исследования: Техника изготовления паровоза

На основании цели сформулируем следующие задачи:

1.                  Изучить историю паровоза.

2.                  Провести анализ материала для создания паровоза.

3.                  Создать паровоз из выбранного материала.

4.                  Описать этапность и  технику изготовления паровоза.

5.                  Участие в олимпиаде.

Методы исследования: описательный, сравнение, наблюдение, практический.

Критерии, которым должна удовлетворять игрушка

1. Наличие вращающихся колес. 2. Прочная. 3. Красивая. 4. Из подручных материалов с отдельными деталями из металла. 5. Безопасная в обращении. 6. Недорогая.

Основная часть

 

Первоначальные идеи и выбор лучшей идеи.

Я заинтересовался историей появления паровозов. Какие они были? Сейчас их можно увидеть только на картинках и в музеях.

 

1. История появления и устройство паровоза

 

Паровоз - одна из удивительнейших машин, созданных человеком. В ней соединились металл, огонь, воздух и вода.

Первый паровоз - повозку на железнодорожном ходу, приводимую в движение паровой машиной, - изобрел в Англии в 1803 году Ричард Тревитик. Вначале это был просто аттракцион - на радость публики паровоз ездил по кругу, словно огромная игрушка. Однако уже в 1829 году Георг Стефенсон создал свою знаменитую "Ракету" - полноценный локомотив, перевозивший грузы и людей. Все, что было заложено изобретателем в устройстве "Ракеты", стало основой конструкции паровоза на все времена. В 1833 году появился паровоз и в России. Сделали его отец и сын Черепановы на Нижнетагильском заводе на Урале. Паровоз был создан на основе "Ракеты", но превосходил ее по многим параметрам. Четыре года спустя в России открылась первая русская железная дорога общего пользования на паровой тяге Петербург - Царское Село. Первые паровозы для нее закупались в Англии.

В истории паровоза были знаменитые рекордсмены: самый мощный паровоз (около 8000 л. с.) - американский "Big boy" постройки 1941 года; самый скоростной - английский "Маллард" - 202 км/ч. В России самый быстрый паровоз (серии 2-3-2) на испытаниях в 1938 году достиг скорости 178 км/ч. Самый экономичный товарный паровоз серии ЛВ имел КПД 9,27 процента. В декабре 1956 года постройкой паровоза ЛВ-0522 в СССР завершилось паровозостроение. С тех пор сохранились несколько сотен паровозов. Их используют как передвижные котельные, на промывке и пропарке вагонов. Иногда бывают нужны паровозы на киносъемках.

Паровоз состоит из трех частей: котла (4), паровой машины (12) и экипажа (15). Сердце паровоза - паровой котел. Над ним расположена будка паровозной бригады (2). Управляет всеми процессами машинист, отопление и смазку осуществляет его помощник, а вспомогательные работы - кочегар. Твердое топливо (уголь, дрова, сланец, торф) забрасывают в топку (3) вручную. На мощных паровозах уголь подают с помощью механического углеподатчика (стокера). Жидкое топливо (нефть, мазут) распыляется в топке форсункой. Воду в котел качают специальным насосом - инжектором, который решает проблему подачи воды с помощью одного только разрежения, создаваемого паром, без каких-либо механических устройств.

Тепло (до 1700оС), получаемое в результате горения топлива, распространяется по дымогарным и жаровым трубам через слой воды, находящейся в цилиндрической части котла. Вода, омывая трубы, закипает. Образовавшийся при этом пар скапливается в особом колпаке наверху котла - сухопарнике (7). Первые паровозы работали, используя простой, или, точнее сказать, насыщенный, пар. В начале XXвека пар стали перегревать, и это позволило значительно повысить мощность и экономичность паровоза.

Когда машинист с помощью главного рычага открывает заслонку, регулирующую выход пара, он устремляется из котла в паровую машину, состоящую из цилиндра, золотника (9), поршня (11) и движущего механизма - сложной системы рычагов, называемых дышлами и тягами. Эти рычаги, управляя золотником, обеспечивают парораспределение и перемену хода и, наконец, собственно перемещают паровоз.

Золотник дозирует количество пара, которое попадает в рабочую часть цилиндра, и давит на поршень, иными словами, отсекает лишний пар. Отсюда - известный паровозный термин "отсечка" - это и есть издаваемый паровозом звук "чух-чух-чух".

Экипажная часть (экипаж) - это рама, рессоры и колеса. По ней определяют тип паровоза - так называемую колесную формулу. Маленькие передние колеса, позволяющие паровозу лучше "вписаться в кривую" на скорости, зовутся бегунковыми или бегунками.

Топливо и воду, необходимые для выработки пара, везут в прицепленной к паровозу, специально оборудованной повозке - тендере (1).

По экономичности и мощности паровоз уступает тепловозу и электровозу, однако значительно превосходит и тот и другой по выносливости и неприхотливости. Ремонт паровоза стоит значительно меньше, чем тепловоза или электровоза; гораздо дешевле, чем электроэнергия и солярка, обходятся уголь и мазут. Именно эти качества паровоза во многом определили бесперебойность работы железных дорог во время Великой Отечественной войны.

В России пассажирские паровозы всегда красили в зеленый, голубой или синий цвет, а товарные - только в черный. Колеса у наших паровозов традиционно были красными с белой окантовкой. Такими и запомнятся великие труженики железных дорог - паровозы - будущим поколениям

 

2. Сборка модели наземного транспорта паровоза

 

Вот такой паровоз можно изготовить своими руками. Это очень увлекательная творческая работа. А сам паровоз может послужить как в качестве игрушки, так и в качестве контейнеров для хранения игрушек брата. В такие вагоны братик с удовольствием будет собирать свои игрушки. А теперь предлагаю вашему вниманию процесс изготовления этого паровоза. Для работы мне потребовались: 5,5 м. зелёных и 1м. красных самоклеющихся обоев, двусторонний и обычный скотч, подкладочная ткань, 6 шт рым-болтов, аэрозольная эмаль, поддоны для цветочных горшков двух размеров (колёса паровоза), пластмассовые крышки для 5-ти литровых банок 8 шт. (колёса вагонов), картонные коробки и другой бросовый материал.

1. Для создания вагонов использовал коробки из-под бананов.

2.Коробки без дна... поэтому заклеил дно скотчем.

3.Вложил вырезанный по размеру дна картон.

4. Для колёс вагона использовал пластмассовые крышки от 5-тилитровых банок

5. Ножом срезал неровности с крышек.

6. Для крепления колёс к коробке использовал горлышки от пластиковых бутылок. В центре крышки вырезал ножом отверстие по размеру горлышка бутылки.

7.Определил на коробке место расположения колёс, приложил крышку, обвел отверстие. 8. Вырезал ножом намеченные отверстия.

9. Изнутри коробки вставил в отверстие горлышко бутылки

10.Надел на него крышку и закрепил колпачком. Это была примерка.

11.Оклеила коробку зелёного цвета самоклейкой.

12.Для сцепления вагонов между собой использовал рым-болты.

13.На узкой стороне вагона отвёрткой сделал отверстие, вставил рым-болт

14. Изнутри закрутил гайкой. То же сделал на противоположной стороне вагона.

15. Прорезал отверстия для колёс.

16.Во все 4 отверстия изнутри вставил горлышки от пластиковых бутылок.

17.По верхнему краю коробки изнутри приклеил двусторонний скотч.

18.Из красной подкладочной ткани сшил вкладыш для внутренней части вагона. Верхний край его подогнул и приклеил к двустороннему скотчу.

19.Крышки, предназначенные для колёс, покрасил золотистого цвета аэрозольной эмалью, прикрепил к горлышкам пластиковых бутылок. При передвижении колёса будут крутиться.

20. Вагон готов. Таким же образом сделал ещё один вагон.

21. Приступаю к изготовлению паровоза. Торцевую сторону коробки разрезаю по бокам. Стенку слегка углубляю. Углы срезаю ножом. Это передняя часть паровоза.

21.Вырезаю картон по размеру периметра верхней части. Склеиваю всё скотчем. Дно не заклеиваю, так как через отверстие в дне будем осуществлять все крепления.

22.Оклеиваю самоклейкой

23.Для изготовления кабины использовал коробку от соков.

24.Для округлой цилиндрической носовой части подошла пластиковая банка из-под корма для собак

25. На коробке вырезал отверстие по горлышку банки так, чтобы оно туда плотно вставлялось.

26.Снизу коробки сделал картонное дно.

27. На задней части коробки, куда будет крепиться кабина, сделал 3 отверстия (можно 2), в которые изнутри вставил горлышки от пластиковых бутылок.

28.Оклеил коробку, предназначенную для кабины самоклейкой кроме верхней части (где будет крепиться крыша), дна и одной боковой части (через которую будем осуществлять крепление изнутри). На дне кабины сделал 3 таких же отверстия.

29.Соединяю кабину к нижней части паровоза так, чтобы горлышки бутылок вошли в отверстия на дне кабины, и закручиваю изнутри крышками от бутылок. На носовой части прорезал отверстие по размеру горлышка пластиковой бутылки для крепления банки. Вставила в это отверстие изнутри горлышко бутылки.

30.С пластиковой банки снял наклейку и сделал отверстие по размеру горлышка бутылки (для крепления трубы), а перпендикулярно ему с обратной стороны банки сделал такое же отверстие по центру банки (для крепления её к коробке)

31.Трубу паровоза решил сделать из верхней части пластиковой бутылки. Для этого верхнюю часть пластиковой бутылки и банку снаружи покрыл аэрозольной эмалью золотистого цвета. Среднюю часть банки заклеил самоклейкой. Горлышко бутылки вставил в отверстие на банке и закрепил крышкой от бутылки.

32.С банки снял крышку и с помощью болтов прикрепил её к дну банки.

33.Горлышко банки вставил в отверстие на кабине. А в отверстие на нижней части банки пропустил горлышко бутылки, торчащее на носовой части паровоза и закрепил крышкой от бутылки.

34.Заклеил боковую часть кабины.

35.Для крыши кабины вырезал из картона прямоугольник, периметром чуть больше, чем периметр верхней части. Вырезал боковые части крыши.

36.Оклеил самоклейкой. С помощью скотча прикрепила боковые части к крыше.

37.Надел крышу сверху на кабину, закрепил с помощью самоклейки.

38.На глаза попалась старая пластмассовая мыльница для ванны. Решил использовать её в качестве бампера носовой части паровоза.

39.Покрасил бампер аэрозольной эмалью

40.С помощью болтов прикрутил "бампер" внизу носовой части паровоза.

41.Для изготовления фар паровоза использовал горлышки с пробками от молочных пластиковых бутылок.

42.По бокам носовой части паровоза вырезал отверстия по размеру горлышка молочной бутылки. Изнутри вставил в них горлышки молочных бутылок.

43.Снаружи закрутил крышками. Получились фары. В углах нижней носовой части прикрепил рым-болты, чтобы привязать верёвочку.

44.Для колёс паровоза использовал пластмассовые поддоны для цветочных горшков. Для передних колёс размер поддонов чуть меньше, чем задних.

45.Закрепил, так же как и колёса у вагонов (с помощью горлышек от пластиковых бутылок). Из жёлтой бумаги вырезал окна.

46.Чтобы придать законченный вид трубы паровоза, вырезал отверстие на пластмассовой крышке от 5-ти литровой банки диаметром чуть меньше, чем диаметр верхней части трубы. Покрасил её аэрозольной эмалью и приклеил клеем "Момент" к верхней части трубы.

47.А пластиковый поднос для мидий, который я первоначально хотел использовать в качестве бампера, я болтом прикрепил к задней части кабины. Внизу прикрутил рым-болт для сцепления с вагонами.

48. Паровоз и вагоны сцепил между собой с помощью болтов.

49.Паровоз готов.

 

Заключительная часть

 

Техническое моделирование для меня – это путь к овладению технической специальностью, развитие интереса к технике и техническим видам спорта, развитие конструкторской мысли и привитие трудолюбия во всем.

При создании модели я приобщился к теоретическим знаниям и практической деятельности, связанными не только с моделизмом, но и с «большой» техникой. Я научился создавать модель, начиная от задумки до технического воплощения проекта в жизнь. А в перспективе модель может воплотиться в «серьезное» изделие. Данную модель паровоза можно усовершенствовать, дополнив ее двигателем специальными датчиками, таким образом, что может получиться радиоуправляемая модель.

Для всего этого необходимы умения правильной работы с инструментами, знание правил техники безопасности с ними. Занятия техническим моделированием помогают мне адаптироваться к новым условиям современной жизни.

Проделанная работа позволяет сделать следующие выводы:   

Паровоз такой конструкции можно изготовить без специальных навыков, используя инструменты и материалы, указанные в работе.

Разработанные и представленные в работе схема сборки паровоза и технологическая карта изготовления деталей показывают, что  изготовление и сборка особой сложности не представляют.

Применение частично готовых шаблонов фюзеляжа, крыла, стабилизатора облегчает создание паровоза.

Относительная простота конструкции такого паровоза дает возможность изготовить его у себя дома.

Исходя из вышесказанного, и полученных в результате работы неоценимого опыта можем уверенно сказать, что можно изготовить планер, используя более простой, легкий и дешевый материал, с которым сможет работать учащийся, не имеющий специальных навыков.

Созданная мной модель-игрушка понравилась брату и всей нашей семье. Это мое первое изделие. Испытание игрушки прошло успешно: ею хорошо играть и на полу, и на земле, она прочная и довольно красивая. Я не очень хорошо рисую, поэтому мне не особенно удалось оформление паровоза, и я учту это при изготовлении других игрушек.

Игрушка получилась недорогой, так как сделана из отходов и за короткое время.

 

 

Список литературы

 

1.      Википедия — свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/Пенополистирол/свободный. – Загл. с экрана.

2.      История техники, А.А. Зворыкин, Н.И. Осьмова, В.И. Чернышев, С.В. Шухардин. 2005г.

3.      Макаров Л.Л. Паровозы серии Э: фотоальбом/ Леонид Макаров. – М.: Железнодорожное дело, 2004.

4.      Мастерам и мастерицам [Электронный ресурс]  2008-2011. – Режим доступа: http://podelki-shop.ru/modelirovanie/o-materialax-dlya-modelizma/свободный. – Загл. с экрана.

5.      Энциклопедия мастерства «Игрушка» [Электронный ресурс] Мастерская "Family Group" 2004-2011. – Режим доступа: http://igrushka.kz/vip94/plasampen.php/свободный. – Загл. с экрана.

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru