Введение
Актуальность работы.
В настоящее время в торговых сетях и канцелярских отделах можно приобрести подставки для канцелярских изделий, но к сожалению, не все соответствуют запросам потребителей. В связи с чем мы решили создать универсальную настольную подставку (изделие), реализовав в нем свои новые конструкторские идеи, совместив принадлежности для канцелярских изделий (уголок для документов формата А4, подставок для авторучек, карандашей и бумаги), глобус, совмещённый с самостоятельно изготовленным FM радиоприёмником, барометр, компас и часы.
Цели и задачи работы. Гипотеза. Методы исследования.
Целью нашей работы являлось изготовление универсальной настольной подставки (изделия) для широкого использования, удовлетворяющей повседневные требования.
В задачи работы входило:
-поиск решения для создания универсального настольной подставки (изделия);
-выбор материала;
-выбор схемы радиоприёмника;
-изготовления печатной платы радиоприёмника;
-сборка и настройка FM радиоприёмника;
-разработка технологических карт по изготовлению платы FM радиоприёмника и настольного изделия;
-приобретение уголка для документов, барометра, компаса, часов, глобуса.
Гипотеза: изготовленное изделие будет отвечать нашим требованиям и удовлетворять повседневные запросы, а по некоторым параметрам превосходить промышленные образцы.
Нами были использованы следующие методы: эмпирические- изучение и анализ научной литературы, наблюдение, опыт, эксперимент, исследование, мониторинг; теоретические- сравнение, классификация, обобщение, абстрагирование, систематизация, синтез, анализ.
1.3. Технологическая и конструктивная новизна работы.
Впервые в МОУ «СОШ № 22» г. Подольска создана универсальная настольная подставка (изделие), в которой совмещены принадлежности для канцелярских изделий, глобус, совмещённый с FM радиоприёмником, часы, компас и барометр.
1.4.Практическое значение работы.
Результаты нашей работы могут быть использованы как рекомендации для повторения на занятиях по технологии, а также в кружках по радиоэлектронике.
1.5. Апробация работы.
Материалы нашей проектной работы были заслушаны на заседании активистов научно-исследовательской деятельности и рекомендованы для дальнейшей защиты.
1.6. Собственное участие автора в работе:
-выбирал тему работы;
-изучал научно-техническую литературу;
-выбирал материал (фанера, древесина) для изготовления изделия;
-выбирал уголок, корзинки и другое (глобус, барометр (совмещён с термометром и гигрометром), компас, часы);
-выбирал схему FM радиоприёмника;
-разрабатывал чертёж печатной платы, наносил рисунок на текстолит;
-проводил травление платы;
-подбирал радиодетали;
-собирал рабочую схему радиоприёмника и его настройку:
-выполнял полную компоновку и сборку изделия; оформлял работу.
1.7. Структура и объём работы.
Работа состоит из 9 страниц компьютерного текста, 2 технологических карт, 9 фото. Список литературы включает 4 источника.
2. Основная часть (теоретическая). Обзор литературы.
2.1. Технологические материалы, используемые при изготовлении конструкторских изделий.
В настоящее время для изготовления технических и конструкторских изделий используются следующие конструкционные материалы:
1. Древесина.
Древесина - прочный материал с красивой текстурой, легко поддающийся обработке. Для придания эстетического вида древесина обрабатывается морилкой и покрывается бесцветным лаком.
2. Фанера.
Фанера - прочный конструкционный материал. Фанера легко поддаётся обработке и также имеет красивую текстуру. Для облагораживания она покрывается морилкой и бесцветным лаком.
3. Пластмассы (пластик).
Листы пластика или пластмассы широко используют при изготовлении конструкционных изделий. Они легко подвергаются обработке, полировке, из них изготавливают любые корпуса и изделия на 3-D принтере.
3. Основная часть (практическая)
3.1. Характеристика универсальной настольной подставки (изделия).
Для удобства пользования канцелярскими и другими принадлежностями нами был предложен вариант изготовления изделия, в котором были совмещены разные приборы и принадлежности:
-уголок для папок размером А4, ёмкости для ручек, карандашей и другого, барометр, совмещенный с термометром и гигрометром, часы, компас, глобус, совмещённый с FM радиоприёмником.
3.2. Практическое изготовление универсальной настольной подставки (изделия). Технологическая карта.
Для изготовления основания изделия была использована фанера размерами 540 х 330 х 15. Задний бортик изготовлен из фанеры размером 540 х 130 х 10. Боковые бортики изготовлены из фанеры размером 340 х 130 х 4. К переднему краю боковые бортики выполнены с наклоном. С целью декорации изделие по периметру обрамлено фурнитурой. С нижней стороны изделия прикрыто ДВП размером 590 х 380 х 3. С левой стороны установлен уголок для папок или бумаги форматом А4. Около задней стенки закреплены корзинки: одна размерами 80 х 80 х 100; вторая - 200 х 100 х 100 (разделена на три секции с разной высотой бортиков). С правой стороны закреплён глобус, совмещённый с FM радиоприёмником. В средней части изделия расположены часы, барометр и компас. Кроме того, спереди имеется накладка с пазом для авторучки, а с правой стороны - подставка для авторучки с цепочкой. ( Приложения. Технологическая карта №1, фото №1).
3.3. Технологическая карта изготовления печатной платы для FM радиоприёмника.
При изготовлении платы FM радиоприёмника использовался односторонний фольгированный текстолит. По чертежу разработанной схемы на заготовке керном наносятся метки и просверливаются отверстия. Далее перманентным маркером чертится рисунок соединительных дорожек. Заготовка помещается в раствор хлорного железа, где происходит «вытравливание» медной фольги на не защищённых чернилами участках. Время травления платы 15 минут. Плата промывается, чернила смываются спиртом после чего она готова к пайке радиодеталей. (Приложения. Технологическая карта №2, фото №2, №3).
3.4. Практическая сборка FM радиоприёмника на микросхеме К 174 ХА 34.
После подборки радиодеталей мы проводили их пайку на печатной плате согласно их расположению. Во избежание перегрева микросхем они установлены на колодках. (Приложение, фото № 5, №9).
4. Результаты апробации FM радиоприёмника.
После сборки и подключения FM радиоприёмника к питанию его настройка проводилась по стандартной шкале. При максимально сжатой катушке L1 диапазон перекрываемых частот составил от 88.0 до 108.0 МГц. (Фото 7). Выходная мощность 8 Вт. Настройка радиостанций происходит вращением глобуса. ( Приложения. Фото №8, №9).
5. Результаты изготовления настольного прибора и их обсуждения.
В ходе работы мы получили компактное изделие малых габаритов в котором совмещены все необходимые устройства для домашнего использования.
6. Экономическая эффективность технологического проекта.
Затраты на изготовление универсального изделия:
1 Стоимость фанеры- 480 р.
2 Стоимость уголка- 180 р.
3 Стоимость контейнеров для канцелярских изделий- 340 р.
4 Стоимость глобуса- 260 р.
5 Стоимость барометра-1260 р.
6 Стоимость часов- 200 р.
7 Стоимость компаса- 180 р.
8 Затраты на изготовления печатной платы и FM радиоприёмника - 1500 руб. (фольгированный текстолит-67 руб., хлорное железо-70 руб., перманентный маркер-80 руб., стоимость радиодеталей- 1283 руб.,)
Общие затраты на изготовление универсального настольного прибора составили- 4400 руб.
7. Заключение.
7.1. Выводы и предложения.
Выводы: в ходе выполнения нашего проекта мы подтвердили, что в условиях кружка радиотехники можно изготовить универсальное изделие для повседневного пользования, совместив в нём принадлежности для канцелярских целей (уголок для документов формата А4, подставок для авторучек, карандашей и бумаги), глобус, совмещённый с самостоятельно изготовленным FM радиоприёмником, барометром, компасом и часами.
Предложения: материалы нашей работы можно рекомендовать для повторения в деятельности радиотехнических кружков и кружков технического творчества. Также материалы нашей работы можно использовать при изучении разделов и тем предметов физики, химии, технологии и географии.
8. Использованная литература.
1.Учебник: Технология.5 класс: учебник/Е.С. Глозман, О.А. Кожина, Ю.Л. Хотунцев и др.-М.:Дрофа,2020.
2. Технология:6 класс: учебник /Е.С. Глозман, О.А. Кожина, Ю.Л. Хотунцев и др.- М.: Дрофа,2020.
3. Учебник «Технология. Индустриальные технологии» (ФГОС) для учащихся 6 класса. Авторы: В.Д. Симоненко, А.Т. Тищенко. Издательство М., «Вентана-Граф» 2016 год.
4. Медиа – ресурсы.
9. Приложения.
Технологическая карта № 1.
Изготовление корпуса подставки.
Операция |
Эскиз |
Инструменты и оборудование |
1.Основание подставки |
540 330 |
Верстак, пила, карандаш, линейка, уголок, фанера, наждачная шкурка |
2.Задняя стенка |
130 540 |
Верстак, пила, карандаш, линейка, уголок, фанера, наждачная шкурка |
3.Боковые стенки |
130 55 340 |
Верстак, пила, карандаш, линейка, уголок, фанера, наждачная шкурка |
Фото №1. Изготовление корпуса подставки.
Технологическая карта №2.
Изготовление печатной платы.
Операция |
Эскиз |
Инструменты и оборудование |
1.Односторонний фольгированный текстолит ( 102× 27× 1,5 ) |
102
27 |
Ножовка по металлу, карандаш, линейка, уголок, фанера, наждачная шкурка |
2.Нанести трафарет соединительных дорожек (перманентным маркером, цапонлаком) |
27 102 |
Линейка, трафарет, рейсфедер, перманентный маркер, цапонлак |
3. «Травление» печатной платы в растворе хлорного железа (Fe Cl₃). Время травления платы 15 минут |
102 27 |
Верстак, пила, карандаш, линейка, уголок, фанера, наждачная шкурка |
4.Просверливание отверстий для установки и пайки радиодеталей |
Плата с рисунком дорожек. |
Микродрель,сверло (0,8 мм) |
Фото №2. Приготовление раствора хлорного железа.
Фото №3. Травление печатной платы в растворе хлорного железа.
Фото №4. Расположение принадлежностей на подставке.
Фото №5. Подготовка радиодеталей и пайка радиоприёмника.
Фото № 6,7. Рисунок печатной платы и схемы FM радиоприемника.
Фото № 8. Универсальная подставка (вид сверху).
Фото № 9. FM радиоприёмник (вид снизу).