Технология работы над проектом на занятиях кружка "Начальное техническое моделирование"

МАУ ДО «Центр детского технического творчества № 5»

Городская научно-техническая конференция «От идеи до воплощения»

«ЧУДО-ПЕЧКА»

Подготовил:

Шайдуллин Тахир

ученик 6 «Г» класса

МБОУ «Гимназия №54», МАУ ДО «ЦДТТ №5», 12 лет

Руководитель:

Шайдуллина Л.А., пдо ЦДТТ №5

2019 год

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………...3

1. КОНСТРУКЦИЯ ИЗДЕЛИЯ…………………………...…………………..3-4

2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ…………………...……………………4-5

3. ЭТАПЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ………………………...…………………….....5

4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА ………………………5-6

5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА…………………………………6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………7

7. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА…………………...…………………7

8. ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………..8-10

ВВЕДЕНИЕ

Листая страницы истории родного края, мы узнаем много интересного, непознанного и забытого всеми. Сколько тайн хранят наши села и деревни! Путешествуя по ним, мы невольно углубляемся в совершенно другой мир, уклад жизни.

Цель работы: создать модель печи, работающей на основе схемы электрического мультивибратора.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу по теме.

2. Исследовав устройство и принцип действия светодиодов, выяснить их преимущества и недостатки.

3. Разработать и создать действующую модель электрического мультивибратора на основе «Чудо-печи».

4. Формирование таких качеств и умений, как: ответственность и адаптивность; межличностное взаимодействие и сотрудничество; креативность и любознательность; критическое и системное мышление; информационная грамотность.

Прообраз современной печи, как утверждают археологи, появился около четырех тысяч лет назад. Именно тогда человек догадался "загнать" огонь под глиняный свод. Кладка печей в России всегда находилась на высоком техническом уровне. Об этом свидетельствует конструкция курного (без дымовой трубы) очага, который широко применялся в Древней Руси. Такой очаг стал прообразом совершенного универсального устройства, известного под названием «русская печь».

Печь играет особую символическую роль и во внутреннем пространстве дома, совмещая в себе черты центра и границы. Как вместилище пищи или домашнего огня она воплощает собой идею дома в аспекте его полноты и благополучия и в этом отношении соотнесена со столом. Поскольку же через печную трубу осуществляется связь с внешним миром, в том числе с «тем светом», печь сопоставима и с дверью и окнами. Печная труба — это специфический выход из дома, предназначенный в основном для сверхъестественных существ и для контактов с ними: через нее в дом проникают огненный змей и черт, а из него вылетают наружу ведьма, душа умершего, болезнь, доля, призыв, обращенный к нечистой силе, и т.п.

Оглядываясь на разные, всеми любимые с детства, сказки: Гуси-Лебеди, Баба-яга, Емеля, и др., не вольно перед глазами встает образ дымящей печи. И у меня по этой причине появилось желание создать такую сказочную атмосферу.

1. КОНСТРУКЦИЯ ИЗДЕЛИЯ

Схема электрическая мультивибратора состоит из батарейки GB1 на 4,5 В, геркона SF1 (тип КЭМ-2), 4 резисторов R1…..R4 на 100 Ом (2 штуки) и на 22 килоОМ (2 штуки), конденсатора электролитического C1, C2 на 220 микофарада (2 штуки), транзистора 2SC3199 (2 штуки), светодиоды VD1 ……VD10. (Приложение 1)

Принцип работы мультивибратора: то одно плечо работает (транзистор, конденсатор и 5 светодиодов), то другое, поэтому создаётся эффект мигания светодиодов. (Приложение2)

2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Принцип работы схемы электрической принципиальной мультивибратора.

При включении питания и отсутствии рядом магнита, геркон SF1разомкнут.

В начальный момент подачи питания конденсаторы С1 и С2 разряжены, поэтому их сопротивление току мало. Малое сопротивление конденсаторов приводит к тому, что происходит «быстрое» открывание транзисторов, вызванное протеканием тока через базы транзисторов. Это является «неустановившимся» режимом работы мультивибратора. Длится он в течение очень малого времени, определяемого лишь быстродействием транзисторов. А двух абсолютно одинаковых по параметрам транзисторов, не существует. Какой транзистор откроется быстрее, тот и останется открытым — «победителем»

Предположим, что на нашей схеме это оказался VT2. Тогда, через малое сопротивление разряженного конденсатора С2 и малое сопротивление коллекторно-эмиттерного перехода VT2, база транзистора VT1 окажется замкнута на эмиттер VT1. В результате транзистор VT1 будет вынужден закрыться — «стать побеждённым»

Поскольку транзистор VT1 закрыт, происходит «быстрый» заряд конденсатора С1. Одновременно происходит заряд конденсатора С2 током обратной полярности. Когда конденсатор С2 зарядится до напряжения приблизительно равным напряжению 0,7-1,0 вольт (напряжение открывания транзистора VT1) транзистор VT1 откроется. При этом, напряжение заряженного конденсатора С1, через открытый коллекторно-эмиттерный переход VT1 окажется приложенным к эмиттерно-базовому переходу транзистора VT2 обратной полярностью. В результате VT2 закроется. Произойдет «быстрый» перезаряд конденсатора С2. С этого момента начинается «установившийся» режим автогенерации. (Приложения 3,4)

3. ЭТАПЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Создание эскиза и макета печи.

а) Из картона и коробки, старого игрушечного телефона создаём макет печи.

б) Работаем над созданием дизайна печи.

в) украшаем остатками обоев, цветной бумаги и проволоки.

г) Закрепляем каркас.

2.Изготовление Емели.

а) Изготавливаем Емелю из лоскутков ткани, пряжи.

3. Изготовление чудес печи.

а) Соединяем между собой светодиоды, геркон, магнит, провода, батарейки.

б) Монтируем данные схемы в каркас;

4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Чудо-печь сделана из бросовых материалов: коробки, проволоки, картона, остатков обоев, лоскутки разных видов ткани и остатков пряжи.

Расчет себестоимости.

Наименование	Кол.	Цена (в руб.)	Стоимость (в руб.)
Батарейка 3R12	1	60	60
Конденсатор 220 мкФ	2	10	20
Светодиоды	8	5	40
Резисторы	4	2	8
Геркон ТЭМ-2	1	20	20
Транзисторы 2sc3199	2	8	16
Припой	1	150	150
Канифоль сосновая	1	40	40
Стеклотекстолит СФ1-1,5(FR4)	1	75	75

ИТОГО: 429 руб.

На изготовление модели затрачено 3 месяц. Поставленная цель - сделать и оформить чудо-печь - достигнута.

Печка получилась необычной, неповторимой и оригинальной. Наша продукция изготовлена из экологически чистых материалов. Отличается красотой, надежностью и оригинальным красивым дизайном. Создает уют, и привлекает внимание. Вы можете положить печку на видное место и она вам будет всегда дарить тепло и уют Вашему дому. Показывайте друзья, делитесь впечатлениями, увлекайтесь сказками.

5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА

Изготовление чудо-печи экологически чистое производство: картон, бумага, стеклотекстолит, медные провода, радиодетали вредных и опасных для организма веществ не содержат.

• практически безотходное, нет выбросов, загрязняющих веществ в атмосферу, почву, водоемы;

• бросовые материалы были использованы, а не выброшены, следовательно, мы не нанесли вреда окружающей среде.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разрабатывая и собирая печку, я научился делать разводку плат, сверлить, паять, изготавливать платы, находить подходящие радиодетали, проверять их, и т. д. Изучил работу Мультивибратора на практике. Научился правильно оформлять документацию по ГОСТу. Испытал трудности при пайке и изготовлении платы. Необходимо было не запутаться в радиодеталях и правильно их установить на свои места, согласно схеме. Нужно было быть особо аккуратным при сборке, чтобы не обжечься о горячий паяльник. При сверлении отверстий необходимо было внимательно следить за ходом сверления, чтобы не сломать сверло, и не повредить себя и плату.

7. ЛИТЕРАТУРА

1. Electronic Components Datasheet. - https://alldatasheet.com – (дата обращения 15.02.2019).

2. Журнал «Радио» №10, 2017г.

3. Единая система конструкторской документации(ЕСКД), Москва 2017г.

4. Общие правила выполнения чертежей.

Приложение 1

Перечень элементов

Позиционное обозначение	Наименование	Кол.	Прим.
GB1	Батарейка типа 3R12 4,5В	1
SF1	Геркон КЭМ-2	1
C1, C2	Конденсатор К50-35 10В*220 мкФ +-20%	2
	Резисторы:
R1, R4	С1-4-0,25-100 Ом +- 10%	2
R2, R3	С1-4-0,25-22 кОм +-10%	2
VT1, VT2	Транзистор 2SC3199	2

Приложение 2

Приложение 3

Печатная плата.

1 Размер для справок

2 Материал: стеклотекстолит СФ1 – 1,5

3 Фаски снять мелкой шкуркой

Приложение 4

Сборочный чертеж печатной платы с радиодеталями.

1. Размер для справок

2. Паять согласно схеме электрической принципиальной припоем ПОС-61

Приложение 5

Приложение 6