II городская конференция учащихся по научно-техническому творчеству
СЕКЦИЯ «Технические игры, технические игрушки»
Техническая игрушка «Швейная машина»
Автор: учащийся 4 класса
Работа выполнена
в объединении «Начальное техническое моделирование»
при МОУ ДОД ЦДТ Железнодорожного р-на г.Самары
Руководитель Зотова Александра Михайловна
п.д.о. ЦДТ
г. Самара
2007
![]()
Вместе с педагогом Зотовой Александрой Михайловной
![]()
Действующая модель швейной машины
1. Пояснительная записка
Цель: использование «Метода проектов» как средство создания мотивации обучения в мастерской «Начальное техническое моделирование».
Задачи:
научить обучающегося алгоритму решения поставленных задач, ознакомить с теорией движения машин и механизмов, ознакомить с вариативностью движений для последующего выбора;
развить способность учащегося к получению навыков самообразования, готовность к получению знаний по профилю своего вопроса, готовность к самостоятельному принятию решений;
воспитать чувство успешности ребёнка, готовность к взаимопомощи, усидчивость, аккуратность.
Форма выполнения: доклад и действующая часть проекта – модель швейной машины.
Доклад представляет собой определённую форму проектной и технологической документации, а спецчасть – действующую модель швейной машины, созданную для участия в выставке.
Необходимые материалы : картон, ватман ,белая бумага ,скотч прозрачный, электрический двигатель -4,5 В, жесть тонкая, оси для валов, пластиковая коробка с крышкой 10 Х 15 см, 2 швейных иглы, швейная лапка, пластмассовые стержни, металлическая деталь для эксцентрика, большая и маленькая катушка с нитками, 2
квадратных батарейки по 9В каждая, электрическая лампочка 10 Вт, микровыключатель , провода медные S=1 мм,2 пластмассовых коробочки 10 Х 20 мм (для педали) , шнур в оплётке S=10 мм длиной 1,5 м , изолента.
Необходимые инструменты: линейка, карандаш, ластик , ножницы , нож-резак , угольник, пассатижи , круглогубцы , отвёртка.
2. История создания
Интерес к техническим «новинкам», неуспокоенность кипучей натуры и желание всё на свете сделать самому привели однажды этого ребёнка к мысли «сотворить» что-нибудь движущееся. Порывшись в книгах, ознакомившись с механикой и присмотрев для себя определённые кинематические схемы , он остановился на процессе создания швейной машины. Внимательно осмотрев свои запасы ,он сделал первый вид движения – поступательное « вверх- вниз» эксцентрика от вала первого двигателя . Для правдоподобия дополнил этот узел рычагом с лапкой . Получилось движение иглы « вверх-вниз» будущей швейной машины.
Посмотрев и разобрав швейную машинку мамы, « творец» понял ,что всё должно когда-то выключаться и решил создать электропривод с педалью. Использовав для этого две металлические пластины, пружину и электрический ток – по принципу большого рубильника – он подключил своё изобретение к первому двигателю и увидел что нужно питание- батарейка. Так образовалась первая электрическая цепь. Для подобия внешнего вида педали пришлось поместить всё изобретение в коробочку с крышкой.
Педаль была практически готова ,а машины ,как таковой ,ещё не было, поэтому пришлось заняться техническим дизайном в пределах возможного .Срочно нужно было облечь содержание формой. Снова были просмотрены книги ,мамина швейная машинка, своя машинка- игрушка, получены консультации наставника проекта, истрачены метры скотча, много картона и бумаги , но форма всё же появилась.
Первое движение на почти готовой машине потянуло за собой взрыв творческой мысли: захотелось намотки нитки, освещения рабочей зоны, продвижения ткани и т.д.
Вопрос с намоткой нитки решился просто – было решено использовать движение вала второго двигателя . Для его питания тоже нужна была батарейка. Так возникла вторая электрическая цепь. Небольшой крючок для натяжения нити дополнил этот технологический узел до вполне провдоподобного результата – приемлемой намотки и укладки нити в катушку.
Освещение рабочей зоны потребовало третьей электрической цепи с содержанием в себе лампочки на 5 В, микровыключателя и батарейки, зато область движения узла «лапка- иголка» стала хорошо просматриваться.
Очень хотелось автору скопировать движение нижнего механизма для продвижения ткани вперёд и образования стежка, но процесс этот оказался ему не под силу, так что пришлось оставить эту идею на будущие времена.
Таким образом появился этот необыкновенный проект , который несмотря на небольшие размеры конструкционно всё же сложен и насыщен достаточно большим количеством движений. Единственным его недостатком является неважная проработка
внешней формы , т.е. технический дизайн , но это в следующий раз…
3 Описание действующей модели швейной машины
Модель представляет собой действующий экспонат , состоящий из механической (кинематика движения) ,электрической (схем) и дизайнерской (конфигурации форм) частей. Механика модели – это схемы движения , электрика – их питающая часть , а дизайн – облечение всей конструкции в определённую форму.
Демонстрация движений осуществляется подключением питания двигателей от квадратных батарей по 9 В каждая .Элемент питания основного двигателя помещён в основание швейной машины . Запуск двигателя производится нажатием педали , подключенной к основанию .
Намотка нитей осуществляется при наличии двух катушек. Местное освещение рабочей зоны возможно при включении выключателя на корпусе машины.
Модель рекомендуется как демонстрационный экспонат в программах дополнительного образования по техническому творчеству в разделах «Механика», «Движение и механизмы» и как интересная игрушка , развивающая пространственное воображение.
4 Технология изготовления швейной машины
4.1 Изготовление кинематики эксцентрика
![]()
Основой движения механической части машины является движение первого двигателя с рабочим напряжением 7,2 В , на вал которого через соединительную муфту посажен эксцентрик ( см. приложение 1 ,сх.1 ). .Муфта является одновременно фиксатором движения эксцентрика на валу . С некоторым смещением ниже вала двигателя находится вал эксцентрика, на который одет рычаг с овальным отверстием . Вращательное движение вала двигателя преобразуется , с помощью эксцентрика, в возвратно-поступательное движение «вверх-вниз» рычага с иглой . Как дополнение технологического узла, к рычагу с иглой добавлен неподвижный рычаг с лапкой .Он закреплён на корпусе машинки и не имеет никаких движений.
Вся кинематическая схема находится в корпусе сложной формы , который установлен на основании . Первый двигатель плотно закреплён в корпусе во избежании вибраций и потери амплитуды движения рычага с иглой.
4.2 Изготовление педали привода
Для дозированного питания основного двигателя в механизме привода существует педаль . В нашем проекте она представляет собой большой рубильник , помещённый в разъёмную коробочку . На дне её закреплена пластина тонкой жести , она является первым контактом рубильника .В определенной точке пластины вкручена пружина .Для дожимания механизма педали в эту пружину вкручена ещё одна меньшего диаметра . Соосно с пружиной устанавливается штырь (винтик) , играющий роль второго контакта рубильника .Он закреплён на второй пластине жести напротив первой . Пластины мягко соединены между собой и представляют собой конструкцию дожимания .К ним подсоединены разнополюсные контакты кабеля , питающего двигатель. Элемент питания напряжением 9V спрятан в основании машинки .Для более удобного подсоединения контактов кабеля педали к батарейке увеличена поверхность контактов двигателя за счёт намотки их на отдельные катушки жести.Они также установлены в основании машинки и одновременно служат фиксаторами формы основания ,так как закреплены враспор.
![]()
Для более эстетичного вида педали её конструкция помещена в коробочку.
4.3 Изготовление узла намотки нити
Узел намотки представляет собой простейшую фрикционную схему движения нитки с неподвижного на вращающийся вал, движение которого обеспечивает второй двигатель с рабочим напряжением 3В . Элементом питания этого двигателя является батарейка 4,5 В (см.приложение 1 , схема 2).
Маленькая катушка намотки устанавливается на вал двигателя , сверху на штырь ,расположенный на корпусе , устанавливается большая катушка ниток , через регулятор натяжения нити от неё протягивается ниточка , закрепляется на маленькой катушке, включается питание сети и нить наматывается.
![]()
4.4 Освещение рабочей зоны движения
Рабочая зона . представляющая собой зону движения иглы, должна быть освещена , что и обеспечивается установкой лампочки с напряжением 4,5 В ,расположенной на корпусе машины сзади. Питание её осуществляется от батарейки 4,5 В (см . Приложение1 , сх.3).
5. Заключительная часть
Итак, проект готов и мы видим , что пытливость детского ума, тяга к познанию, целеустремлённость натуры ,направленные в нужное русло опытным педагогом , могут дать поразительные по своим масштабам плоды. Это интерес к занятиям и самостоятельное принятие решений , открытие новых для себя горизонтов в технике и новые друзья ,жажда знаний и готовность делиться ими .Всё это и ещё многое другое даёт будущему члену общества желание исследовать и познать этот мир , адаптирует его в социуме , закладывает чувство успешности и ,в конечном итоге ,формирует из него творческого человека будущего.
6. Список использованной литературы
![]()
Содержание
1 Пояснительная записка 3 стр
2 История создания 4 стр
3 Описание действующей модели швейной машины 5 стр
4 Технология изготовления швейной машины 5-7 стр
4.1 Изготовление кинематики эксцентрика 5-6 стр
4.2 Изготовление педали привода 6 стр
4.3 Изготовление узла намотки нити 7стр
4.4 Освещение рабочей зоны 7 стр
5 Заключительная часть 7 стр
6 Список использованной литературы 8 стр
Приложение 1 9 стр
13