Реферативно-исследовательская работа "Часы"

XI Городской конкурс реферативно­исследовательских и проектных работ учащихся  1­х – 8­х классов «Интеллектуалы ХХI века» «Часы» Технология (реферативно­исследовательская работа)                   Автор: Масленникова Анастасия,  9 класс, МБОУ «СОШ № 86 г. Челябинска» Научный руководитель:  Нухов Владислав Николаевич,  учитель технологии 2018 Оглавление 1. Выбор и обоснование проекта ……………………………………..1­2 2. Историческая справка …………………………………………….. 3­4 3. Альтернативные варианты проекта ……………………………….5­7 Выбор инструмента, выбор материалов …………………………..8­10 4. 5. Технологическая последовательность изготовления изделия..… 11­16 6. Техника безопасности ……………………… ……………………..17­18 7. Экономическое обоснование ………………………………………19 8. Экологическое обоснование………………………………………..20 9. 10. Фотография изделия …………………………………………..……24 11. Литература ……………………………………………………….… 25 Вывод, заключение, оценка изделия ………………………………22­23 Выбор и обоснование проекта При выборе изделия, помимо собственного желания, необходимо также  учитывать свои собственные возможности. Например, есть ли возможность  достать необходимый материал, или хватит ли навыков и умений при  изготовлении проекта. Подумав, я решила, что оптимальным вариантом  изделия для меня могу стать настенные часы. Думаю, что навыки, которые  потребуются при изготовлении проекта, у меня есть, так как подобные  изделия я делала и раньше, и часы не будут для меня очень сложной работой.  Решив сделать самостоятельно такие часы, я хотела попробовать себя и как  конструктор, и как дизайнер. В моём сознании уже давно сложился процесс  изготовления изделия, прояснились проблемы, с которыми мне придётся  столкнуться. Но чем сложнее изделие, тем интереснее, тем глубже  удовлетворение от победы над собой. Изученный материал по курсу,  математике, истории, и технологии поможет мне решить эту задачу. Прежде  чем приступить к проектированию и изготовлению часов, я исследовала  потребительский рынок. Мне были интересны цены, качество и дизайн  предлагаемых сегодня на рынке изделий (схема 1). Высокая стоимость  товараовысть товара Несоответствие   размеровответствие размеров НеудачНеудачное дизайнерское решениеное дизайнерское решение Низкое качество товараоригинальности ЧАСЫ НиОтсутствие оригинальностизкое качество товара НесоотвНесоответствие эстетическим требованияметствие эстетическим Исследовав потребительский рынок, я окончательно пришла к выводу, что  данное изделие буду делать сама. Оно должно отвечать следующим  требованиям: с одной стороны, быть простым, с другой ­ отличаться  оригинальностью и надёжностью в эксплуатации. Следует учесть минимальные экономические затраты на сборку и, при необходимости,  ремонт изделия. При изготовлении изделия необходимо учитывать сле­ дующие факторы (схема 2). СоСовременный дизайнвременный Наличие оборудования и инструмента ичие оборудования ПросПростота изготовлениятота изготовления ЧАСЫ ЧчАСЫы Безопасность изготовленияизготовл ения экономические затраты Оптимальные мальные ДостДоступность материалаупность материала КонКонтроль и испытания, время на изготовлениетроль и испытания, время Итак, моя цель ­ изготовить своими руками часы, которые должны  отвечать вышеперечисленным требованиям. История проекта Час   —   инструмент   для   измерения   продолжительности   временных ыы интервалов, в единицах, меньших, чем одни сутки. Бытующее мнение о часах как   измерителях   времени   не   верно,   (На   самом   деле   измеряется   только продолжительность интервалов от чего­либо до чего­либо). Первыми часами, которыми   стал   пользоваться   человек,   были   простейшие   солнечные   часы, представлявшие собой обыкновенный воткнутый в землю шест. Вокруг него нарисована шкала времени. Тень от шеста, передвигаясь по ней, показывала, который   сейчас   час.  Позднее   такие   часы   делали   из   дерева   или   камня   и устанавливали на стенах общественных зданий. Затем появились переносные солнечные часы, которые изготавливали  из ценных пород дерева, слоновой кости   или   бронзы.   Были   даже   часы,   которые   условно   можно   назвать карманными; их нашли при раскопках древнего города. Часы были небольшие. Их   вполне   можно   было   бы   поместить   в   кармане.  Логичным   недостатком такого устройства было то, что оно не работало в помещениях и в темное время суток. Это, конечно, было крайне неудобно. Видимо, поэтому изобрели водяные часы. По капелькам вода перетекала из одного сосуда в другой, и по тому, сколько воды вытекало, определяли, сколько прошло времени.  В Китае, например, ими пользовались 4,5 тысячи лет назад. Кстати, первый будильник на   земле   тоже   был   водяным   ­   и   будильником,   и   школьным   звонком одновременно.   Его   изобретателем   считают   древнегреческого   философа Платона,   жившего   за   400   лет   до   нашей   эры.   Кроме   водяных   часов   были известны еще часы песочные и огневые. На Востоке последние представляли собой   палочки   или   шнуры,   сделанные   из   медленно   горящего   состава. Следующим   шагом   в  развитии   часовой   промышленности   было   изобретение часов с маятником. Его приписывают великому ученому Галилео Галилею. Он в конце XVI века заметил, что периоды колебания маятника зависят от длины цепи,   на   которой   он   подвешен.   Первое   упоминание   о   механических   часах относится к концу 6 столетия. Современные механические часы были созданы нидерландским ученым Христианом Гюйгенсом в 1657 году. Настольные и напольные часы долгое время являлись предметом гордости их хозяина. Они свидетельствовали о его положении в обществе и финансовом благополучии. Такие часы не только показывали время, они представляли собой изысканную деталь интерьера. Высота самых первых напольных часов была не менее 180 см. Однако  очень скоро  в  них  стали использовать   длинные  маятники, для которых требовался более высокий шкаф, и часы «выросли» до 270 см. Очень долго   напольные   часы   крепились   непосредственно   к   стене.   В   противном случае   при   максимальном   поднятии   одного   из   грузов   они   могли   потерять равновесие. В дальнейшем с развитием часовых механизмов напольные часы становились  более  компактными. В  конце XVI  века  появились   настольные часы. Они имели одну стрелку, но два циферблата: один циферблат показывал время, а другой существовал для установки будильника. А столетием позже были   созданы   первые   консольные   часы.   Они   получили   свое   название   от французского слова console — так называли небольшую пристенную полочку, на которую ставили эти часы. Ещё более точными часами являются созданные в 1951­1955 гг. молекулярные и атомные генераторы частоты, в которых ход часов   определяется   частотой   собственных   колебаний   молекул   или   атомов какого­либо вещества (например, аммиака или цезия). Молекулы или атомы обладают   совершенно   одинаковыми   свойствами.   Частота   их   собственных колебаний   постоянна   и   не   зависит   от   внешних   условий.   Эти   свойства   и использованы для устройства атомных часов. Альтернативные варианты проекта  Возможности электронных устройств, встроенных во всевозможные игрушки,  бытовые вещи, сегодня очень большие. Приступая к проектированию изделия,  необходимо представить ряд вариантов подобного изделия, чтобы выявить  его существенные преимущества и недостатки. При выборе конструкции и  технологии изготовления этого изделия я определила параметры, которые  следует учесть при изготовлении часов.                                               Назначение: использовать как настенные часы, а также как украшение,  дополняющее интерьер квартиры. Р а з м е р: 400 х 200 х 80 мм ­ корпус изделия. Проектируя основной вариант изделия, следует учитывать его надёжность,  которая зависит от качества подобранного материала, сборки корпуса с  вариантами разборки при ремонте, настройке на случай непредвиденных сбоев в работе. Долговечность осуществляется за счёт выбранной конструкции при  решении конкретных задач, универсальность данного изделия осуществляется за счёт использования его как по прямому назначению (в виде сувенира), так и в качестве учебно­наглядного пособия. Лёгкость и простота в сборке  достигается путём подгонки и склеивания доступным клеем ПВА. Определив  конструкцию изделия, необходимо решить вопрос дизайна. Изделие будет  декорировано лаком. Компактность изделия, пропорции и объёмные элементы отличают его от изделий промышленного производства. Часы. Вариант 1. Это более интересный вариант изделия. Наиболее удачное  изделие, которое заслуживает внимания и уважения, так как в нем  просматривается стиль и рука мастера. При изготовлении таких предметов,  нельзя ни разу ошибиться, так как разборка и замена отдельно взятой детали  приведёт к тяжёлым последствиям. Фактически придётся изготавливать  изделие с «нуля».  Часы могут быть использованы  как сувенир, дополняющий интерьер квартиры.  Часы. Вариант 2. (мои часы) Основу работы над изделием  составляет подготовительный процесс изготовления деталей. Отделка  изделия представляет собой выпиливание. Изделие не представляет особого  труда в изготовлении. Практическое применение – использование по прямому  назначению и как сувенир. Часы. Вариант 3. Данный вариант изделия представляет  особый интерес. Изделие красиво само по себе. Работа интересная,   ошибаться здесь нельзя.  При создании сюжета орнамента развивается  творческое мышление. Использование в едином приеме теории и практики  создает благоприятные условия для развития творческих способностей и  склонностей, приобщает к созданию оригинальных и красивых вещей,   к  трудовому и эстетическому воспитанию, профессиональному    самоопределению.  Ручная работа всегда ценилась выше, чем механическая. Промышленным  способом такие изделия не изготавливают, поэтому каждая такая работа ­ своего рода шедевр. Безусловно, декоративно­прикладное искусство  составляет значительную часть духовного богатства народа. Оно охватывает  широкий спектр художественных ремесел, связанных                          с  эстетизацией среды обитания человека. Выбор инструмента, оборудования и материалов Проектируя изделие, следует учитывать параметры, при которых оно будет  работать исправно и долговечно. При сборке необходимо предусмотреть  требования качества подгонки сопряженных деталей часов. Лёгкость и  простота сборки достигается за счёт применения современных  конструкционных материалов, инструмента и оборудования. Исследуя различные конструкционные материалы, применяемые для  изготовления часов, я взяла наиболее распространенный и простой для  выпиливания материал ­ фанеру. Для выполнения моего изделия я нашла, на  мой взгляд, оптимальное соотношение между стоимостью материала, и  функциональными возможностями в результате эксплуатации (прочность, вес, долговечность).       Проектируемый   объект   не   должен   быть   громоздким,   обладать   большой массой и неустойчивостью.  Наиболее  доступным материалом  является фанера, при использовании  которой материал является для меня экономически выгодным, имеются  навыки в технологии обработки; к тому же, этот материал хорошо поддается  механической обработке. При сборке корпуса  изделия необходимо учитывать  простую технологию   сборки. Я предлагаю свой вариант ­ клей ПВА.   Решая дизайнерскую задачу, предлагаю свой вариант, который, мне кажется  удобным, дешевым и оригинальным. Использование способа лакирования  предусматривает придание изделию блестящей поверхности, а также защиту  её от влаги. Необходимое оборудование: верстак, столик для выпиливания,  инструменты (карандаш, линейка, ножовка по дереву, дрель, копирка, калька)  ­ имеются в школьной мастерской. Прежде чем начать выполнение техноло­ гических процессов, связанных с изготовлением изделия, необходимо  разработать технологическую карту. Технологическая последовательность                                           изготовления изделия          № Наименование        Графическое изображение операций Схема 1. будущих часов Инструменты приспособления Изготовить нижнее основание   G (1шт) Изготовить Y распорку  (2шт) Изготовить крышу C (2шт) 2. 3. Линейка Карандаш Дрель, Лобзик Ножовка Наждачная бумага Копирка, калька Дрель Комплект инструментов Лобзик Изготовить переднюю, 4. заднюю   панель O (2шт) Изготовить панель  W 5. (2шт) Изготовить  боковые 6.  H,I панели (4шт)  Дрель Комплект инструментов Лобзик Дрель Комплект инструментов Лобзик Дрель Комплект инструментов Лобзик Клей, наждачная бумага, лак Собрать готовое 7. изделие, отшлифовать Покрыть лаком. Техника безопасности при выполнении работ 1.При пилении древесины:  пользуйся упорами и направителями;  не держи левую руку близко к полотну пилы;  не сдувай опилки, сметай их щёткой­смёткой. 2.При работе на сверлильном станке:  правильно установи сверло;  надёжно закрепи деталь;  плавно и равномерно подавай сверло;  заканчивая сверление, ослабляй нажим на сверло. 3.Выполняя лакокрасочные работы:  не держи долго открытыми банки с красками;  при работе не подноси краски к лицу;  работу выполняй в хорошо проветриваемом помещении;   используй защитные средства: перчатки, респиратор;   после завершения работы вымой руки с мылом. 4.При выполнении сборочных работ:  используй инструменты по назначению;  не клади в карманы острые предметы;  не бери в рот гвозди,  шурупы. Экономическое обоснование Реальная общая стоимость по конечному результату составила 460,8 рублей .  На мой взгляд, это невысокая цена по отношению к товару, который продают  сегодня на рынке или в магазине, так как его трудно найти и в имеющемся  товаре можно обнаружить некоторые недостатки и недоработки.  № Необходимые Единицы Цена Израсходовано Стоимость материалы  измерения (руб.) материала 1. 2. 3. 4. 5. 6. Фанера  Лак Клей Пилочки Электроэнергия Часовой механизм Метров кв. Кг Кг Штук КВт Штук 200           1              200 рублей  70  70   3  3,4 69  100 70 рублей 50 15 2 1 70 рублей 45 рублей 6,8 рублей 69 рублей Итого: 460,8 рублей Экологическое обоснование Изготавливая свой проект, я старалась как можно меньше нарушать экологию природы и свое здоровье. Материал на часы брала из отходов производства. Технологические процессы выполняла в хорошо проветриваемом помещении. Опилки   использовала   дома   для   грядок.   Отходы   при   столярной   работе   ­ природного   происхождения,   поэтому   при   перекапывании   их   с   почвой получится   благоприятный   эффект   в   виде   удобрения.   Покрывала   изделие лаком   на   улице,   что   не   было   так   вредно   для   здоровья.  Лак   имеет государственный   сертификат   и   разрешён   к   применению.   Поэтому использование   данного   изделия   не   приведёт   к   нарушениям   экологической среды общества. Энергозатраты минимальны и работа выполнялась в учебное время. Вывод. Заключение. Оценка изделия. При выполнении проекта были использованы сведения из разделов таких  предметов, как технология, черчение, физика, математика. Довольно часто в  проектах предлагают варианты, которые могут служить темой другого  проекта. Данное изделие, я предлагаю в качестве альтернативного варианта  подобного рода изделий. Работа над проектом была полезной и увлекательной. Использованы навыки и  умения, полученные в школе при изучении разделов технологии, они  закрепляют полученный опыт работы над изделием, прививают  художественный вкус, способствуют общему развитию, доставляют много  положительных эмоций. Данное изделие служит в качестве полезной вещи в  моей практической деятельности. Приобретённая определенная подготовка  является моим активом в конструкторской деятельности, а также  оформленные изделия ручной работы всегда привлекают людей с  художественным вкусом. . Фотография изделия. Источники информации 1.Симоненко В.Д. Технология 5 класс. – М.: Вентана­Граф, 2005 г. 2.Симоненко В.Д. Технология 6,7,8 класс. – М.: Вентана­Граф, 2005г. 3.Попов В.В. Выпиливание лобзиком ­ М.: Народное творчество,2006г. 4.Соколов Ю.В. Художественное выпиливание лобзиком ­ М.: Лесная промышленность,1987г       5.http://www.lobzik.pri.ee/modules/news/index.php?storytopic=7&start=30            6.  Журнал  Fretwork_Clocks_Bonus_12_66­ 2002г.