В разделе “Технология обработки конструкционных материалов”

Основной задачей учителя технологии на уроках машиноведения является
обучение основным приемам работы на швейной машине, обеспечение
технологического процесса при изготовлении швейных изделий. В 5 классе
учащиеся должны не только научиться заправлять верхнюю и нижнюю нитки, но
и уметь заменять иглу, наматывать нитку на шпульку, регулировать натяжение
нитей, величину стежка, выполнять закрепки. В следующих классах повторяют
приемы работы на швейной машине при выполнении практических работ,
включающих изготовление декоративно-прикладных работ с использованием
аппликации и лоскутной техники.
Прежде чем обучать учащихся работе на швейной машине, необходимо их
ознакомить с названиями деталей и узлов, правилами эксплуатации, санитарногигиеническими требованиями и правилами безопасной работы, организацией
рабочего места. Какой бы ни была современной швейная машина, для работы на
ней необходимо последовательно выполнять приемы работы и четко следовать
им. Только при этом условии можно получить качественную строчку и не вызвать
поломку иглы или других деталей.
За каждым учащимся должно быть закреплено рабочее место, которое он
должен содержать в чистоте и порядке, вовремя убирая отходы бумаги, тканей,
ниток.
Прежде чем приступить к изучению устройства швейной машины,
необходимо провести беседу о ее назначении. Преимущества современных
бытовых универсальных швейных машин, которые отличаются большим
количеством операций, требуют меньших затрат по уходу за ними, некоторые не
нуждаются даже в смазке деталей. Эти познавательные сведения можно сообщить
в период работы на швейной машине.
Объяснение устройства швейных машин следует сопровождать показом
отдельных их частей и деталей с обязательным конспектированием в рабочих
тетрадях в разделе «Машиноведение», так как учащиеся должны запомнить
терминологию. (При объяснении используются швейные машины и наглядные
пособия: таблицы, плакаты, образцы практических работ.)
При подготовке швейной машины к работе объяснение сопровождают
практическим закреплением заправки верхней и нижней нитей.
Необходимо отметить, что различные модели швейных машин имеют разные
виды заправки верхней нити.
Приемы заправки учитель должен продемонстрировать 2—3 раза без
подключения педали с электрическим приводом, а затем рассказать об устройстве
шпульного колпачка и назначении шпульки, последовательно показывая их
монтаж в челночное устройство. Отрабатывается прием выведения нижней нити
наружу. Для этого пальцами левой руки придерживают конец верхней нити, а
ладонью правой руки поворачивают маховое колесо на себя и опускают иглу в
отверстие игольной пластинки. После этого поворотом махового колеса на себя
поднимают иглу, придерживая левой рукой конец верхней нити. Потянув за
верхнюю нить, выводят через отверстие игольной пластинки наверх нижнюю
нить. Концы обеих нитей длиной 8—10 см отводят назад, под прижимную лапку.
Учитель должен обеспечить непрерывность выполнения практической работы.
Для этого заранее необходимо подготовить шпульки с намотанными нитями для
каждой швейной машины.
Первая практическая работа по заправке верхней и нижней нитей и основным
приемам работы на швейной машине должна проводиться с использованием
лоскута из хлопчатобумажной ткани без заправки ниток и с заправкой.
Учащиеся выкраивают деталь из хлопчатобумажной ткани. Складывают ее
пополам, на лицевой стороне детали намечают параллельные линии на
расстоянии 1 см друг от друга. Подкладывают деталь под лапку. Поворотом
махового колеса опускают иглу, чтобы она проколола ткань, и опускают лапку.
Подключают машину в электросеть и строчат без нитей по намеченным линиям.
Необходимо обратить внимание учащихся на то, что для получения прямой
строчки нанесенную линию нужно все время удерживать в прорези лапки.
Не следует подталкивать ткань под лапку, а только поправлять ее расположение,
придерживая руками, нажимать на педаль плавно и регулировать скорость.
На следующем этапе практическую работу выполняют с заправленными
нитями.
В конце шитья снимают ногу с педали, останавливают машину и ладонью
правой руки поворачивают маховое колесо на себя до тех пор, пока игла не
выйдет из ткани и не займет верхнее положение. Поднимают прижимную лапку,
левой рукой выводят ткань из-под лапки и отрезают нити, оставляя концы
длиной 8—10 см.
Во время практической работы учитель следит за посадкой учащихся за
машиной, выполнением правил безопасного труда, правильностью выполнения
упражнений.
Второе занятие включает объяснение учителя по намотке нитей на шпульку,
замене иглы, регулированию натяжения нитей, закреплению строчек, работе с
зигзагообразной строчкой, если она заложена в работе швейной машины.
Учитель рассказывает о правилах подбора номера иглы и нитей в зависимости
от свойств ткани (толщины, плотности, отделки) и характера выполняемых работ
(толщины швов, числа соединяемых деталей).
Один из наиболее важных рабочих органов швейной машины — игла.
Назначение иглы состоит в том, чтобы проколоть материал, провести через него
заправленную в ушко нить, образовать из этой нити петлю необходимого размера
для захвата ее носиком челнока, а затем вывести лишнюю часть нити из
материала и затянуть стежок (рис. 9). Пользуясь таблицей, учебником и швейной
машиной, учитель показывает приемы намотки нитей на шпульку, обращая
внимание учащихся на влияние правильности намотки нити на шпульку на
качество строчки. Демонстрирует приемы выполнения зигзагообразной строчки,
закрепок в начале и в конце строчек. Затем учащиеся приступают к выполнению
практической работы по отработке приемов работы на швейной машине.
В 6—9 классах проводятся повторение и отработка приемов работы на
швейной машине с различными лапками (приспособлениями), на краеобметочной
машине и выполняются более сложные практические работы («Технология
обработки ткани, 6, 7—9»). Учащиеся оформляют в альбоме образцы машинных
строчек.
Краткие сведения о швейной машине и
правилах работы на ней. Основным инструментом
при работе с тканью является швейная машина,
которая служит для стачивания деталей при пошиве
различных изделий. Основное преимущество шитья на
швейной машине перед ручным — это большая
производительность труда и качественное выполнение
строчек, без пропусков стежков, с равномерным
натяжением нитей, без морщин и сладок на ткани.
Швейная машина выполняет работу примерно в 50
раз быстрее, чем это можно сделать вручную.
Ниточное
соединение
является
наиболее
распространенным как в индивидуальном пошиве, так
и в массовом производстве. Несмотря на большое Р и с .
9. Образование
разнообразие видов швейных машин, все они по виду стежка
с
помощью
образуемого стежка относятся к одному из двух типов челнока: 1 —
машин — челночного или цепного стежка. Челночный шпулька;2 —
стежок образуется путем переплетения двух нитей в шпульный колпачок;3 —
середине стачиваемых тканей (см. рис. 9).
ось челнока;4 —
Стежок — это повторяющийся элемент ниточной шпуледержатель; 5 —
строчки между проколами иглы, представляющий носикчелнока
собой
законченное
переплетение
нитей
на
материале. Строчка —
это
последовательно
повторяющийся ряд стежков.Шов — соединение строчкой двух или нескольких
слоев материала, прилегающих друг к другу.
Ряд машинных стежков образует двухниточную челночную строчку. Стежок
образуется в результате переплетения двух нитей, одна из которых подается с
катушки, заправляется в ушко иглы и проходит сверху ткани, а другая
наматывается на шпульку, вставляющуюся со шпульным колпачком в челнок и
проходящую с нижней стороны ткани. Внутри слоев ткани нити переплетаются и
при натяжении прижимают их друг к другу, соединяя по линии строчки.
Существуют специальные швейные машины для пошива изделий из кожи,
меха и т. д. Все швейные машины различаются по назначению, т. е. по виду
выполняемых технологических операций пошива, по техническим параметрам, по
виду обрабатываемых
материалов,
применяемых
нитей
и
другим
характеристикам. Любая швейная машина имеет основные рабочие органы (игла,
челнок или петлитель) и устройства (механизм перемещения материала и система
нитеподачи).
Первый проект машины для пошива одежды предложил в конце XV в.
Леонардо да Винчи. В последующие годы создавались машины, копировавшие
принцип образования ручных стежков. И только в 1834 г. американец Уолтер
Хант изобрел иглу с ушком на заостренном конце и челночное устройство. Его
швейная машина была первой машиной челночного стежка, в которой
использовались верхняя и нижняя нити.
В 1844—1845 гг. другой американец — Элмос Хоу использовал принцип
работы машины Уолтера Ханта, сделал в ней несколько усовершенствований и
создал стабильно работающую швейную машину челночного стежка.
В 1850—1851 гг. усилиями американцев Алена Вильсона и особенно Исаака
Зингера швейная машина была доведена практически до современного вида.
Швейные машины могут быть с ручным, машинным или электрическим
приводом.
Привод — это устройство, с помощью которого швейная машина приводится в
движение.
Бытовые машины современного поколения по своим техническим
возможностям являются универсальными, так как, кроме стачивания деталей,
могут выполнять различные операции: сметывание, обметывание срезов и петель,
пришивание пуговиц, вышивание и образование эластичной строчки для тканей
сложных структур, трикотажа, стрейч. Для облегчения труда и повышения
производительности применяются такие приспособления, как специальная лапка
для настрочивания застежек-молний, лапка-рубильник, лапка с линейкой, лапка
для петель и т. д.
В последнее время появились швейные машины с компьютерами и
специальными программами по вышиванию. Большое внимание уделяется
дизайну (оформлению) швейных машин, цветовой гамме, применяются
специальные материалы для изготовления корпусов и деталей, что обеспечивает
более надежную и легкую эксплуатацию в процессе шитья.
Швейная машина, как правило, состоит из двух основных частей — рукава и
платформы.
Рукавом называется верхняя часть машины, состоящая из вертикальной
стойки, горизонтального корпуса и фронтовой передней части. Рукав своей
изогнутой частью — стойкой опирается на плоскую металлическую деталь —
платформу. Во фронтовой части рукава располагается механизм привода иглы и
лапки, в горизонтальном корпусе — верхний вал машины, а в вертикальной
стойке — механизм, передающий движение от верхнего вала к нижнему или,
наоборот, от нижнего вала к верхнему. В большинстве машин челночного стежка
верхний вал является главным, т. е. ведущим. Он получает вращение от привода
через закрепленный на конце вала маховик и передает движение всем механизмам
швейной машины. Платформа представляет собой нижнее основание машины.
В платформе располагаются механизмы челнока, привод механизма
перемещения материала и нижний вал машины. Рукав машины в большинстве
случаев обращен в левую сторону от стойки, а шкив (или маховик) выведен под
правую сторону. Машину с таким расположением рукава называют
праворукавной, так как направление рукава от стойки к фронтовой части
совпадает с направлением согнутой в локте правой руки оператора.
При работе на швейной машине необходимо соблюдать следующие правила:
Санитарно-гигиенические правила:
свет должен падать на рабочую поверхность с левой стороны;
сидеть за машиной надо прямо, на всей поверхности стула, слегка наклонить
корпус и голову вперед;
стул должен стоять против иглы машины;
расстояние между работающим и столом должно составлять 10—15 см;
ноги должны опираться всей ступней на пол.
Правила безопасной работы:
волосы спрятать под косынку;
на швейную машину не класть посторонние предметы;
перед работой проверять, не осталось ли в изделии булавок или игл;
не наклоняться близко к движущимся и вращающимся частям швейной
машины;
следить за правильным положением рук, ног, корпуса;
перед работой проверять исправность электрического шнура;
при включении электродвигателя машины в электрическую сеть и
выключении ее браться только за корпус штепселя;
осторожно обращаться с пускорегулирующей педалью, нажимать на нее
плавно, без рывков.
Правила шитья на швейной машине:
маховое колесо вращать только на себя;
толщину нитей и иглы подбирать в соответствии с тканью;
проверять степень натяжения верхней нити, величину стежка, вид машинной
строчки;
заправлять нити в точном соответствии с инструкцией к швейной машине
(нити верхней и нижней заправки должны быть одного номера и желательно
одного цвета);
помнить, что при шитье деталь изделия должна находиться с левой стороны от
работающего, а припуски на швы — с правой стороны;
под лапку подкладывать ткань, делать прокол иглой, опускать лапку,
выводить нити за лапку с концами длиной 8—10 см;
включать швейную машину в электросеть;
по окончании работы поднимать иглу и лапку, отодвигать ткань в сторону,
подтягивать нити и обрезать их, используя нож, расположенный на рукаве
швейной машины;
не допускать работу швейной машины, когда ткань сошла с зубцов ее рейки;
по окончании работы подложить кусочек ткани под лапку.
Методическая разработка урока позволяет удачно сочетать индивидуальную,
групповую, фронтальную формы учебной работы. Реально за два урока по 45
минут появляются конкретные результаты: учащиеся усваивают общее
устройство швейной машины, быстро запоминают термины, осваивают
первоначальные навыки работы на холостом и рабочем ходу швейной машины.
Презентация в дальнейшем помогает самостоятельно усвоить урочный материал
тем учащимся, кто отсутствовал на уроке, кто желает повторить теорию.
Цели урока:

Ознакомить учащихся с устройством бытовой машины, способствуя
запоминанию терминов, деталей, правил безопасной работы.

Способствовать развитию первоначальных навыков работы на швейной
машине в технологической системе.
Содействовать воспитанию бережливого отношения к оборудованию.
Тип урока: усвоение новых знаний, умений, навыков.
Вид урока: смешанный (беседа, презентация, практическая работа)
Метод
обучения: объяснительно-иллюстративный,
демонстрационный,
практикум
Комплексно-методическое
обеспечение: ИКТ-презентация,
интерактивная
доска, швейное оборудование.
ХОД УРОКА
I. Оргмомент
Тема
урока.
(Слайд
1)
План урока. (Слайд 2)
II. Формирование новых знаний, умений, навыков.
1. История создания швейной машины
Основным инструментом при работе с тканью является швейная машина, которая
служит для соединения деталей при пошиве изделий. Швейная машина появилась
на свет значительно позже механизированных прядильных и ткацких станков,
хотя попытки механизировать труд портных предпринимались, начиная
с середины XIV века.Первый проект машины для пошива одежды предложил в
конце
XV
в.
Леонардо
да
Винчи.
(Слайд
3)
Честь изобретения швейной машины с челночным стежком принадлежит
Америке. Впервые челнок в швейной машине применил Вальтер Хант,
построивший в 1832-1834 годах машину с прямой иглой с ушком у острия и
челноком,
подобным
ткацкому.
Э. Хоу получил патент на первую реальную швейную машину челночного стежка
(ее принцип – закрепление стежков второй нитью, проходящей снизу, – до сих
пор используется в швейных машинах). В 1851 году Зингер создал одну из первых
бытовых швейных машин, у которой игла закреплялась в вертикальном
положении. (Слайд 4)
2. Швейные машины в России. (Слайд 5)
Ввоз готовых швейных машин из-за рубежа требовал немалых затрат, что
приводило к удорожанию машин. В 1900 году в подмосковном городе Подольске
фирма “Зингер” основала завод, который осуществлял сборку швейных машин из
деталей, доставляемых из-за границы. В 1917 году была создана отечественная
швейная промышленность. Подольский механический завод обеспечивал легкую
промышленность бывшего СССР промышленными швейными машинами, а
бытовая швейная машина "Чайка" и ПМЗ-2 исправно служит и сегодня.
3. Современные швейные машины. (Слайд 6)
Нынешние поколения бытовых швейных машин подразделяются на две большие
группы: электромеханические и компьютеризированные. Есть ещё подгруппа –
компьютеризированные швейно-вышивальные машины. Все они легкие
и компактные, так как на смену чугуну пришли современные пластики
или облегченные металлы. Имеют светлый корпус и обтекаемую форму.
Но главное –
это
количество
швов
и операций.
Швы сегодня чаще называют программами. Компьютеризированные швейновышивальные машины имеют более 500 швейных программ, их можно

подключать к персональному компьютеру, позволяющему создавать узоры
вышивки, манипулируя мышью. Шитье на них действительно превращается
в удовольствие. И вещи получаются изумительные
4. Швейные машины в школьной мастерской.(Слайд 7)
5. Устройство бытовой швейной машины. (Слайд 8)
Швейные машины бывают промышленные и бытовые. Бытовые швейные
машины разнообразны по своей конструкции, техническим возможностям и
внешнему виду. Но их устройство, наладка и правила эксплуатации имеют много
общего. Бытовые швейные машины предназначены для стачивания тканей,
выполнения
декоративных
строчек,
для
вышивания
и
штопки.
Эффект анимации на слайде позволяет одновременно видеть номер детали на
рисунке швейной машины и читать название детали. Можно повторить
анимацию. Можно остановиться подробно на одной из деталей. Можно
параллельно найти деталь на реальной машине в мастерской. Можно на
интерактивной доске работать в парах «вопрос–ответ».
III. Применение
(Слайд 9)
Задание 1. Подойди к швейной машине с ножным приводом, с электрическим
приводом и найди на них детали, указанные на слайде № 8 , внимательно их
рассмотри. Гиперссылка на слайде № 9 позволит легко перемещаться на слайд №
8 с названиями деталей машины и обратно для прочтения заданий.
Задание 2. Напиши в рабочей тетради названия основных деталей машины.
Механизм иглы. Механизм челнока. Механизм нитепритягивателя. Механизм
двигателя ткани. На слайде № 9 доступна простая схема основных деталей.
6. Виды приводов. (Слайд 10)
Швейную машину можно привести в движение с помощью различных приводов.
7. Правила техники безопасности. (Слайд 11)
Свет должен падать на рабочую поверхность с левой стороны или спереди.
Волосы убирайте под косынку. Концы галстуков, шарфиков не должны свисать.
Сидеть за машиной прямо, на всей поверхности стула, слегка наклонив корпус и
голову
вперёд.
Стул
должен
стоять
напротив
иглы.
Не
наклоняться
близко
к
движущим
частям
машины.
Следить за правильным положением рук во избежание прокола пальцев иглой.
Перед стачиванием убедитесь в отсутствии булавок или иголок на линии шва
изделия.
На машине не должны лежать посторонние предметы.
(Слайд 12)
Задание 3. Подойди к швейной машине и продемонстрируй отдельные правила.
Задание 4. Продемонстрировать правила безопасной работы друг другу в паре
8. Холостой и рабочий ход машины(Слайд 13)
Эффекты анимации и табличная форма изложения материала помогают учащимся
быстро усвоить принципы холостого и рабочего хода машины. Таблицу оформить
в тетрадь.
IV. Релаксация
V. Практическая работа «Упражнения на швейной машине без ниток»
(Слайд 14)
1.
Сесть правильно за швейную машину.
2.
Отработать приемы холостого и рабочего хода.
3.
Отработать запуск и остановку машины, управление ножным приводом.
4.
Установить рабочий ход машины.
5.
Выполнить безниточные строчки на бумаге, отработав приемы «опустить и
поднять прижимную лапку, поворот на бумаге с иглой.
VI. Домашнее задание
Принести нитки, лоскут ткани.
Список литературы:
1. Технология: учебник для учащихся 5 класса / В.Д.Симоненко. – М.: ВентанаГраф,
2005.
2. Технология: учебник для учащихся 10 класса / В.Д.Симоненко.– М.: ВентанаГраф, 2000.
НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ТОКАРНЫХ СТАНКОВ
Токарный станок - это функционально законченный агрегат для обработки
древесины или металла точением, состоящий из передней и задней бабок, привода
и подручника, которые устанавливают на одной станине (рис. 4,5).
У большинства моделей токарных станков станина представляет собой литое
чугунное основание, на котором монтируются все основные узлы. Слева на
станине закреплена передняя бабка. По направляющим станины передвигаются и
закрепляются в определенном положении держатель с подручником или суппорт
(каретка) и задняя бабка.
Рис. 4. Токарный станок для обработки древесины:
1 - электродвигатель с защитным кожухом; 2 -передняя бабка; 3 - подручник с
кареткой; 4 - задняя бабка; 5 - станина; 6 - кнопочный выключатель
Передняя бабка служит для установки и крепления заготовки и передачи ей
вращательного движения. Она состоит из корпуса, отлитого из чугуна, внутри
которого расположен шпиндель с опорными радиальными сферическими
подшипниками.
Рис. 5. Токарный станок с механической подачей суппорта и приставным лобовым устройством
ТС-40:
1 - тумба; 2 - станина; 3 - передняя бабка; 4 -шпиндель; 5 - резцедержатель; 6 - дополнительный
продольный суппорт; 7 - поперечный суппорт; 8 -продольный суппорт; 9 - задняя бабка; 10,11 маховички; 12 - ходовой вал; 13 – рейка
Шпиндель представляет собой стальной фасонный вал, имеющий на правом
конце резьбу для крепления зажимных и других приспособлений: патрона,
планшайбы и др. На левом юнце шпинделя насажен двухступенчатый приводной
шкив. Через привод шпиндель получает вращение от электродвигателя,
расположенного за передней бабкой. Привод состоит из шкивов клиноременной
передачи, а в станке "Универсал" включает также шестерни подачи вращения от
шпинделя на ходовой винт продольного перемещения суппорта. Набор шкивов
служит для изменения частот вращения шпинделя и соответственно заготовки.
Задняя бабка служит опорой при обработке длинных заготовок, поддерживая их
задним центром, она надежно фиксирует деталь. Кроме того, задняя бабка
предназначена для закрепления сверл и зенковок, подаваемых по оси вращения
заготовки. Центры осей передней и задней бабок должны всегда быть соосными,
то есть находиться на одной горизонтальной линии. Задняя бабка, как правило,
подвижная, что и позволяет фиксировать заготовки различной длины.
Электродвигатель служит для сообщения заготовке вращательного движения.
При самостоятельном изготовлении станка вместо стационарного Двигателя
можно применить и другую электрическую машину, например, электродвигатель
или электроточило.
Точение заготовки осуществляют режущими инструментами, опорой для
которых служит подручник.
Органами управления (кнопками, рукоятками, маховиками) производятся пуск и
остановка двигателя станка, смена направления движения шпинделя.
Инструменты можно классифицировать по самым разным основаниям, например,
по видам труда: кузнечный, слесарный, металлорежущий, деревообрабатывающей
и т.д. Особую группу составляют контрольно-измерительные инструменты:
угольники, циркули, штангенциркули, микрометры и др.
Если мы будем рассматривать долю участия человека при использовании
каждого инстpyмeнта, то среди них следует назвать ручные (ножи, ножницы,
долото, молоток, клещи и т. д.), станочные (резцы, фразы, сверла и т. д.) и
механизированные (ручные машины; например, дрель).
Естественно, что учащихся начальных классов используют в работе именно
ручные инструменты. 1(Kак уже говорилось выше, любая учебная программ
предусматривает, что именно учащиеся должны знать о каждом инструменте
кроме правильного названия и назначения. Это его конструктивные особенности,
доступные приемы наладки, правила безопасного использования. Очень
желательны также сведения о происхождении инструмента и его разновидностях.
Введение в машиноведение. Принципы преобразования движения. Детали и узлы
машин. Критерии работоспособности. Допускаемые расчетные напряжения.
Проектный и проверочный расчеты. Соединение деталей. Неразъемные (сварные,
заклепочные, шпоночные, зубчатые – шлицевые). Механические передачи.
Ременные,
зубчатые,
червячные, фрикционные, цепные.
Редукторы,
мультипликаторы.
Теоретические
основы
действия
энергетических
машин,
термодинамические параметры. Уравнение состояния. Теплоемкость, внутренняя
энергия, механическая работа. Энтальпия, энтропия. Термодинамические
диаграммы. Термодинамические процессы идеального газа. Основные свойства
воды и водного пара. Термодинамические диаграммы воды и водного пара.
Первый закон термодинамики. Цикл Карно. Второй закон термодинамики.
Способы распространения тепла и виды теплообмена. Теплообменные аппараты.
Источники энергии и топливные ресурсы. Двигатели внутреннего сгорания и их
основные характеристики; индикаторная, эффективная и литровая мощность;
идеальные циклы; термический КПД цикла. Паротурбинные установки,
принципиальная схема, характеристика, принцип работы, идеальные циклы,
термические КПД. Реактивные двигатели, их устройство, принцип действия.
Холодильные машины, схемы, принцип действия и идеальный цикл.
Гидравлические машины; насосы и их основные параметры, гидродвигатели.
Гидроприводы. Возобновляемые и невозобновляемые энергоресурсы. Тепловые,
атомные, гидравлические электростанции. Экологические вопросы энергетики.
КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Выпускник, получивший квалификацию учителя технологии и
предпринимательства, должен быть готовым осуществлять обучение и
воспитание обучающихся с учетом специфики преподаваемого предмета;
социализации, формированию общей культуре личности, осознанному выбору и
последующему освоению профессиональных образовательных программ;
использовать разнообразные приемы, методы и средства обучения; обеспечивать
уровень
подготовки
обучающихся,
соответствующий
требованиям
Государственного образовательного стандарта; соблюдать права и свободы
учащихся, предусмотренные Законом Российской Федерации «Об образовании»,
Конвенцией о правах ребенка, систематически повышать свою квалификацию,
участвовать в деятельности методических объединений и в других формах
методической работы, осуществлять связь с родителями (лицами. Из
заменяющими), выполнять правила и нормы охраны труда, техники безопасности
и пожарной защиты, обеспечивать охрану жизни и здоровья обучающихся в
образовательном процессе.
2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА
Программа курса “Машиноведение» составлена исходя из объема 300
учебных часов отводимых на изучение курса. Программа призвана познакомить
студентов 3 и 4 курсов с конструкцией и принципом работы механических
передач, двигателями внутреннего сгорания, реактивными двигателями,
холодильными и гидравлическими машинами, тепловыми, атомными и
гидравлическими электростанциями и обеспечить их подготовку, необходимую
для последующего профессионального образования и трудовой деятельности в
общеобразовательной школе.
Целью курса является изучение расчета и конструирования деталей и узлов
общего назначения с учетом режима работы и требуемого ресурса машины
изучение теоретических основ действия энергетических машин. При этом
рассматриваются вопросы выбора материала, способы термической обработки,
получения рациональной формы деталей, их технологичности и необходимой
точности изготовления, различные вопросы термодинамики и теплообмена,
реактивные двигатели и двигатели внутреннего сгорания, холодильные и
гидравлические машины, возобновляемые и невозобновляемые энергоресурсы.
Задачи курса:
- глубокое понимание физической сущности изучаемых явлений;
- четкое представление о машинах, механизмах и деталях машин, знание их
возможностей и применения;
- умение логически мыслить, обосновывать свои действия, принимать решения;
- приобретение практических навыков в решении конкретных задач по расчету и
конструированию, использованию стандартов и справочной литературы;
- формирование технологической культуры, культуры труда, воспитание
трудолюбия.
^
3. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ
Машиноведение относится к блоку предметной подготовки и тесно связана
с курсом «Основы производства»
Методика обучения этой дисциплины опирается на данные общей
дидактики и психологии обучения.
Конкретно-предметная подготовка студентов осуществляется на лекциях,
семинарах, лабораторных и практических занятиях, в период учебных и
педагогических практик. Дальнейшее развитие профессиональных умений
предполагается в ходе изучения спецкурсов, спецсеминаров, выполнения
курсовых и дипломных работ.
Лабораторные и практические занятия предусматривают закрепление и
углубление материала, изложенного в лекционном курсе.
Самостоятельное освоение курса предполагает серьезную работу на основе
программы курса с проработкой учебной и методической литературы,
выполнение лабораторных работ, а также практичную профессиональную
деятельность в роле учителя технологии.
Решение поставленных перед курсом задач профессиональной подготовки
определяется не только выбором содержания обучения, но и выбором конкретных
форм и методом организации познавательной деятельности студентов.
Работа по освоению курса строится на основе следующих идей:
1. Реализация
системно-деятельностного
подхода
в
осуществлении
профессиональной подготовки студентов специальности «Технология и
предпринимательство».
2. Определение структуры профессиональной подготовки в целях и на
отдельных ее этапах в соответствии с государственными стандартами.
3. Ориентация на достижение и основополагающие принципы психологии и
педагогики в области профессионального образования
^ 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ, ОТВЕДЕННОГО НА ИЗУЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ ПО УЧЕБНОМУ ПЛАНУ
^
5. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ОБУЧЕНИЯ
1. Введение в машиноведение. Принципы
преобразования движения
4
2. Критерии работоспособности. Допускаемые
расчетные напряжения
6
4
3
9
2
4
3. Соединение сваркой
4. Заклепочные соединения
5. Шпоночные
соединения
соединенияи
4
шлицевые
5. Механические передачи.
6. Фрикционные передачи
7. Редукторы. Мультипликаторы
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДЛЯ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
^
6. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение в машиноведение
Содержание предмета и его место в цикле технических дисциплин. Связь с
физикой, математикой, прикладной механикой. Значение курса для учителя
технологии и предпринимательства. Современные направления в развитии
машиностроения. Принципы преобразования движения. Детали и узлы машин.
Соединение деталей.
Классификация и требования, предъявляемые к соединениям (прочность,
надежность, равнопрочность, жесткость, устойчивость, герметичность).
Неподвижные соединения (сварные, заклепочные, шпоночные, зубчатыешлицевые); назначение, классификация, расчет.
Зубчатые передачи.
Классификация зубчатых передач. Параметры зубчатых передач и их
геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Конструкции и
материалы зубчатых колес. Виды разрушения зубьев. Понятие о контактных
напряжениях. Критерий работоспособности и расчет на прочность.
Червячные передачи
Общая характеристика. Геометрия червячных цилиндрических передач. Силы,
действующие в зацеплении, коэффициент полезного действия. Материалы.
Причины выхода из строя червячных передач. Расчет на прочность. Тепловой расчет
Ременные передачи
Общая характеристика. Силы в ветвях при работе вхолостую и под нагрузкой.
Критерий работоспособности. Тяговая способность передачи. Расчет по кривым
скольжения. Долговечность ремней и расчет по максимальным напряжениям.
Цепные передачи
Общие сведения. Приводные цепи. Звездочки. Передаточное число. Основные
геометрические соотношения в цепных передачах.
СПИСОК ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
Основная литература:
1.
Куклин Н.Г., Куклина Г.С., Житков В.К. Детали машин: Учебник для
техникумов – М.: Илекса, 1999 – 392 с.
2.
Фролов М.И. Техническая механика. Детали машин. – М., ВШ, 1990
Алексеев С.М. Общая теплотехника. – М., Высшая школа, 1980.
3.
Лариков Н.Н. Теплотехника. – М., Стройиздат, 1985.
4.
Алан С.И., Ежевская Р.А. Практикум по машиноведению – М.,
Просвещение, 1985.
Дополнительная литература:
1.
Андриенко Л.А. и др. Детали машин. Учебник для Вузов М.: МГТУ им Н.Е.
Баумана, 2002.
2.
Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин – М.: ВШ, 2002 – 285 с.
3.
Решетов Д.Н. Детали машин – М.: Машиностроение, 1989.
4.
Иванов М.Н. Детали машин - М.: ВШ, 1968
5.
Ряховский О.А., Клыпин А.Н. Детали машин - .: Дрофа, 2002
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
Механические передачи. Назначение передачи и их классификация.
Основные кинематические и силовые соотношения в передачах.
Кинематический расчет привода.
Классификация зубчатых передач.
Параметры зубчатых передач и их геометрические соотношения.
Основы теории зубчатого зацепления.
Влияние числа зубьев на форму и прочность зуба.
Понятие о зубчатых передачах со смещением.
Виды разрушения зубьев и критерий работоспособности зубчатых передач.
Силы, действующие в зацеплении прямозубой цилиндрической прямой.
Силы, действующие в зацеплении цилиндрической косозубой передачи
Силы, действующие в зацеплении прямозубой конической передачи.
Конструкция и материалы зубчатых колес.
Расчет прямозубой цилиндрической передачи на контактную прочность.
Расчет прямозубой цилиндрической передачи на изгибную прочность.
Цилиндрические косозубые передачи. Эквивалентное колесо
Червячные передачи. Общие сведения. Классификация. Геометрия
червячных цилиндрических передач.
Силы, действующие в зацеплении червячных передач, к.п.д.
Ременные передачи. Общая характеристика. Основные геометрические
соотношения.
Силы, действующие в ветвях ремня при работе передачи вхолостую.
Цепные передачи. Общие сведения. Приводные цепи. Звездочки.
Передаточное число. Геометрические соотношения.
Фрикционные передачи. Общие сведения. Материалы катков. Условие
работы передачи.
Сварные соединения. Общая характеристика, достоинства и недостатки,
область применения.
Заклепочные соединения. Общие сведения. Области применения и виды
соединений. Материалы заклепок.
Шпоночные соединения. Общие сведения. Разновидность шпоночных
соединений
Шлицевые соединения. Общие сведения. Разновидность шлицевых
соединений.
1. Элементы машиноведения.
1.1. Сведения по истории развития техники.
1.2. Понятие о машине.
1.3. Понятие об изделии и детали.
1.4. Понятие о механизме.
2. Изучение устройства сверлильного, токарного
и фрезерного станков.
2.1. Образование заданной формы детали.
2.2. Основные движения станка.
2.3. Классификация частей станка по назначению.
3. Лабораторно – практические работы.
3.1. Ознакомление с типовыми деталями и видами соединений. 5 класс.
3.2. Машины и механизмы. 6 класс.
3.3. Устройство сверлильного станка. 5 класс.
3.4. Устройство токарного станка по обработке
древесины. 6 класс.
3.5. Устройство токарно – винторезного станка.
7 класс.
3.6. Устройство горизонтально – фрезерного станка.
7 класс.
4. Заключение.
5. Литература.
6. Приложение.
Введение.
Как известно, технология определяется как наука о преобразовании и использовании материи, энергии и
информации в интересах и по плану человека. Эта наука включает изучение методов и средств (орудия, техника)
преобразования и использования указанных объектов.
Слово “Технология” произошло от двух греческих слов: “техно” – мастерство и “логос” – наука, т. е. технология – это
наука о мастерстве.
В разделе “Технология обработки конструкционных материалов”
предусмотрено изучение элементов машиноведения с целью
приобщения учащихся к техническим знаниям, повышения их
кругозора и технической культуры, развития технического мышления.
Учебной программой уделяется внимание обучению учащихся станочным операциям и сообщению им начальных
общих сведений о машине. Одна из главных задач трудового обучения состоит в том, чтобы дать учащимся
правильное представление о характере современного производства и о путях его дальнейшего развития. Наиболее
показательным в этом отношении является замена ручного труда механизированным и автоматизированным. Опыт
показывает, что многие пятиклассники на основании жизненного опыта имеют представления о машине, механизме,
детали. Это свидетельствует о том, что сама жизнь требует ознакомления учащихся V – VII классов с элементами
машиноведения на научной основе.
При обучении учащихся станочным операциям и при ознакомлении с общими сведениями о технологических
машинах перед учителем технологии, кроме общих учебно – воспитательных задач трудового обучения, ставятся
следующие основные задачи:
1). раскрыть преимущества машинного труда по сравнению с ручным;
2). познакомить с общим устройством сверлильного, токарного и фрезерного станков и дать на этой основе
представление о технологической машине;
3). сформировать основные понятия о детали, механизме, машине. Дать представление о классификации машин;
4). обучить работе на деревообрабатывающих и металлорежущих станках. Дать представление об обработке
материалов снятием стружки;
5). Познакомить на базе деревообрабатывающих и металлорежущих станков с типовыми деталями машин, видами
их соединений и механизмов.
В учебно – методической литературе встречаются различные, подчас противоречивые определения понятий
“машина”, “механизм” и “деталь”, а также разночтение в устройстве станков (основных частей и механизмов).
Разработанный мною материал решает эти проблемы, при изучении образовательной программы “Технология”,
трудовое обучение, раздела “Элементы машиноведения” V –VII классы.
1. Элементы машиноведения.
1.1. Сведения по истории развития техники.
Общеизвестно, что наличие исторического материала в учебном предмете активизирует познавательную
деятельность школьников, вызывает потребность в самообразовании, развивает творческие качества личности. При
изучении элементов машиноведения учащимся можно дать некоторые сведения исторического характера.
Примитивный человек питался дарами природы, занимаясь охотой, рыболовством, сбором плодов, зёрен и т. п. При
этом он применял сначала подручные средства (камень, палку и т. п.), а потом различные орудия, производимые
собственными руками. Первые из них были примитивными. Например, простая палка, слегка заострённая с одного
конца, чтобы выкапывать корень; слегка обработанный камень для разбивания твёрдой скорлупы орехов.
Длившееся тысячелетиями совершенствование заострённой палки привело к создания мотыги, лопаты, плуга и
подобных орудий труда. Камень, привязанный к палке, постепенно превратился в молот и топор.
Со временем человек научился пользоваться огнём, а затем и получать его искусственным путём (трением,
высеканием искры с помощью камней). Огонь защищал людей от холода и нападения, диких зверей.
Человек научился получать с помощью огня металл, позволяющий создавать орудия такой твёрдости и остроты,
которыми не обладал ни один камень. Нагрев металла облегчал его обработку, изготовление сложных изделий.
Появление железа привело к созданию новых орудий труда (ножи, топоры, плуги, мотыги и т. д.), что в свою очередь
способствовало его разделению, возникновению земледелия, скотоводства, различных ремёсел. В течение веков
идёт непрекращающийся прогресс в изготовлении ручных орудий труда из железа и его сплавов. При этом
применяются литьё, обработка давлением (ударная), термическая. Работа ведётся в основном в кузницах, а главной
фигурой является кузнец – одна из древнейших профессий.
Со временем от кузнечного ремесла отпочковалась слесарное дело, позволяющее изготавливать более сложные
изделия.
Расширяется ассортимент орудий труда. Ножницы изобретены около 300г до. н. э. Они делались из железа и
представляли два клинка, соединённых между собой посредине гибкой пластинкой. Первые напильники были
сделаны из кожи акулы. С их помощью полировали дерево и даже мрамор. Такими напильниками пользуются в
настоящее время жители некоторых островов Тихого океана.
Идёт развитие и механической обработки материалов с помощью станков. Сверление отверстий с помощью
лучковых станков производилось ещё в каменном веке. Для этого тетиву лука обматывали вокруг заострённого
стержня, изготовленного из древесины твёрдой породы. Остриё стержня устанавливали в углубление камня, куда
подсыпали песок. Стержень удерживался на месте и прижимался к обрабатываемой заготовке с помощью груза.
Перемещаясь, лук с помощью приспособления вращал стрежень. Благодаря этому происходило шлифование или
сверление отверстия. Режущим инструментом при этом служили мелкие осколки очень твердых минералов,
засыпанные в выемку и приводимые в движение вращающимся деревянным шпинделем. Подобным же образом
работал и токарный станок. Заготовка закреплялась между центрами и вращалась за счёт возвратнопоступательного движения лука. Однако конструкция была очень неудобной, хотя компоновка станка сохранилась в
течение многих тысячелетий (станина, передняя и задние бабки, подручник, центры). Передаточным механизмом
являлся лук, приводимый в движение человеком.
Позднее лучковый привод был заменён ножным, который был изобретён 2500 лет назад греческим мастером
Феодором.
Уже в другие времена заготовку стали вращать с помощью энергии опускающего груза, падающей воды и т. д.
Например, на Тульском оружейном заводе в XVII в. применяли станок для рассверливания стволов пушек, сверло
которого приводилось в движение от водяного колеса.
Для изменения частоты вращения заготовки стали использовать ременную передачу, а для обеспечения
равномерного движения – маховик.
Дальнейшее развитие станков связано с изобретением суппорта- приспособления для держания резца,
позволяющего заменить человеческую руку (суппорт от французского слова suppor - подставка).
В 1729 году Андрей Нартов впервые в мире построил токарно-винторезный станок с механическим суппортом,
который мог перемещаться в разных направлениях с помощью сложного зубчатого передаточного механизма.
Родоначальником индустриального станкостроения считается английский механик Генри Модсли, который в 1794
году построил токарно-винторезный станок с суппортом (механизированный на основе винтовой пары) и набором
зубчатых колёс, внедрив идеи А. К. Нартова в промышленность. Он организовал производство винтов, гаек и других
деталей машин на основе механической обработки металлов.
1.2. Понятие о машине.
Машины, выполняют какую – либо полезную работу. Это основной признак машины.
Обычная лопата – это инструмент, при помощи которого человек копает землю. Экскаватор служит для этой же
цели. Экскаватор – это машина, сам совершает полезную рабочую операцию, а человек только управляет им.
Главное отличие машины от других устройств заключается в том, что машина сама совершает основные рабочие
операции, в то время как орудия только помогают человеку совершать работу.
Машины могут быть самыми разными, в зависимости от того, какую работу они
выполняют: транспортными (самолёт и вертолёт, электровоз и теплоход, автомобиль и
велосипед), энергетическими (турбина и двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель и
электрогенератор), машинами –орудиями, или технологическими (подъёмный кран и сеялка,
металлообрабатывающий станок и печатная машина),счётно – решающими (от простого арифмометра до
современных вычислительных машин).
Каждая машина имеет рабочий (исполнительный) орган, при помощи которого они выполняют полезную работу.
У экскаватора – гигантский ковш.
Рабочие органы нужно приводить в движение, - значит, у машины должен быть двигатель. Движение от двигателя
передаётся рабочим органам машины с помощью передаточных устройств (передаточных механизмов).
Машина состоит из трёх основных частей: рабочего органа, двигателя и передаточного механизма.
Работой каждой машины надо управлять. Это устройства управления: рычаги, штурвалы, педали, кнопки.
Каждая машина, должна иметь какой – то остов, раму или станину, на которой крепятся все её устройства.
Передаточные механизмы должны не только передавать движение и усилие от двигателя рабочим и
вспомогательным органам машины, но и преобразовывать один вид движения в другой, изменять его скорость и
направление.
1.3. Понятие об изделии и детали.
Школьники знакомятся с орудиями труда по принципу “от простого к сложному” начиная с устройства ручных
инструментов и заканчивая токарными и фрезерными станками.
В числе этих орудий труда ручные инструменты (молотки, зубила, напильники, рубанки, пилы и т. д.),
приспособления (тиски, направители, стусла), механизированные инструменты (дрель, электродрель), сверлильные,
токарные и фрезерные станки.
Объём и сложность изучаемой техники возрастают от класса к классу.
Для того, чтобы школьники могли быстро усвоить элементарные приёмы использования орудий труда, им
необходимо знать их устройство.
Ознакомление с устройством и принципом действия любого механизированного орудия, возможно только в том
случае, если учащиеся предварительно ознакомлены с элементарными частями этих орудий – с деталями и
механизмами.
Изучение деталей и механизмов служит для того, чтобы учащиеся смогли осмысленно ознакомиться с устройством
различных орудий труда, и в особенности станков.
Исследования повторяемости различных механизмов приводят к тому, что наиболее часто в машинах применяются
зубчатые, ремённые, червячные и винтовые механизмы. Распространённость этих механизмов подтверждается, в
частности, токарно – винторезным станком, в котором имеются все названные механизмы (кроме того, и реечный
механизм).
Отсюда можно сделать вывод, что учащимся должны быть известны шесть механизмов: механизм передач –
ремённая, зубчатая и червячная, механизм преобразования движения – реечный, винтовой и кривошипно –
шатунный.
Опыт свидетельствует о том, что детали следует изучать вначале и отдельно от механизмов и машин. Нет никакой
необходимости заглядывать в (середину) машины или механизма для того, чтобы убедиться в том, что они состоят
из деталей. Попытки изучать детали непосредственно в машине неизбежно приводят к рассеиванию внимания
учащихся.
Последовательное изучение учебного материала по схеме “деталь – механизм - машина” обеспечивает
воплощение в жизнь дидактического принципа “от простого к сложному”.
Деталью называется элементарная часть механизма, неделимая при его разборке и сборке.
Целесообразно отметить, что все детали, повторяющиеся в различных машинах механизмах, называются
типовыми. Типичность деталей будет очевидна учащимся, когда они в процессе самостоятельных работ увидят на
моделях и натуральных образцах частую повторяемость одних и тех же деталей.
К числу типовых деталей, с которыми необходимо ознакомить учащихся, относятся следующие:
1. Опоры станины, колонны, кронштейны, корпуса.
2. Валы (сплошные и пустотелые), оси (неподвижные).
3. Подшипники скольжения и качения (шариковые и роликовые,
однорядные и двухрядные).
4. Муфты (глухая, кулачковая и фрикционная).
5.Шкивы (одноступенчатые и многоступенчатые).
6 Зубчатые колёса (цилиндрические и конические, прямозубые и
косозубые).
7 Винты и гайки, служащие для передачи движений и усилий.
8 Соединительные и крепёжные детали – шпонка, болт, гайка,
шайба.
Учащиеся должны запомнить, что детали машин делятся на три основные группы:
1. Неподвижные детали, которые служат для подержания подвижных деталей, являются для них опорой.
2. Подвижные детали, выполняющие основные функции механизма – передачу движения или преобразование
одного вида движения в другой.
3. Соединительные и крепёжные детали, служащие для соединения и закрепления других деталей.
Важную роль в понимании устройства механизмов и машин играет знание условных обозначений деталей на
кинематических схемах. Учащиеся должны не только получить знания о деталях и механизмах машин, но и
запомнить их условные обозначениях на кинематических схемах (рис. ), затем с помощью этих условных
обозначений научиться изображать механизмы и читать изображения механизмов. Отсюда прямой путь к чтению
кинематических схем машин.
1.4. Понятие о механизме.
Машиной называется механизм или комплекс механизмов, предназначенный для выполнения или
преобразования энергии.
Механизм является основой не только для машин, но и для различных приборов (аппаратов), которые полезной
работы не производят, а целью и создания является само движение (часы, счётчики, указатели и т. п.).
Перед определением понятия “механизм” целесообразно последовательно рассмотреть его характерные черты.
Первая. Детали в машинах и механизмах во время работы находятся в движении или остаются неподвижными, т. е.
соединёнными неподвижно или подвижно.
Неподвижными называются такие соединения, в которых детали не могут перемещаться относительно друг друга.
Подвижными называются такие соединения, в которых одни детали могут перемещаться относительно других.
Вторая. Различают три вида движений деталей в механизмах: вращательное, поступательное и винтовое. Каждый
из этих видов движений осуществляется деталями определённой формы. Так, вращательное движение
осуществляется деталями, имеющими поверхности вращения, одна из которых представляет собой стержень, а
другая – соответствующее ему отверстие, например колесо на оси; поступательное движение осуществляется
деталями, которые имеют направляющие (выступ или пустоту), например канавку на пиноли задней бабки; винтовое
движение (сочетание вращательного и поступательного движений) осуществляется деталями с резьбой, например
винт слесарных тисков, ввинчиваясь в гайку, не только вращается, но и перемещается поступательно на
определённую величину за один оборот.
Третья. Механизм приводится в действие благодаря силам, приложенным к нему. Детали механизма передают или
воспринимают движение и в соответствии с этим называются ведущими или ведомыми. Детали механизма,
соединённые между собой, образуют кинематическую цепь.
Механизм (от греч. mechane – машина) – это устройство для передачи и преобразования движения. Оно
представляет собой систему твёрдых тел (звеньев), в которой движение одного или нескольких тел (ведущих)
вызывает определённое движение остальных тел системы.
Механизмы, применяемые в машиностроении, разделяют на пять основных видов: фрикционные, с гибкими
звеньями, зубчатые, кулачковые и рычажные.
Механизмы, используемые для передачи движения с заданными усилиями и скоростями (оборотами),
называют передачами.
В технологических машинах, применяемых для обработки конструкционных материалов, чаще всего используют
ремённые и зубчатые передачи. Их основная задача – передать вращательное движение, как правило, с
преобразованием его скорости. Передачи характеризуются передаточным числом, оно зависит от диаметра
шкивов в ремённой передаче и от числа зубьев колёс в зубчатой передаче. Подвижное соединение двух звеньев
принято называть кинематической парой, а совокупность звеньев, образующих кинематические пары, кинематической цепью. Схему, на которой с помощью условных обозначений изображают звенья механизма и
кинематические пары, называют кинематической.
Ремённая передача – это механизм для передачи вращения с помощью шкивов (колёс с широкими ободами),
закреплённых на валах, и надетого на них бесконечного ремня. Шкивы подбирают различных диаметров, чтобы
изменить скорость вращения ведомого вала. По типу ремней передачи делят на плоскоремённые, клиноремённые и
круглоремённые. В зависимости от расположения валов передачи бывают с параллельными, пересекающимися и
перекрещивающимися осями валов.
Передачу с параллельными валами называют открытой. Её чаще применяют в технологических машинах. Крутящий
момент передаётся с ведущего шкива на ведомый благодаря силе трения, возникающей при натяжении ремня на
поверхности его соприкосновения со шкивами. Для надёжного действия силы трения один из шкивов не должен
быть слишком малым по сравнению с другим.
Зубчатой передачей называют механизм, соединяющий посредством зубчатых колёс ведущий и ведомый валы.
Различают цилиндрические зубчатые передачи – с параллельными валами, конические – с
пересекающимися, червячные – со скрещивающимися. Колёса цилиндрической передачи по форме боковой
поверхности зуба подразделяются на прямозубые, косозубые и шевронные. Конические зубчатые колёса чаще
всего изготовляют прямозубыми и косозубыми. В червячной передаче червяк представляет собой видоизменённое
косозубое колесо с большим углом наклона зубьев (витков). Оси валов червячной передачи перекрещиваются
обычно под прямым углом.
Устройство механизмов рассматривается на базе уже известных деталей, изученных на предыдущих занятиях. При
наличии знаний о деталях учащиеся сосредотачивают своё внимание на механизмах.
Условные обозначения на кинематических схемах ремённой, зубчатой и червячной передач и их опорных деталей
легко воспринимаются школьниками. Это объясняется тем, что они уже знакомы с условными обозначениями
деталей.
2. Изучение устройства сверлильного,
токарного и фрезерного станков.
Знакомство учащихся с машинной обработкой древесины и металлов на занятиях в учебных мастерских
ограничивается главным образом изучением сверлильного, токарного и фрезерного станков. На производстве же
применяется много других станков. Поэтому учебный процесс должен строиться таким образом, чтобы учащиеся на
примере сверлильного, токарного и фрезерного станков получили общее представление о станках и обработке
материалов на них. Для этого нужно рассматривать каждый станок и вид обработки не сам по себе, а в связи с
другими станками и другими видами обработки.
Сравнивая между собой различные группы станков, нетрудно увидеть в них много общего. Объясняется это тем, что
обработка материалов на различных металлорежущих станках основана на одних и тех же законах физики, химии и
других науках. Поэтому, усвоив общие закономерности, использованные при обработке материалов на
металлорежущих станках, можно разобраться в принципе действия и устройства незнакомого станка.
При показе учащимся того общего, что есть во всех металлорежущих станках, целесообразно остановиться на
следующих трёх узловых вопросах:
2.1. Образование заданной формы детали.
Конечная цель обработки материалов на станках состоит в получении детали заданной формы и размеров.
По своей внешней форме детали весьма разнообразны, и это создаёт впечатление, что для обработки деталей, для
придания им разнообразных форм должны существовать и разнообразные методы обработки.
Такое неправильное представление исчезает, если рассмотреть детали с точки зрения их геометрической формы.
Оказывается, что даже наиболее сложные детали представляют собой сочетание нескольких простых
геометрических тел. Детали обрабатываемые на токарных станках, по своей форме чаще всего представляют собой
сочетание цилиндров разных размеров, реже – конус и ещё реже – шар, детали, обрабатываемые на фрезерных
станках, представляют собой многогранники, которые можно рассматривать как совокупность простых
геометрических тел (призма, пирамида).
Таким образом, чтобы учащиеся могли разобраться в том, как на металлорежущих станках достигается обработка
детали любой формы, им необходимо рассматривать детали машин как геометрические тела.
2.2. Основные движения в станках.
Для того чтобы обработать на станке, необходимо определённое сочетание взаимных перемещений режущего
инструмента и заготовки. Основную роль при этом играют рабочие движения: резания и подачи. Для обработки
очередной заготовки инструмент или стол станка возвращают в исходное положение, произведя одно или несколько
холостых движений, при котором резания нет. Сочетание рабочих и холостых движений образует цикл обработки.
Главным движением может быть поступательное движение режущего
инструмента (при строгании, протягивании, долблении и др.) или
вращательное движение заготовки (при точении, фрезеровании, сверлении,
шлифовании и др.), движением подачи – поступательное движение
заготовки.
Для иллюстрации интересно сравнить сверление на токарном и сверлильном станках. В первом случае главное
движение – вращение заготовки; резание обеспечивается сочетанием этого движения с прямолинейным
поступательным движением сверла. Во втором случае главное движение – вращение сверла; резание
обеспечивается сочетанием этого движения с поступательным движением сверла (или стола станка). При
фрезеровании вращение фрезы (главное движение) сочетается подъёмом – опусканием стола в горизонтальной
плоскости.
Решающее значение при образовании формы детали имеют основные движения. В этом легко убедиться на
примере токарного станка. Главное движение токарного станка – вращательное, поэтому детали, обработанные на
нём, представляют собой круглые тела. Однако форма их в осевом сечении зависит от траектории движения резца.
В зависимости от траектории движения резца детали можно придать форму цилиндра, конуса или шара.
Таким образом, для придания детали заданной формы и размеров станок должен иметь основные движения.
Однако по своему характеру как сами движения, так и их сочетания отличаются у станков различных групп. Так, на
круглошлифовальных станках оба основных движения – вращательные, на поперечно – строгальном –
прямолинейные, на токарном станке деталь имеет вращательное движение, а резец – поступательное, на
фрезерном – наоборот, на сверлильном станке оба основных движения совершает инструмент. Образование
заданной формы детали объясняется во всех случаях использование одного и того же правила сложения движений.
2.3. Классификация частей станка по назначению.
По своему внешнему виду металлорежущие станки весьма разнообразны. Объясняется это тем, что на них
приходится обрабатывать детали разной формы размеров. Однако каждый станок, независимо от его конструкции,
выполняет одно и тоже назначение. Поэтому части каждого металлорежущего станка можно разделить в
зависимости от их назначения на следующие четыре группы: для закрепления детали и инструмента; для
обеспечения основного (главного) движения; для обеспечения движения подачи; для соединения в одно целое всех
частей станка.
Для того чтобы разобраться в устройстве незнакомого станка, необходимо найти в нём упомянутые части. При
анализе станка с такой точки зрения внешние отличая не смогут скрыть того общего, что связывает его с
остальными станками, и благодаря этому можно применить свои знания и умения, которые были приобретены при
изучении токарного станка, для работы, например, на строгальном, фрезерном и других станках.
Знакомя учащихся с устройством и работой настольного сверлильного станка, следует обратить их внимание
прежде всего на основные части и типовые механизмы станка и не загружать память учащихся второстепенными
вопросами.
Объяснения устройства сверлильного станка целесообразно проводить по такому плану:
а) рассказ о назначении и применении сверлильных станков;
б) показ и объяснение устройства основных частей станка: станины, стола, хобота, электродвигателя, пускового
устройства;
в) демонстрация и объяснение устройства и работы передаточного механизма и его деталей: ведущий вал
электродвигателя; ведущий шкив ремённой передачи; ремень; ведомый шкив ремённой передачи; шпиндель
(ведомый вал); патрон; сверло;
г) демонстрация и объяснение устройства механизма подачи сверла: штурвал (ручка); вал; шестерня реечного
механизма; рейка; пиноль; подшипники качения; шпиндель; патрон; сверло;
д) обобщение сведений об устройстве и работе сверлильного станка: закрепление детали; закрепление сверла;
передача движения резания; передача движения подачи; сверление; сравнение процессов сверления на станке и с
помощью ручной дрели.
Аналогично строится изучение устройства и работы токарного и фрезерного станков.