XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сборка и исследование характеристик триммера садового

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Сосунов Т.А. 1

---

1Владимирская обл, г. Муром, МБОУ "Средняя общеобразовательная школа №3"

Майорова Т.В. 1

---

1Владимирская обл, г. Муром, МБОУ "Средняя общеобразовательная школа №3"

Работа в формате PDF

0.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Моя семья живет в частном доме, и каждый год сталкивается с проблемой кошения травы на участке. Однажды, наш триммер вышел из строя, но трава продолжала расти. В этот момент возникла идея создать собственный триммер из подручных материалов. В качестве устройства, обеспечивающего его работу, решено было использовать аккумулятор.

Электрический (аккумуляторный триммер) – это инструмент, который используется для стрижки и обрезки газонов и растительности. Он работает от аккумуляторного блока и имеет вращающийся элемент, обычно это нож или леска, который при контакте с растительностью обрезает ее.

Возникает вопрос, каковы будут затраты и есть ли выгода от такой конструкции?

Гипотеза: создание самодельного триммера возможно при небольших финансовых затратах.

Цель – создать модель триммера, которая позволит косить траву в труднодоступных местах, используя при этом минимум денежных вложений.

Задачи:

- изучить принцип работы аккумуляторных триммеров;

- разработать эскиз;

- рассчитать смету модели;

- обеспечить полную безопасность и надёжность эксплуатации изделия;

- создать модель триммера;

- провести испытания образца.

Объект исследования: модель триммера.

Предмет исследования: возможность созданиямодели триммера для скашивания газона в труднодоступных местах.

Методы исследования: анализ, моделирование, сравнение, тестирование.

Актуальность работы состоит в том, что данная конструкция проста в изготовлении, ее можно повторить в домашних условиях и при наименьших затратах получить хороший результат.

1. Историческая справка

Коса как инструмент для заготовки фуража была очень важна для крестьянина: одной корове нужно было около 5 т сена на зиму. Коса – это режущий инструмент. Сейчас далеко не все дачники имеют в своём распоряжении косу, предпочитая ей триммер, а то и газонокосилку. Чтобы работать косой, нужно иметь сноровку. Да и нет между грядок столько места. А для ухода за газоном коса — не самое удобное средство, ведь и придумана она для других целей.

Изобретателем триммера является Джордж Боллас,  техасский шоумен, владелец танцевального клуба и  профессиональный танцор. В 1971 году, проезжая через автомойку, Джордж был озадачен движением щеток. Нейлоновые щетинки повторяли изгибы его автомобиля при постоянных вращательных движениях. У него возникла идея, что если эту концепцию использовать при уходе за газоном.

Приехав домой, Джордж взял жестяную банку из – под попкорна, проделал в стенках отверстия и протянул через них куски лески. Он прикрепил это хитрое приспособление к дрели и удачно скосил траву. Изобретатель обратился к нескольким компаниям со своим проектом, но все они отказались поддержать его идею. Не растерявшись, Джордж вернулся домой и продолжил работу над прототипом, улучшая и упрощая дизайн, доведя изобретение до настоящего садового триммера.

В конце концов, он основал свою собственную компанию по продаже устройства, которое назвал «пожиратель сорняков». Уже в 1976 году его компания продавала «пожирателей сорняков» на сумму более 40 млн. долларов в год.

На протяжении многих лет, когда еще в России не выпускали электрические косы, их доставляли из-за рубежа. Но, в середине 2000-х годов, российские производители отреагировали на спрос, и в 2004 году появился триммер местного производства LUX, который часто критиковали. И все же, это стало первым шагом в развитии производства инструментов по уходу за газонами.

2. Как выбрать триммер для травы

Перед выбором триммера необходимо понять, для каких задач он нужен. Триммер для дачного участка будет отличаться от триммера, с помощью которого нужно обработать половину поля за один день. Еще один важный момент - это высота и толщина сорняков, которые присутствуют на участке. Давайте разберемся.

Мощность.Большинство триммеров можно разделить на три категории, основываясь на их мощности: низкая, средняя и высокая. Триммеры с высокой мощностью, как правило, используются фермерами для уборки сена или коммунальными службами. Для домашнего использования нет необходимости в таком мощном триммере.

Рекомендуется обратить внимание на триммеры средней и низкой мощности. У триммеров средней мощности это значение составляет от 1 до 2 кВт или 1-2 лошадиные силы. У триммеров с низкой мощностью это значение не превышает 1 кВт. Если участок имеет площадь 20 соток и требует много работы, лучше выбрать триммер средней мощности. Такой триммер также будет полезен, если участок небольшой, но заросший. Если же стоит задача подстричь газон на небольшой площади, то триммер с низкой мощностью до 1 кВт будет подходящим вариантом.

Надёжность. Существуют различные типы штанг для триммеров: цельные, телескопические и разборные. Хотя разборные штанги удобны в использовании, они менее надёжны по сравнению с триммерами, оснащенными цельной и прямой штангой, которые имеют более прочную конструкцию.

Вес. Ещё одним важным фактором при выборе триммера является его вес, который зависит от будущего пользователя. Если триммер покупается для пожилых людей, стоит рассмотреть модели, вес которых составляет от 2 до 4 кг. Это также подходящий вариант для женщин и подростков. Однако, можно также рассмотреть более тяжелые модели, весом до 7 кг, оснащенные ремнем. Если триммер будет использоваться мужчиной, то можно обратить внимание на бензиновые или аккумуляторные модели весом от 7 до 10 кг.

Источник питания. Существуют различные виды триммеров, отличающиеся источником питания. Варианты включают в себя электрические, аккумуляторные и бензиновые модели. Электрические триммеры работают от сети, подключаясь к удлинителю. Однако у них есть некоторые ограничения: длина провода и плохая погода. Не рекомендуется использовать электрический триммер на мокрой траве, чтобы избежать возможного поражения электрическим током.

Аккумуляторные триммеры работают от аккумулятора, обеспечивая примерно час работы. Многие люди покупают дополнительный аккумулятор, чтобы иметь запасную батарею в случае разрядки. Данный тип триммеров не боится дождя или росы, однако их использование ограничено временем работы аккумулятора.

Бензиновые триммеры функционируют на основе масла и бензина. В двухтактных двигателях топливо смешивается с маслом, в то время как в четырехтактных двигателях они наливаются в отдельные резервуары. Основным преимуществом бензиновых триммеров является их способность продолжительное время работать независимо от погодных условий.

Высота и толщина травы. Перед тем, как приобрести триммер, рекомендуется изучить территорию, на которой он будет использоваться. Особое внимание следует обратить на высоту и толщину травы, которая растет на участке. Если это мягкая газонная растительность, то не стоит тратиться на бензиновый триммер. Лучше выбрать аккумуляторный или электрический с леской, который аккуратно обрежет траву, а не повредит ее. В случае, если на участке вырастает высокая жесткая трава, то следует обратить внимание на модели средней мощности, оснащенные леской или пластиковым диском. А в случае, если трава жесткая и высокая, с толстыми стеблями, то рекомендуется рассмотреть триммер средней или высокой мощности, оснащенный металлическим ножом или диском. При выборе триммера важно учитывать особенности растительности на участке, чтобы обеспечить эффективную и аккуратную обработку.

3. Практическая часть

Когда возникла идея сборки триммера, то свой выбор я остановил на аккумуляторном. К электрическим косам отношусь с большой осторожностью, из-за риска удара током. А бензиновые – очень тяжелые и шумные. Также, эти средства кошения травы, не деликатны и подходят для больших, открытых участков, где нет клумб и бордюров. На цветниках, вблизи дорожек приходится удалять траву вручную. Поэтому, мой триммер должен выполнять задачу аккуратного кошения травы в тех местах, где традиционные косилки будут не эффективны.

3.1. Эскиз модели (приложение 1)

3.2. Подготовка материалов для модели

Для сборки триммера понадобится следующее:

- рулетка;

- простой карандаш;

- клеевой пистолет 220Вт;

- термоклеевые стержни диаметром 7 мм;

- черенок для лопаты;

- провода;

- кнопка включения;

- аккумулятор Li – ion 3,7В батарея;

- блок для батарей;

- оцинкованная проволока 2 мм;

- электромотор (10000 об/мин, 7,4В, безщеточный, высокотоковый);

- пластиковые хомуты;

- термоусадка.

3.3. Этапы сборки (приложение 2)

3.4. Детализированная смета расходов на изготовление триммера

3.5. Правила безопасности при сборке и эксплуатации самодельной косы

1)Нужно содержать рабочее место в чистоте, чтобы избежать возможности наступления несчастных случаев.

2) Избегать использования электроинструментов во влажных или сырых помещениях. Позаботиться о хорошем освещении.

3) Остерегаться ожога горячим клеем, который нагревается от 105 до 200 .

4) Перед выполнением ремонтных или обслуживающих работ всегда выключать триммер.

5) Не следует пользоваться косой в случаях, когда вблизи находятся другие лица или животные.

6) Во время кошения необходимо применять защитные очки и высокие резиновые сапоги, чтобы не травмироваться травой или проволокой.

7) Не оставлять триммер под дождем.

3.6. Сравнение моделей аккумуляторных триммеров

по их техническим характеристикам

Чтобы измерить уровень шума, я воспользовался приложением «Шумомер» (Sound Meter) на Samsung S21FE. Для этого скачал его в PlayMarket и открыл на смартфоне во время работы мотора.

Для определения напряжения аккумулятора, умножил напряжение одного аккумулятора на 2 (3,7В*2= 7,4 В).

С упаковки изделия взял данные о числе оборотов вала мотора, она составила 2500 об/мин.

Вывод из таблицы:

Проведя анализ разных производителей триммеров и изучив их характеристики, я пришел к выводу, что моя самодельная коса тише других моделей и значительно легче в использовании. Так же, она является самой дешевой из выбранных образцов. Однако, уступает им по напряжению аккумулятора и скорости вращения. Поэтому лучше ее использовать не на открытых площадках газона, а при покосе и подравнивании травы возле деревьев и на участках, где требуется аккуратное удаление растительности.

3.7. Тестирование экспериментального образца

В начале сентября я приступил к тестированию своего изделия (приложение 3). В качестве первого режущего материала сначала использовал леску, однако она оказалась неэффективной. Леска вытягивалась, запутывалась и не скашивала траву. Поэтому было принято решение заменить ее на более прочную оцинкованную проволоку. Проволока показала хороший результат, не позволяя оборотам мотора падать. Возникла идея прикрепить защитный козырек к косилке, но от неё пришлось отказаться из-за мешающего обзора. Время автономной работы триммера составило 1 час.

В целом, к плюсам моей конструкции можно отнести малый вес, отсутствие проводов, отсутствие бензиновых выхлопов, довольно низкий уровень шума, простота эксплуатации, возможность обрабатывать труднодоступные места вокруг деревьев, под скамейками, у бордюров. К минусам − малую мощность, непродолжительное время работы на одном аккумуляторе, невозможность скосить бурьян или совсем не ухоженный газон.

Заключение

В ходе выполнения работы мною была изучена теория вопроса, собрана
экспериментальная установка и апробирована для кошения травы на садовом участке, проведено сравнение различных моделей триммеров, в том числе и самодельного, а так же измерен его уровень шума.

Проанализировав результаты экспериментов, можно сделать вывод о том, что выдвинутая мною гипотеза, подтвердилась. Действительно, собрать триммер можно не делая больших материальных вложений. Конечно, мой экспериментальный образец не справится с большим объемом работы, однако отлично подойдет для таких мест, как примыкание к забору, бордюру, садовому декору.

Могу с уверенностью сказать, что самодельный триммер обладает такими качествами, как:

- минимальный уровень шума, что позволяет использовать его в любое время суток;

- минимальные материальные вложения;

- небольшой вес и легкость конструкции;

- простота обслуживания и ремонта;

- мобильность, которая позволяет скащивать газон в труднодоступных местах.

Таким образом можно утверждать, что цель проекта успешно достигнута, все поставленные задачи выполнены.

Список использованных источников информации

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Коса_(инструмент)

2. https://spasibovsem.ru/ratings/tehnika/luchshie-akkumuljatornye-trimmery/

3.https://46.mchs.gov.ru/rekomendacii-naseleniyu/pravila-ispolzovaniya-elektropriborov

4.https://www.vseinstrumenti.ru/publication/vybor-tipa-trimmera-vse-za-i-protiv-162/?ysclid =lrwhdw24vz520089563

5. https://studwork.ru/spravochnik/oformlenie/cherteji/oformlenie-cherteja

6. https://www.klerk.ru/buh/articles/504692/

7.https://basetop.ru/rejting-akkumulyatornyh-trimmerov-dlya-travy/?ysclid=lrwhiy21bq844697192

Приложение 1

Рис 1. Эскиз модели

Приложение 2

Рис 2. Этапы сборки

Приложение 3

Рис 3. Готовое изделие