Методическая разработка практического занятия «Изготовление модели платформы на гусеничном ходу»

Муниципальное бюджетное учреждение

дополнительного образования «Станция юных техников»

города Каменск-Шахтинский

Протокол Метод. совета № _______

от «___» ____________ 20___ г.

Методическая разработка практического занятия

«Изготовление модели платформы на гусеничном ходу»

«Автомоделирование»

(для педагогов дополнительного образования)

Автор: педагог дополнительного образования

МБУ ДО «СЮТ»

Дедерер В.А.

Содержание

1. Пояснительная записка

Актуальность методической разработки.

Цель и задачи методической разработки

Используемые принципы обучения

Ожидаемые результаты

2. Конспект занятия

Теоретическая часть

Практическая часть

3. Источники информации

4. Приложение- чертежи рамы и ходовой части, этапы сборки модели

1.Пояснительная записка

Данная методическая разработка используется при реализации дополнительной образовательной программы «Автомоделирование» в разделе «Изготовление моделей с электродвигателями»- изготовление модели вездехода.

Возраст детей: 10-13 лет.

Занятие развивает, координацию движений пальцев, зрительную память, глазомер, творческое мышление, коммуникативные способности ребенка. Кроме того позволяет ребенку приобрести умения по составлению простейших чертежей и схем, по обработке и соединению деталей из различных по своим свойствам материалов (бумага, картон, пластик, дерево, металл), ребенок закрепляет знания по основами электротехники полученные при работе с конструктором «Знаток», учится паять провода. При проведении занятия используется коммуникативная технология обучения, то есть обучение на основе общения.

Актуальность методической разработки. Данная методическая разработка направлена на обучение учащегося навыкам владения электродрелью, полимерным клеем, канцелярским ножом, клеевым пистолетом, паяльником, ножовкой по дереву и металлу. Также при изготовлении описанной модели ребенок научится нарезать резьбу, познакомится с такими понятиями как люфт, сила трения, Полученные знания и умения учащийся самостоятельно применяет на практике, может увидеть правильность или ошибочность своих суждений и выводов.

Преподавателю при проведении занятия по данной методике легко определить уровень навыков и умений учащегося по обработке различных материалов, оценить коммуникативные и организационные способности ребенка.

Цель методической разработки: обучить учащегося составлять чертежи и схемы, планировать процесс изготовления модели, обучить работе с электродрелью, плашкой для нарезания резьбы, закрепить имеющиеся начальные знания по основам электротехники. На примере изготовленной модели платформы, на гусеничном ходу, показать важность полученных знаний о таких понятиях как сила трения, люфт.

Задачи методической разработки:

Обучающие:

-научить обращению паяльником, электродрелью, плашкой;

-изучить свойства пластика, дерева;

-научить составлять простейший чертеж и схему;

-закрепить начальные знания по основам электротехники;

-познакомить с такими понятиями как люфт, сила трения;

-проверить полученные знания на практике.

Воспитательные:

-осуществлять трудовое и эстетическое воспитание;

-воспитание самостоятельности, аккуратности, усидчивости;

-мотивировать интерес к изучаемому предмету.

Развивающие:

-развивать смекалку, внимание, фантазию;

-развивать творческие способности;

-развить умение работы в коллективе.

Используемые принципы обучения:

-самостоятельность;

-интеграция и вариативность в применении различных областей знаний;

-наглядность;

-последовательность;

-доступность;

-актуальность;

-творческая активность.

Все эти принципы могут быть свободно реализованы в течении нескольких занятий (в зависимости от индивидуальных навыков и умений учащегося), что обеспечивает наибольшую эффективность усвоения материала.

Ожидаемые результаты.

В результате применения данной методической разработки воспитанники:

-изготовят модель платформы на гусеничном ходу;

-закрепят навыки работы с ножовками по дереву и металлу;

-овладеют навыками работы с паяльником, плашками;

-на практике увидят значение люфта, силы трения;

-на практике увидят работу ременной передачи;

-научатся вести работу самостоятельно и последовательно;

-научатся применять полученные знания на практике;

-разнообразят досуг.

Контроль степени усвоения материала осуществляется путем контроля на каждом этапе изготовления модели и путем проведения соревнования готовых моделей.

2.Конспект занятия

Тип занятия: комбинированный

Основной метод проведения занятия: словесный, наглядный, практическая работа.

Оборудование: бумага формата А 4, простые карандаши, линейка, паяльник, олово, канифоль, клеевой пистолет с клеевыми стержнями, электродрель с сверлом 4 мм. электродвигатель с редуктором ТТ 3-9 V – 2 шт., электропровода, клеммы автомобильной электропроводки- 4 шт., деревянные доски толщиной 5-8 мм, плашка для нарезания резьбы 4 мм, гайки 4 мм-8 шт., прутки металлические диаметром 4 мм., крышки от пластиковых бутылок диаметром 30 мм.-16 шт., диаметром 40мм.- 4 шт., пластиковые дюбеля на 100-110 мм., диаметром 6 мм.-8 шт., пластиковые дюбеля на 100-110 мм., диаметром 8 мм.-2 шт., велосипедные спицы или болты с резьбой 2 мм., длиной 50 мм. -2 шт., коврик для ванны антискользящий (армированный), крупнозернистая наждачная бумага, деревянный брусок (квадратный или треугольный) со сторонами не менее 15 мм.,4 самореза по дереву длиной не менее 10 мм., тиски, молоток, плоскогубцы, надфиль (плоский),1 болт с шайбой, шайбой гравера и гайкой диаметром 4 мм.(подобрать длину в зависимости от толщины досок).

Дидактический материал к учебному занятию: листы с чертежами и изображением последовательности сборки элементов модели, готовая модель платформы на гусеничном ходу.

1.Организационный момент

Приветствие учащихся. Проверка готовности к занятию.

2. Этап актуализации знаний.

Теоретическая часть.

Ребята, все Вы уже знакомы со свойствами обыкновенной бумаги, умеете ее складывать, резать, склеивать клеем ПВА, полимерным клеем, клеевым пистолетом. Однако данных умений недостаточно для того, чтобы изготовить модель платформы на гусеничном ходу с электродвигателем. Для ее изготовления требуется уметь составить чертеж модели, правильно произвести разметку креплений деталей в соответствии с чертежом, изготовить и подогнать детали для их правильной работы, составить и спаять электросхему для включения и выключения электродвигателя.

В течении нескольких занятий каждый из Вас изготовит универсальную модель платформы на гусеничном ходу, с электродвигателями которую Вы можете использовать для изготовления моделей на пульте дистанционного или радиоуправления. В ходе изготовления данной модели мы с Вами научимся составлять простейший чертеж и электросхему, осуществлять разметку креплений и сборку частей модели из разных материалов, спаяем электросхему необходимую для обеспечения движения модели, научимся приемами работы с электродрелью, плашкой для нарезания резьбы.

Полученные знания пригодятся Вам при изготовлении различных поделок и моделей, а также в повседневной жизни.

При выполнении задания необходимо проявлять аккуратность и внимание. Кроме того надо выбирать необходимый люфт при изготовлении втулок осей катков, учитывать силу трения необходимую при передаче движущего момента на гусеницы.

Люфт (от немецкого слова Luft «воздух») – зазор, промежуток, свободный ход. В механике люфт обозначает свободный ход, то есть минимальную величину движения передающего элемента механической системы. В нашем случае этим элементом будут оси катков в втулке.

Посмотрите на готовую модель платформы, на гусеничном ходу.

Демонстрируется готовая модель платформы на гусеничном ходу.

-Теперь, после осмотра покажите оси колес и втулки катков. Обратите внимание, что втулки катков, выполненные из пластиковой части дюбелей подобраны с учетом необходимого для свободного вращения на осях люфта, также втулки имеют длину, обеспечивающую минимальный люфт при их продольном перемещении на оси. От выбранного люфта между осью и втулкой будет зависеть скорость движения модели, посадка гусениц.

Сила трения – это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению. Причиной возникновения трения является шероховатость трущихся поверхностей и взаимодействие молекул этих поверхностей. Сила трения зависит от материала трущихся поверхностей и от того, насколько сильно эти поверхности прижаты друг другу. С учетом силы трения изготовлена силовая передача модели. Ведущие катки модели, выполненные из пластиковых крышек, закрепленные на осях редуктора слишком гладкие и гусеницы будут проскальзывать на них, даже будучи достаточно натянутыми. Для устранения проскальзывания, на ведущих катках модели приклеена крупнозернистая наждачная бумага, а двигателя с редукторами закреплены на движущейся пластине с болтом- фиксатором натяжения гусениц.

Практическая часть

После того как мы разобрали понятия люфт, сила трения, можем приступать к изготовлению модели платформы на гусеничном ходу. В ходе изготовления модели необходимо ориентироваться на образец готовой модели, схему сборки, чертеж и схемы выполненные самостоятельно. По окончании изготовления модели мы проведем ее тестирование на прохождение полосы препятствия по прямой.

Правила техники безопасности

Инструктаж по правилам безопасной работы при работе с инструментами.

Этапы выполнения работы

-Организация рабочего места

-Осмотр образцов

1. Осмотреть образец готовой модели;

2. Осмотреть схемы сборки;

-Составление чертежа модели

1.Измерить элементы платформы ;

2.Измерить втулки, оси, катки модели;

3.Изобразить измеренные элементы на листе бумаги карандашом, указать размеры;

-Составление электросхемы модели

1.Осмотреть схемы инструкции конструктора «Знаток»;

2.Нарисовать электросхему соединения двигателей с клеммами в зависимости с избранной системой питания и управления;

-Изготовление рамы

1.В соответствии с чертежом выпилить из досок толщиной не менее 5 мм. 2 боковины, размерами 220 Х 55 мм.;

2.Отступив 15 мм. спилить углы для образования стороны длиной 150 мм.(нижняя часть боковины);

3.В соответствии с чертежом просверлить 3 отверстия диаметром 4 мм. на расстоянии 5-10 мм. от края нижней части- одно отверстие по центру, два отверстия на расстоянии 55 мм. от центрального, четвертое отверстие просверлить в крайней части боковины на расстоянии 5-10 мм. от краев доски;

4.Выпилить из доски дно размером 260Х90 мм.;

5.Выпилить из доски регулировочную пластину двигателей размером 88Х70 мм., при помощи электродрели и надфиля вырезать в центральной части прорезь замером 20Х4 мм. для регулировочного болта;

6.Путем наложения регулировочной пластины двигателей разметить на дне и просверлить отверстие диаметром 4 мм. для фиксирующего болта;

7.Выпилить два соединительных бруска длиной 88 мм. со сторонами не менее 15 мм.. В брусках просверлить отверстия для вкручивания саморезов;

8.Обработать наждачной бумаги поверхность деревянных деталей;

-Изготовление ходовой части

1.Из прутка диаметром 4 мм. отрезать две оси длиной 55 мм., 6 осей длиной около 80 мм.;

2.На отрезанных прутках нарезать резьбу длиной 10 мм.;

3.Прутки длиной 80мм. согнуть в двух местах для образования детали с резьбовой стороной 35 мм., стороной для установки в нижнюю часть боковины не менее 5 мм.. Детали из прутков сгибать шаблонно, добиться их полного совпадения;

-Изготовление катков

1.В доске толщиной 8мм просверлить 8 отверстий диаметром 6мм., 2 отверстия диаметром 8мм.;

2.Ножовкой по металлу в доске вырезать проставки катков в виде квадратов с вышеуказанными отверстиями;

3.Из 6мм. пластиковых дюбелей нарезать 6 втулок длиной 30мм. и 2 втулки длиной 35мм., из 8мм. пластиковых дюбелей нарезать 2 втулки длиной 45мм.;

4.Из пластиковых крышек диметром 30мм. склеить клеевым пистолетом 6 катков, прокладывая между крышками квадраты с 6 мм. отверстиями и вставляя нарезанные деревянные квадраты.;

5.В катки вставить нарезанные 6мм. втулки убедившись, что края втулок выступают с одной стороны катка не менее чем на 5мм.;

6.Аналогичным образом склеить катки из крышек диаметром 40 мм. и втулок диаметром 8 мм.;

7. Из крупнозернистой наждачной бумаги нарезать полоски шириной 5 мм., клеевым пистолетом наклеить данные плоски на катки диаметром 40 мм.;

-Сборка рамы и ходовой части

1.Наметить и просверлить на боковинах рамы отверстия для саморезов, рассчитав расстояния по месту, с учетом установки двигателей с редукторами на регулировочную пластину без их выступания за верхнюю часть боковин;

2.Саморезами прикрутить боковины к соединительным брускам;

3.К соединительным брускам приклеить клеевым пистолетом дно;

4.К регулировочной пластине клеевым пистолетом приклеить двигатели с редукторами и припаянными проводами с клеммами;

5.На оси редукторов посадить на клей 40 мм. катки, в оставшуюся свободной часть втулок желательно установить дополнительные втулки (для предотвращения изгиба основной втулки катка);

6.С внешней стороны катка в ось редуктора вкрутить до упора болт с резьбой 3 мм. или загнутый отрезок спицы, что даст увеличение жесткости втулки катка, усиление закрепления его на оси редуктора);

7.В отверстия нижней части боковин установить согнутые из прутка 6 осей катков и две прямые оси в верхней части. Зафиксировать их клеем клеевого пистолета, добившись перпендикулярности относительно боковин;

8.После высыхания клея одеть 6 катков с 30 мм. втулками на нижние оси, 2 катка с 35 мм. втулками на нижние оси;

9.При необходимости отрегулировать глубину посадки катков путем подрезания втулок добившись нахождения их на одном уровне относительно ведущих катков исключив их цепляние за изогнутые оси и боковины;

-Изготовление гусениц

1.Из антискользящего коврика для ванны нарезать 2 полоски шириной соответствующей ширине катков и две полоски шириной 5 мм.;

2.С плоской стороны широких полосок при помощи клеевого пистолета наклеить вырезанные узкие 5мм. полоски которые будут выполнять роль ограничителей гусениц;

3.Установив регулировочную пластину с двигателями в крайнее правое положение отмерить длину 2 полосок из коврика обеспечивающую свободное одевание на катки с запасом в 3 сегмента;

4.Отрезав лишние части, необходимо отделить выпуклые части сегментов будущей гусеницы и склеить при помощи клеевого пистолета место удаленных сегментов с плоской стороной гусеницы;

5.После высыхания клея, одеть получившуюся гусеницу на катки, отрегулировать ее натяжение при помощи регулировочной пластины;

-Дополнительные мероприятия

1.Подсоединив к клеммам питание 6-9 V необходимо убедиться в работоспособности модели- гусеницы не должны сходить с катков при движении вперед, назад, гусеницы не должны проскальзывать на ведущих катках при их натяжении, втулки ведущих колес одетых на оси редукторов не должны значительно сгибаться;

2.При желании можно окрасить деревянные части модели и гусеницы краской ПФ (внутри гусеницы окрашивать не желательно, т.к. уменьшится сила трения между катками и гусеницей);3.Управление универсальной гусеничной платформой возможно при помощи различных видов пультов, а также путем самостоятельного ее передвижения прямо без пультов в зависимости от выбранного способа подсоединения элементов питания и управления;

Итог занятия.

Рефлексия:

-Осмотр, устранение ошибок;

-Проведение ходовых испытаний на полосе препятствий с грузом.

3.Источники информации

Занков Л.В.Избранные педагогические труды- Москва 2010 г.

wikipedia.org

present5.ru

pinterest.ru

Приложение №1

Приложение №2

Поэтапная сборка модели

1.Вырезание боковин 2.Дно, пластина двигателей 3.Соединительные бруски

4.Оси нижних катков 5.Элементы ходовой части 6.Доработка ведущего катка

7.Сборка рамы и ходовой 8.Установка двигателей 9.Изготовление гусениц

10.Платформа в сборе (без натяжки гусениц)