Настенный светильник

XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Настенный светильник

Козырев А.Е. 1
1МАОУ СОШ 101
Марков Н.М. 1
1МАОУ СОШ 101
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Основное понятие в обучении технологии — труд.

Труд человека — это процесс преобразования окружающего мира и со­вершенствования самого человека: чтобы достичь цели, мы затрачиваем опре­делённые усилия, при этом не только получаем запланированный результат, но и развиваем свои способности. Важно научиться понимать нравствен­ную ценность трудовой деятельности, испытывать радость от процесса и ре­зультата труда. Для проектирования и конструирования необходимо владеть не только технологической, но и гуманитарной культурой, уметь оценивать экономические, экологические и социальные последствия преобразования мира. Осваивая технологии, мы учимся соединять мысль с действием.

Совершенство технологий, как известно, проверяется их экономич­ностью. Осваивать базовые понятия экономики нам предстоит пока на при­мере экономики семьи. Современное понятие «технология» неразрывно связано с понятием «информация», поэтому информационным технологи­ям также будет уделено внимание.

Таким образом, главным в содержании технологического образова­ния становится развитие наших личных качеств, которые пона­добятся для осознанного выбора нашей будущей профессии и проектирова­ния жизненной карьеры.

Творческий проект «Настенный светильник».

Идея проекта возникла на основе наблюдений светильников в быту. У каждого светильника есть свои плюсы и минусы. Хотелось бы сделать свой оригинальный светильник. Хотелось бы сделать свою конструкцию с необычным дизайном.

В магазинах большой выбор различных светильников. Но все они дорого стоят. Рассмотрев конструкции светильников, вдохновлённый идеей, я решил сделать настенный светильник самостоятельно.

Выбор и обоснование творческого проекта

Из всех видов светильников, который подошёл бы в моём случае – это настенный светильник. Настенные светильники применяются для местного освещения помещений любого назначения как с целью создания комфортных условий для занятий и отдыха, так и для декоративной подсветки стен и предметов интерьера.

Знаний, полученных на уроках технологии по обработке конструкционных материалов и электротехнике достаточно, чтобы изготовить светильник.

Цель проекта:

- изготовить настенный светильник из подручных и доступных материалов.

Задачи проекта:

выбрать оптимальный вариант конструкции настенного светильника, с учётом предъявляемых требований и имеющихся материалов;

разработать чертежи и технологическую карту для изготовления настенного светильника;

изготовить настенный светильник с соблюдением технологической последовательности и правил техники безопасности;

сделать экологическую и экономическую оценку проекта;

провести испытание и сделать выводы по проекту.

Выполненное изделие должно отвечать следующим требованиям: безопасное в использовании, оригинальное по исполнению, простое и надёжное в эксплуатации, экономически выгодное при изготовлении и экологически безопасное.

Материал

 

Инструменты и приспособления

 

Безопасность

         

Технология изготовления

 

НАСТЕННЫЙ СВЕТИЛЬНИК

 

Экологическая и экономическая оценка.

         

Конструкция изделия

 

Реклама

 

Потребность

История появления светильников

Сегодня трудно себе представить жилое помещение без наличия в нем осветительных приборов. Они используются повсеместно как в быту, так и на производстве. Светильники настолько прижились, что не многие люди задумываются о том, какой путь эволюции был ими пройден.

У древних людей в качестве искусственного источника света выступал костер. Позже с развитием человечества и появлением тяги к искусству для освещения стали использоваться факелы, которые вставляли в расщелины горных пород, стены домов и замков.
Античная Греция стала родиной глиняных масляных ламп. В керамическую форму наливалось масло оливы и жир. В смесь опускался фитиль, который и был источником света в зажженном состоянии.

Древние греки и римляне использовали для освещения жилищ напольные светильники, представляющие собой чашу на треножной опоре. В чашу наливалось горючее вещество и ароматические добавки. Позже тренога напольного светильника трансформировалась в канделябр, у которого в качестве основания использовалась всего одна опора. Другим прибором для освещения стал лампадарий. Это была стационарная чаша, которую крепили

к потолку. Лампадарий наполняли маслом и животным жиром и вставляли в эту смесь фитиль, выполненный волокнами растительного происхождения.

Следующий этап развития светильников связан с появлением свечи. Она оказалась удобнее в использовании. От свечи было меньше копоти, она была более простой и дешевой в производстве. Благодаря ей, конструкции

осветительных приборов стали более изящны и красивы. Уже в конце 17 столетия в жилищах стали широко применяться люстры. Свечи вставлялись в них, а сами люстры подвешивали к потолку.

На смену свечам пришла эпоха керосина. Керосиновая лампа набрала большую популярность в 19 столетии. Топливо давало по сравнению со свечкой более яркое свечение, а конструкция лампы имела возможность регулировки яркости. Вместе с появлением керосиновых ламп для освещения улиц стали применяться газовые фонари. Копоть от работы газовых фонарей и керосиновых ламп, а также использование в них взрывоопасного и горючего топлива привели к дальнейшему совершенствованию светильников. Революцией в освещении стало открытие электричества.

                               

Поворотным в этом вопросе стало изобретение в 1879 году Томасом Эдисоном лампы накаливания. Подключенная им к источнику питания лампа могла гореть без остановки целых двое суток. В качестве источника питания выступила нить из вольфрама, через которую проходил ток. Эдиссон поместил нить в вакуумный корпус, выступивший в качестве защиты от внешних факторов. Ресурс работоспособности ламп увеличился. Их стали вставлять в светильники, которые в свою очередь, благодаря компактности источника света, начали изготавливать в различных вариациях и стилях. Экологичность и безопасность применения в бытовых условиях электрических ламп открыла широкий простор для фантазии дизайнерам. Отныне светильники стало возможным устанавливать на любые поверхности. Их дизайн становится более эстетичным и элегантным.

Конец прошлого века ознаменовался производством люминесцентных ламп и началом их массового использования. Свет от подобных источников создавался благодаря воздействию газового разряда на специальный состав, которым покрывались изнутри стенки колбы. Ресурс работы люминесцентных    ламп оказался до 10 раз больше, чем у ламп накаливания.

21 столетие превратилось в эпоху светодиодного освещения, которое пришло на смену лампам накаливания и люминесцентным лампам. Нагрев элементов, проводящих ток в светодиодных светильниках, практически был сведен к нулю. У светодиодных светильников нет искажения передачи цвета, они не мерцают и стоимость их сравнительно не высока.

Виды светильников

В современном мире существует огромное множество электрических светильников. Прежде чем приступить к изготовлению светильника мне потребовалась информация о видах и особенностях электрических светильников.

Просмотрев журналы и книги, а также сайты интернета по декору интерьера и рукоделию, я нашёл много вариантов электрических светильников. В магазинах можно увидеть светильники различных форм, стилей, цветов, размеров и принципов действия.

Типы светильников

По своему назначению светильники делятся на напольные, настенные, потолочные и декоративные.

По виду освещённости светильники подразделяются на:

светильники прямого освещения - чаще всего излучают свет вниз.

Светильники отраженного освещения обычно излучают свет вверх, отражая свет от потолка в пространство.

Диффузные светильники излучают свет равномерно во всех направлениях.

Техническое задание для изделия «настенный светильник»

Мне всегда хотелось изготовить какое-либо изделие своими руками, но, чтобы оно не просто лежало в ящике, забытое всеми, а постоянно приносило пользу. Хорошо, если это изделие будет украшать комнату. Конечно, для нас сложно изготовить, например, стул или шкаф.

А вот сделать настенный светильник или бра вполне по силам. Когда солнце уже заходит и наступает вечер, приятно посидеть при уютном свете бра и почитать интересную книгу.

Это изделие позволит сэкономить электрическую энергию в доме, так как будет светить только одна лампа, а не вся потолочная люстра. Если у светильника будет красивый внешний вид, то он украсит интерьер комнаты и будет создавать хорошее настроение.

Поэтому мы и выбрали тему творческого проекта «Настенный светильник».

Каким же требованиям должно удовлетворять данное изделие?

С помощью компьютера в программе Word мы составили техническое (проектное) задание для будущего изделия (табл. 1).

Основные характеристики изделия

Назначение изделия и предъявляемые к нему требования

Основные потребители изделия

Все члены семьи, проживающие в квартире или доме

Назначение изделия

Местное освещение

Технические параметры

Ширина – не более 200 мм;

Высота – не более 300 мм;

Расстояние от стены – не более 200 мм

Материалы для изделия

Древесина, металл

Стоимость материалов

Невысокая

Безопасность изделия

Светильник должен быть безопасен в работе

Конструкция и технология изготовления проектного изделия должны удовлетворять следующим основным критериям:

Малый расход материалов (экономичность).

Простота конструкции (мало деталей).

Простота технологии изготовления (все технологические операции доступны

шестикласснику).

Небольшие затраты времени на изготовление.

Красивый внешний вид (эстетичность).

Удобство в эксплуатации.

Экологичность (не загрязняет окружающую среду).

Рис.1 Возможные варианты изделия

Чтобы выбрать возможные для изготовления варианты изделий, я просмотрел различные журналы, книги, сайты Интернета о настенных светильниках, а также готовые изделия в магазинах. Я остановился на четырёх несложных вариантах бра (рис. 1), которые отобрал и в результате поиска, и оценил каждый по выбранным критериям. Результаты записали в таблицу, оценивая каждый вариант (в баллах) на соответствие выдвинутым семи критериям: соответствует — 1 балл, не соответствует — 0 баллов (табл. 2).

Наименьший расход материалов у варианта 2, поэтому по первому критерию 1 балл присваиваем именно этому варианту, а остальным — 0 баллов.

Простая конструкция у вариантов 1, 2 и 4, поэтому по второму критерию они получают по 1 баллу. Вариант 3 получает 0 баллов, так как в его конструкцию входят гнутая трубка, держатель плафона, элементы резьбового соединения трубки с корпусом и держателем, элементы корпуса, собранные на пайке или сварке.

Оценивая варианты изделия по третьем) критерию, можно отметить, что технологические операции изготовления вариантов 1 и 4 доступны для шестиклассника, поэтому присваиваем им по 1 баллу. В варианте 2 сложным является соединение трубки с корпусом, а в варианте 3 необходимо изогнуть трубку, а это выполнить не просто.

Меньше всего времени потребуется на изготовление варианта 4 (где надо вырезать несколько полосок из жести, согнуть их и соединить между собой), поэтому по четвёртому критерию даём этим вариантам 1 балл, а остальным — 0 баллов.

Варианты 2, 3 и 4 имеют современный вид, их можно назвать эстетичными и присвоить по пятому критерию 1 балл, а варианту 1 — 0 баллов.

Удобны в эксплуатации варианты 2, 3 и 4, поэтому по шестому критерию им можно поставить 1 балл. В первом варианте закрытый светоотражатель может препятствовать хорошему освещению, ставим ему 0 баллов.

Все варианты изделия изготовлены из экологически чистых материалов — древесины или металла, которые не оказывают вредного воздействия на окружающую среду, поэтому по седьмому критерию им присваиваем по 1 баллу (здесь мы не учитываем пластиковый патрон, провода, пластмассовый выключатель, вилку, а также плафон из стекла).

Подсчитываем сумму баллов, набранную каждым вариантом, записываем её в правую колонку таблицы 2.

Большее количество баллов набрал вариант 4, поэтому он является лучшим.

Выбор лучшего варианта изделия Таблица 2

Разработка чертежей деталей изделия. Разработка технологии изготовления изделия

Настенный светильник (рис. 2) состоит из кронштейна 1, двух больших завитков 2 и двух малых 3, пластины 4, которые крепятся к основанию 5 шурупами 8. Подвеска 6 крепится к основанию 5 шурупами 7 и служит для закрепления светильника на стене.

Деталь «кронштейн»

Кронштейн (см. рис. 2, дет.1) изготовляем из тонколистового металла толщиной 1 мм. Деталь имеет форму изогнутой полосы шириной 30 мм. Примерная форма кронштейна должна быть такой, как показано на чертеже (рис. 3).

Рис. 2. Проектное изделие «настенный светильник»: 1 — кронштейн; 2 — завиток большой; 3 — завиток малый: 4 — пластина; 5 — основание; 6 — подвеска: 7 — шурупы с потайной головкой; 8 — шурупы с круглой головкой; 9 — сетевой шнур; 10 — плафон

В кронштейне имеются два отверстия диаметром 4 мм для крепления к основанию 5 светильника и одно отверстие 0 5 для сетевого шнура. Чтобы узнать длину детали в развёрнутом виде (длину развёртки), мы сделали её макет из плотной бумаги. Длина развёртки оказалась равной 490 мм. Следовательно, с учётом припусков размеры заготовки должны быть: 40 х 500 мм.

Рис. 3. Чертеж детали «кронштейн»

Технологию изготовления кронштейна запишем в технологическую карту (табл.3).

Таблица 3 Технологическая карта.
Изготовление детали «кронштейн» Таблица 3

Деталь «завиток большой»

Эту деталь (см. рис. 2, дет. 2) будем изготовлять из тонколистового металла толщиной 1 мм. Форма детали показана на чертеже (рис. 4), длина развёртки — 550 мм. Средний прямолинейный участок детали длиной 55 мм с двумя отверстиями диаметром 4 мм для крепления будет примыкать к основанию 5 (см. рис. 2), а концы должны быть изогнуты сначала по радиусу R 120 мм, а затем по диаметру 45 мм. С учётом припусков развёртка заготовки должна иметь размеры 40 х 560 мм.

Технология изготовления детали «завиток большой» отражена в технологической карте (табл. 4).

Рис. 4. Чертеж детали «завиток большой»

Технологическая карта. Изготовление детали «завиток большой» Таблица 4

Деталь «завиток малый»

Эту деталь (см. рис. 2, дет. 3) изготовляем из тонколистового металла толщиной 1 мм. Форма детали показана на чертеже (рис. 5). Длина развёрнутой детали — 310 мм. Средний прямолинейный участок с двумя отверстиями диаметром 4 мм имеет длину 50 мм, а концы должны быть изогнуты сначала по радиусу 55 мм, а затем по диаметру 25 мм. С учётом припусков на обработку развёртка заготовки должна иметь размеры 40 х 320 мм.

Технология изготовления детали «завиток малый» отражена в технологической карте (табл. 5).

Рис. 5. Чертёж детали «завиток малый»

Технологическая Изготовление детали «завиток малый» Таблица 6

Деталь «пластина»

Эту деталь (см. рис. 2) будем изготовлять также из тонколистового металла толщиной 1 мм. Деталь имеет форму плоского эллипса с двумя отверстиями для крепления диаметром 4 мм. На чертеже пластины можно изобразить один вид, указав толщину листа (рис. 6). Размер заготовки 90 х 65 мм.

Процесс изготовления пластины отражён в технологической карте (табл. 7).

Рис. 6. Чертеж детали «пластина»

Технологическая карта Изготовление детали «пластина» Таблица 7

Деталь «основание»

Эту деталь (см. рис. 2, дет. 5) можно сделать в виде металлической коробки, но проще всего её изготовить из деревянного бруска (рис. 7) с продольным отверстием для сетевого шнура. Размеры детали 30 х 30 х 60 мм, следовательно, размеры заготовки должны быть не менее 35 х 35 х 80 мм.

Технология изготовления детали «основание» представлена в технологической карте табл.8

Рис. 7. Чертёж детали «основание»

Технологическая карта Изготовление детали «основание» Таблица 8

Деталь «подвеска»

Подвески (см. рис. 2) мы уже изготовляли в 5 классе, поэтому знаю, что их толщина обычно составляет 1,5 мм. Простейшая подвеска показана на чертеже (рис. 8), её габаритные размеры — 15 х 52 мм. Размеры заготовки — 20 х 60 мм.

Рис. 8. Чертёж детали «подвеска»

Технологический процесс изготовления подвески показан в технологической карте (табл. 9).

Для светильника нужен стеклянный плафон (см. рис. 2, 10) небольших размеров, чтобы кронштейн не сгибался под его тяжестью. Необходим также сетевой шнур длиной 1,5 м с выключателем и вилкой.

Чтобы соединить детали с основанием, понадобится два шурупа (самореза) 0 3,5 х 12 мм с потайными головками и шесть таких же шурупов с круглыми головками (см. рис. 2, дет.7 и 8).

Технологическая карта Изготовление детали «подвеска» Таблица 9

Сборка изделия

Рис. 9. Технология сборки изделия: а — соединение подвески с основанием: б, в — закрепление двух больших и двух малых завитков; г — закрепление кронштейна и пластины; д — монтаж сетевого шнура

Соединить подвеску с основанием двумя шурупами (рис. 9, а).

Закрепить большой и малый завитки с правой стороны основания (рис. 9, б).

Закрепить большой и малый завитки с левой стороны основания (рис. 9, в).

Соединить пластину и кронштейн с основанием (рис. 9, г).

Продеть сетевой шнур через отверстие основания и отверстие кронштейна (рис. 9, д)

Подсоединить светильник к сетевому шнуру (это соединение мне помог выполнить учитель).

Расчёт условной стоимости материалов для изготовления изделия

Длина заготовки из древесины для основания составляет 80 мм = 0,08 м.

Один метр заготовки сечением 35 х 35 мм стоит 28 р., следовательно, стоимость этой заготовки 31:

31 = 28 х 0,08 = 3 р.

Площадь заготовок из тонколистового металла для кронштейна, пластины, двух больших и двух малых завитков составляет:

40 х 500 + 65 х 90 + 2 х (40 х 560) + 2 х (40 х 320) = 96 250 мм2.

Лист металла толщиной 1 мм, размером 1250 х 2500 мм стоит 775 р., следовательно, стоимость заготовки 32 равна: З2 = 775 х (96 250): (1250 х 2500) = 23,87 р. = 24 р.

Площадь заготовки толщиной 1,5 мм для подвески составляет 65 х 90 = 5850 мм2.

Лист металла толщиной 1,5 мм, размером 1250 х 2500 мм стоит 1070 р., следовательно, стоимость заготовки составляет: З3 = 1070 х (5850): (1250 х 2500) = 2 р.

Сетевой шнур длиной 1,5 м с вилкой и выключателем стоит 34 = 64 р.

Светильник небольшого размера (электрический патрон со стеклянным плафоном) стоит:

35 = 20 + 100 = 120 р.

Общая стоимость материалов:

Зовщ - 31 + 32 + З3 + 34 + 35 = 3 + 24 + 2 + 64 + 120 = 213 р.

Окончательный контроль и оценка проекта

Итак, настенный светильник готов. Мы считаем, что в целом-он соответствует разработанным критериям. Изделие экономичное, гак как на его изготовление ушло не много материалов. Технология изготовления включает операции, которые мы уже освоили на уроках технологии: разметка, рубка металла, резание, сверление, опиливание, зачистка, отделка и др. Поскольку эти операции несложные, на изготовление настенного светильника затрачено не много времени.

В магазинах и на сайтах Интернета я ознакомился с ценами на аналогичные изделия и убедился, что мой светильник стоит значительно дешевле. Конечно, не следует забывать, что цена готового промышленного изделия включает также затраты на электроэнергию, заработную плату рабочим, продавцам, доставку товара в магазин и др.

Изделие экологичное, так как сделано из металла и древесины.

К сожалению, внешний вид светильника не идеальный, но я надеюсь, что в дальнейшем К сожалению, внешний вид светильника не идеальный, но я надеюсь, что в дальнейшем учту все допущенные недостатки и сделанные мной изделия будут выглядеть лучше. В качестве испытаний я повесил светильник на стену, включил его, лампочка загорелась. Всем членам семьи светильник понравился, потому что он не только хорошо освещает место для отдыха и чтения, но и гармонично вписался в интерьер комнаты.

Защита проекта

При работе над творческим проектом я постоянно пользовался компьютером: для поиска необходимой информации об объекте проектирования, при выполнении эскизов изделия и технической документации, при подготовке к презентации проекта.

К защите творческого проекта подготовил доклад, в котором:

обосную выбор темы творческого проекта «Настенный светильник»;

расскажу о вариантах различных конструкций изделия и обосновал выбор

лучшего варианта;

поясню эскизы деталей изделия и технологию изготовления;

расскажу об особенностях изготовления изделия;

укажу стоимость материалов для изделия.

После этого я представлю готовое изделие и отвечу на вопросы учителя и одноклассников.

Источники информации, использованные при выполнении проекта:

Учебник «Технология. Индустриальные технологии» для учащихся 6 класса.

Интернет-ресурсы.

Просмотров работы: 102