«Мари-Суксинская средняя общеобразовательная школа»
Актанышского муниципального района
Республики Татарстан
ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
Тема:
Станок своими руками
«Самодельная минипилорама на базе бензопилы «Дружба-4»
Автор :ученик 8-го класса
Иделбаев Владислав Сергеевич
Консультант :учитель технологии
Арсланов Ленислав Владимерович
2010год
Содержание проекта
I. Организационно-подготовительный этап.
1.1. Введение
1.2. Этапы проектирования.
1.3. Потребность и их обоснование.
1.4. Цели и задачи.
II. Конструкторский этап.
История развития станкостроения.
2.1. Выбор материала и детали.
2.2. Спецификация деталей рамы.
2.2. Спецификация деталей каретки.
III. Технологический этап.
Изготовление деталей мини пилорамы.
Технологические карты.
Схема технологического процесса сборки и монтажа мини пилорамы.
3.3.Схема технологического процесса сборки и монтажа бензопилы.
3.4.Правила безопасной работы при изготовлении и конструировании.
3.5.Основные технологические процессы при распиливании древесины.
IV. Заключительный этап.
4.1. Экономические расчеты.
4.2. Самооценка к станку.
4.3. Техническая характеристика мини пилорамы.
4.4. Литература.
Исследование и развитие идеи.
Проектная деятельность учащихся на уроке технологии позволяет интегрировать знания, возможность практически применить их при выполнении конкретных заданий. По предложению учителя у меня появилась идея конструировать и изготовить мини пилораму на основе бензопилы «Дружба», с минимальными затратами, проявляя творческого мышления, технологический особенностей.
После обсуждения особенностей и практичности я работал по такому плану:
Сбор информации о прошедшем и современном станкостроении.
Выбор темы, потребность маркетинга, технологичность. Разработка эскизов, чертежей.
Подбор материалов, деталей.
Изготовление отдельных деталей.
Сборка станка.
Во время работы я получил много новой информации о станках, научился технологиям обработки материалов, что позволяет применить полученные знания при изготовлении инструмента и станка.
Потребности и их обоснование.
При работе в школьной мастерской всегда возникает потребность в пиломатериалах разного сортамента .Поэтому появилась идея о изготовлении собственного станка для продольной распиловки брёвен. Особенно целесообразно иметь его в тех случаях ,когда лесоматериалы ,что называется , под рукой , а пилорама- «за тридевять земель и затраты на транспортировку могут быть очень большими . Имея же свой распиловочный станок , кроме экономии средств можно обрести и другие дополнительные «льготы» получить необходимые по размерам и в нужное время пиломатериалы и в требуемом количестве – даже одну доску или брус . Так же можно распиливать короткомер
При выборе данного проекта были учтены следующие моменты, главное в этом то, что изделие можно изготовить самостоятельно и с учителем.
В процессе конструирования и изготовления пилорамы я использовал приобретенные знания, умения, навыки в области математики, физики, черчения и технологии.
Станок изготовленный совместно учителем ,на заводах и других промышленных объектах не выпускается. Выпускаются электрические и ленточные пилорамы.
Эти станки можно использовать для получения шпона, лафета, обрезной, не обрезной доски , бруса .
Конструкторский этап.
Пилорама - предназначена для продольной распиловки древесины любых
пород . Может быть использована для получения обрезной не обрезной доски
бруса , распиловки тонкомера и короткомера.
Станок состоит из следующих конструктивных частей : рамы ,
подъемных кронштейнов , каретки , бензопилы « Дружба» .
Рама – основа конструкции станка .На ней расположены все узлы .Сама
рама сварена из нескольких элементов : продольная направляющая для
каретки , две ножки из трубы играющих роль направляющих для опорно –
подъемных кронштейнов , снизу для опоры приварена два швеллера .
Каретка служит для продольного перемещения закрепленного на ней
пильного агрегата
Выбор материалов и детали
Спецификация деталей рамы
Направляющие – угольник, сталь 60 х 2000 х 5 – 2 шт.
Ножки труба сталь 60х 5 х 700 -2 шт.
Опорно – подъемные кронштейны – угольник сталь 50 х 80 х 70 – 2 шт.
Подошва- швеллер №16 –длина 900.2шт.
Ползун труба сталь 70х300х5-2шт.
Спецификация деталей каретки .
Корпус – угольник 80х410х3 -2шт.
Вал-сталь20х152-2шт.
Направляющие ролики – подшипник серии 180203-4шт.
Нижние ролики – подшипник 180204-2шт.
Пластина – сталь 35х100х3-2шт.
Винт – М10-4шт.
Винт с гайкой М8-3шт.
Винт с гайкой М10-2шт.
Выбор материала и детали.
Для конструирования и изготовления рамы я использовал угольники и остатки металлов.
Каретку собрал из двух кусков угольника . Валы для направляющих роликов точки на токарно - винторезном станке ТВ-4 ,а для монтажа валов использовал по 2 винта М 10 . В качестве нижних роликов использовал детали от натяжных шкивов комбайна «НИВА» .
Для соединения редуктора бензопилы к каретке использовал пластины согнуты по углом 90 и закрепил с помощь винтов и гаек М 8.
Для окрашивания- краска эмаль.
Для сварки- сварочные электроды-20 шт.
Техническая характеристика распиловочного станка.
Габаритные размеры ,мм : 2000 х900х1100
Диаметр распиливаемого бревна , мм : 100 -500
Длина бревна , мм: 500-1600
Скорость распиловки , м\ мин :0,8-3
Производительность в смену , м :2-4
Перемещение каретки : ручное
Установка размера : ручное
Расположение шины : горизонтальное
Толщина пропила , мм : 8
Режущий инструмент : Цепь «OREGON
Технологический этап.
Изготовление деталей для мини пилорамы.
Маршрутная карта.
Подбор материалов для рамы ,опорно-подъемного механизма ..
Изготовление: направляющих , опорно- подъемного механизма , рамы .
Основные операции: разметка, закрепление в тисках, резание , сварка, опиливание, шлифование, соединение на винтах с гайками, сборка, зачистка.
Подбор материалов для каретки.
Изготовление: корпус , вала ,вала нижних роликов
Основные операции : разметка, резание , точение на станке ТВ-4 , монтаж редуктора бензопилы , сверление , соединение на винтах с гайками, опиливание, зачистка.
Экономические расчеты.
Себестоимость распиловочного станка состоит из затраты на материалы, оплаты израсходованную электроэнергию и оплаты труда. Поскольку станок изготовлен в школьной мастерской, то амортизаторные отчисления за пользование оборудованием, приспособлениями и инструментами не учитываю.
При изготовлении деталей станка пользовались сверлильным станком.
Время работы на станке 20 мин=0,33 часа.
Мощность электродвигателя-0,7кВт.
Цена 1кВт.ч. электроэнергии-2,03руб (18%НДС).
Стоимость электроэнергии: С1=0,33*0,7*2,03=0,47руб.
Время изготовления при искусственном освещении-12ч.
Мощность лампочки-100Вт=0,1кВт.
Стоимость электроэнергии на освещение: С2=0,1*12*2,03=2,44 руб.
При работе на токарно-винторезном станке ТВ-4.
Время работы-10 мин=0,16 часов
Мощность электродвигателя-0,8 кВт
Стоимость электроэнергии при работе на станке ТВ-4:
С3=0,16*0,8*2,03=0,26руб.
Для изготовления деталей станка потребовалось заготовка из отходов
металла. Общий вес материала из стали-35кг.
Цена 1кг стали=5руб.
Стоимость материала из стали: С4=35*5=175 р
Для окрашивания станка израсходовал краски-200г=0,2 кг.
Стоимость 1кг краски-80 руб.Стоимость краски:С5=0,2*80=16 руб.
Для сборки и монтажа детали станка потребовались винты М 8 с гайками и шайбами- 3шт.
Цена 1 комплекта винта и гайки-8,5 руб.
Стоимость винта и гаек:С6=3*8,5=25,5 руб.
М10 с гайкой-4 шт.Цена одного болта с гайкой-9руб.
Стоимость болта с гайкой: С7=4*9=36руб.
Для шлифования применил абразивные материалы (шкурки)-4 листа.
Цена 1 листа-15 руб.
Стоимость шкурки: С8=4*15=60 руб.
Цена бензопилы «Дружба» ,цена 5500 руб.
Стоимость : С9=1*5500=5500 руб.
Для сварки деталей работа на сварочном аппарате 2часа работы
Мощность 1,5 кВт
Стоимость : С 10=2*1,5*2,03=6,09 руб.
Электрод 1кг . Цена 1кг -99 руб.
Стоимость : С11=1*99=99руб.
Общие затраты на изготовление станка:
Собщ=С1+С2+С3+С4+С5+С6+С7+С8+С9+С10+С11=
0,47+2,44+0,26+175+16+25,5+36+60+5500+6,09+99=5920,76 руб.
Себестоимость станка-5920,76 руб.
Самооценка к станку.
Станок для распиловки изготовлен собственными силами;
все технологические операции доступны;
позволяет использовать отходы и остатки материала из металла;
были использованы бензопила «Дружба» , приборов, запчасти из комбайна «Нива» .
Технологичность: станок изготовлен с наименьшими затратами труда, часть обработана на станках и приспособлениях;
Экономичность: станок изготовлен с наименьшими затратами материалов, процесс работы по времени минимальный. Срок службы соответствует к требованиям долговечности и производительности.
Эргономичность: станок при обслуживании и эксплуатации не требует лишних затрат энергии и движений.
Экологичность: станок при эксплуатации не повлечет за собой существенных изменений к окружающей среде, нарушений в жизнедеятельности человека и растительного мира и отходы производства наименьшие.
Безопасность: изготовление и эксплуатация изделия выполнена с соблюдением правил безопасной работы, по охране труда, производственной санитарией, гигиеной. Для безопасной работы на станок установлен защитный щиток.
Достоинства : высокое качество древесины , точность , компактность не высокая цена , простата конструкции , легкость транспортировки , установки безопасность ,долговечность .
Недостатки : малая производительность .
Маркетинг изделия.
Одним из важнейших задач маркетинга является определение условий, при которых достигается оптимальное отношение между спросом и предложением определенного изделия или продукта. Изготовляемые и выпускаемые изделия должны иметь уровень качества и набор свойств, реально интересующих и привлекающих потребителей. Соответственно наша продукция (станок) имеет широкие возможности и способности при шлифовании изделий из древесины и других материалов.
В функции маркетинга входит маркетинговое исследование и планирование, рекламирование, представление услуг, изготовление, финансирование и другие виды деятельности.
Для определения потребностей используют маркетинговые исследования- систематический сбор и анализ данных, необходимых для изготовления и применения. Основными методами и инструментами маркетинговых исследований являются наблюдение, спрос, эксперимент, практичность.
Устройство мини-пилорамы
№ Наименование
Направляющая
Каретка
Редуктор
Двигатель
Шина
Цепь
Организационно подготовительный этап.
Введение.
Каждый человек в своей практической деятельности постоянно решает различные проблемные задачи, т.е. выполняет своего рода проекты. А что такое проект, выполняемый на уроках «Технологии»? Это творческая задача интеллектуально-практического характера. Данное определение говорит о том, что при выполнении проекта у учащегося должны развиваться как умственные способности, в частности техническое мышление, так и практические умения и навыки.
Под проектом понимается обоснованная, спланированная и осознанная деятельность, направленная на формирование у учащихся определенной системы интеллектуальных и практических умений. Она включает в себя выбор рациональной технологии, изготовление и реализацию изделия, осуществляется также экономическая оценка выполненной работы, проводится работа по маркетингу (изучению спроса и предложений на производственную продукцию и возможность ее реализации).
Результаты деятельности учащихся по выполнению проекта фиксируются в виде отчета, в который включаются: обоснование выбора темы проекта, описание процесса конструирования и изготовления изделия (ход решения конструкторско-технологической задачи, технологическая карта изготовления изделия, эскизы, рисунки и т. п. )
Совокупность всех рабочих материалов и готовое изделие составляют выполненный проект, который оценивается преподавателем или социальной комиссией в ходе его защиты учащимися (или группой учащихся).
Этапы проектирования.
№п/п | Этапы проектирования |
1 | Организационно-подготовительный этап. Поиск проблемы. Выбор проекта и его обоснование. |
2 | Конструкторский этап. Выбор оптимальной конструкции. Составление плана изготовления изделия. Выбор рациональной технологии изготовления изделия. |
3 | Технологический этап. Выполнение технологических операций. |
4 | Заключительный этап. Экономический расчет. Анализ результатов. Защита проекта. |
Выбор темы проекта.
На первом вводном занятии преподаватель ознакомил учащихся с характером предстоящей учебной деятельности на уроках «Технологии» в этом учебном году. Он довел до сведения учащихся, что ими, согласно, учебной программы должен быть выполнен проект изделия по теме»Изготовление изделия», «Изготовление инструментов и станков». Он предложил использовать «банк проектов», где представлены возможные задания по различным сферам деятельности.
Банк проектов.
Сфера деятельности | Примерные задания |
Школа | Оформление класс-кабинетов. Изготовление выставочных изделий для школьного конкурса. |
Инструкция | Заказы предприятий, организаций, фирм. Изготовление инструментов и станков. |
Досуг | Художественная обработка древесины. Изделия, выполненные по народному ремеслу. |
Дом | Дизайн домашнего интерьера прихожих, детских комнат, зал, кухни и т.д. |
При тщательном изучении и анализе представленного «банка проектов» я выбрал тему «Станок своими руками» для обслуживания инструментов и станков.
Цели и задачи.
Цели.
Конструировать и изготовить самодельный мини-пилорама.
Ознакомить с видами технологических машин.
Сформировать новых практических умений и навыков.
Задачи.
Повышение производительности труда и доступность пиломатериалов.
Получение стабильной прибыли.
Создать инновационные проекты в условиях высокой конкуренции
Экологическое обоснование.
На деревообрабатывающих предприятиях и в мастерских накапливаются отходы древесины в виде кусков, стружек, опилок, пыли. Поэтому на этих предприятиях и мастерских устанавливают специальные аппараты и фильтры для улавливания пыли и вредных летучих веществ, а также для сбора стружек и опилок.
Заготовленную древесину надо максимально использовать в дело, меньше превращать ее в стружку и опилки.
Отходы деревообработки пожароопасны. Поэтому их накапливают в специально отведенных местах, предотвращая возгорание.
Станок изготовленный мной отвечает этим требованиям. Для уменьшения загрязнения окружающей среды и сбора опилок, пыли я смонтировал к станку специальный защитный кожух и пылесос. А также во время пиления древесины надо надеть рабочую спецодежду и соблюдать правила безопасной работы.
Технологическая карта.пилорама
Изготовление вала.
Заготовка: Круглый прокат
Материал: Сталь
№ | Последовательность выполнения работы | Эскиз | Инструментальные приспособления |
1 | Выбрать заготовку. Разметка, разрезание. | | Штангенциркуль Ножовка по металлу |
2 | Установить заготовку в патроне с вылетом | | Станок ТВ-4 Патрон |
3 | Точить цилиндр под подшипник | | Проходной резец Патрон Штангенциркуль |
4 | Точить цилиндр под резьбу | | Проходной резец Патрон Штангенциркуль |
5 | Точить 2 фаски1*45 | | Проходной резец Штангенциркуль |
6 | Нарезать резьбу М 16х2 М | | |
7 | Отрезать заготовку, снять с патрона | | Отрезной резец |
Технологическая карта.пилорама
Изготовление вала.
Заготовка: Круглый прокат
Материал: Сталь
№ | Последовательность выполнения работы | Эскиз | Инструментальные приспособления |
1 | Выбрать заготовку. Разметка, разрезание. | | Штангенциркуль Ножовка по металлу |
2 | Установить заготовку в патроне с вылетом | | Станок ТВ-4 Патрон |
3 | Точить цилиндр под подшипник | | Проходной резец Патрон Штангенциркуль |
4 | Просверлить отверстие под резьбу | | Сверло Патрон Штангенциркуль |
5 | Нарезать резьбу М 10х2 М | | Метчик |
6 | Точить 2 фаски1*45 | | Проходной резец Штангенциркуль |
7 | Отрезать заготовку, снять с патрона | | Отрезной резец |
Технологическая карта.пилорама
Изготовление кронштейна.
Заготовка: Листовой прокат
Материал: Сталь
№ | Последовательность выполнения работы | Эскиз | Инструментальные приспособления |
1 | Выбрать заготовку. Разметка, разрезание. | | Линейка Карандаш Чернила Ножовка по металлу |
2 | Просверлить отверстия ( 8) 2шт. | | Линейка Кернер Сверло Дрель |
3 | Согнуть заготовку по линии разметки. | | Молоток Оправка Тиски |
4 | Проконтролировать размеры и качество изделия | | |
Технологическая карта.пилорама
Изготовление основания.
Заготовка: Угольник
Материал: Сталь
Количество-2 шт.
№ | Последовательность выполнения работы | Эскиз | Инструментальные приспособления |
1 | Выбрать заготовку. Разметка. | | Линейка Чернила |
2 | Разрезать заготовку по чертежу | | Линейка Ножовка по металлу |
3 | Просверлить отверстия ( 10) 6 шт. | | Линейка Кернер Сверло Дрель |
4 | Отпилить углы, зачистить. | | Тиски Напильник |
5 | Проконтролировать размеры и качество изделия. | | |
Этапы проектирования.
№п/п | Этапы проектирования |
1 | Организационно-подготовительный этап. Поиск проблемы. Выбор проекта и его обоснование. |
2 | Конструкторский этап. Выбор оптимальной конструкции. Составление плана изготовления изделия. Выбор рациональной технологии изготовления изделия. |
3 | Технологический этап. Выполнение технологических операций. |
4 | Заключительный этап. Экономический расчет. Анализ результатов. Защита проекта. |
Выбор темы проекта.
На первом вводном занятии преподаватель ознакомил учащихся с характером предстоящей учебной деятельности на уроках «Технологии» в этом учебном году. Он довел до сведения учащихся, что ими, согласно, учебной программы должен быть выполнен проект изделия по теме»Изготовление изделия», «Изготовление инструментов и станков». Он предложил использовать «банк проектов», где представлены возможные задания по различным сферам деятельности.
Банк проектов.
Сфера деятельности | Примерные задания |
Школа | Оформление класс-кабинетов. Изготовление выставочных изделий для школьного конкурса. |
Инструкция | Заказы предприятий, организаций, фирм. Изготовление инструментов и станков. |
Досуг | Художественная обработка древесины. Изделия, выполненные по народному ремеслу. |
Дом | Дизайн домашнего интерьера прихожих, детских комнат, зал, кухни и т.д. |
При тщательном изучении и анализе представленного «банка проектов» я выбрал тему «Станок своими руками» для обслуживания инструментов и станков.
Спецификация деталей каретки.
№ | Деталь | Кол-во | Материал | Размеры |
1 | Корпус | 2 | Угольник | 80*410*6 |
2 | Болт | 4 | Сталь | М10*2*20 |
3 | Винт | 2 | Сталь | М16*2 |
4 | Кронштейн пластина | 2 | Сталь | 40*80*3 |
5 | Пластина | 2 | Сталь | 40*100*6 |
6 | Направляющие ролики-подшипник | 6 | | 180203 |
7 | Вал | 2 | Сталь | 20*152 |
8 | Угольник | 2 | Сталь | 40*40*152 |
9 | Нижний вал | 2 | Сталь | 60*20 |
Спецификация деталей рамы.
№ | Деталь | Кол-во | Материал | Размеры |
1 | Направляющий -угольник | 2 | Сталь | 60*2000*5 |
2 | Стойки труба | 2 | Сталь | 60*5*500 |
3 | Опорно – подъемный кронштейн-угольник | 2 | Сталь | 50*80*400 |
4 | Ползун труба | 2 | Сталь | 70*150*5 |
5 | Подошва – швеллер№10 | 2 | Сталь | 600 |