Творческий проект "Микродрель"

Российская федерация Ямало-Ненецкий автономный округ

Департамент образования Администрации Пуровского района

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

« Средняя общеобразовательная школа № 1»п.г.т.Уренгой Пуровского района

629860, ЯНАО, Пуровский район, п. Уренгой, мкр.4, д.39,телефон (34934) 9-31-75

                                                                                                                                                                                      Микроэлектродрель.  

Творческий проект

                                  Выполнил проект: Тишкин Матвей, учащийся 9А класса.

Руководитель: Андрей Евгеньевич Гречишников, учитель технологии

п. Уренгой

2016-2017 уч. г.

                                                                        СОДЕРЖАНИЕ

1.Краткая формулировка задачи                            -3

2.Исследование и анализ                                         -3

3.Обоснование проекта                                            -4

4. Экономическое обоснование                               -8

5.Описание выполнения проекта.                            -1 1

6.Экологическая экспертиза                                     -32

7.Заключение                                                              -33

8.Рекламный проспект                                               -34

9. Список литературы                                                -35

1.Краткая формулировка задачи

Разработать и изготовить микроэлектродрель для работы при изготовлении моделей .

                                                                                    2.Исследование и анализ.

            Когда возникает проблема, то она требует решения. Мы с папой и младшим братом увлекаемся моделированием.  Папа собирает корабли, а мы с братом самолёты и бронетехнику. У нас  возникла проблема, очень часто необходимо сверлить отверстия диаметром от 0,1мм до 3мм. Мы живем в двадцать первом веке! Люди научились упрощать свой труд различными способами: то ли это робототехника, будь-то другие приспособления, такие как дрель, шуруповёрт или гравер. Все мы уже знаем эти понятия, но не многие понимают как важно это простое приспособление для облегчения труда моделиста. Летом мы приобрели цанговый патрон, который позволяет закреплять свёрла от 0,1 до 3мм. Вначале мы закрепили его на рукоятку от часовой отвёртки и сверлили отверстия вручную, что было не удобно. Посовещавшись, мы решили сделать самодельную микроэлектродрель.

Определившись, я посмотрел в магазинах большое  число различных небольших аккумуляторных дрелей и граверных  машинок . Все они  стоили очень дорого. Средняя стоимость самого простого  в розничной торговле начинается от 3500 рублей. Поэтому я решил сделать аналогичную микроэлектродрель своими руками.

3. Обоснование проекта

Генерирование идей

Чтобы выяснить, что необходимо для изготовления  микроэлектродрели  построим «опорную схему размышлений» . Она поможет нам определиться с выбором материалов.

Для того, чтобы выяснить какие материалы можно использовать при изготовлении изделия, воспользуемся методом морфологического анализа, о котором учитель рассказывал на уроке.

В результате этой таблицы  мною были выбраны предварительные  материалы необходимые для изготовления микроэлектродрели – металл и пластмасса.

В Интернете есть много вариантов изготовления (микро) или мини дрелей своими руками, но, в той или иной степени, они обладают рядом недоработок. Предлагаемые дрели либо неудобны в работе, либо у неё не регулируются обороты двигателя, либо она очень сложная в изготовлении. И вот на сайте «u Samodelkina.ru» мы увидели вариант,  который нас полностью устроил. Мы с папой полностью взяли его за основу. И сделали  за неделю вот такую мини дрель, которая лишена всех вышеперечисленных недостатков. Огромное спасибо автору этого материала, который очень подробно описал и снабдил весь процесс изготовления фотографиями. Всю работу я практически выполнил один . Лишь на некоторых этапах мне потребовалась помощь отца.  

Материалы

Как правило, электродрели  делают из металла и из пластика, так как эти материалы лучше всего подходят под главные свойства : надёжность и удобство в применении. Именно такими качествами должна  обладать наша микроэлектродрель.

Функциональность

. Моя минидрель, свёрлами от 0,1 мм до 3,0 мм, сверлит практически любые материалы, начиная от дерева и заканчивая железом толщиной 2 -3 мм, пилит ( дисковыми пилками) любой пластик и пластмассы, режет (алмазными дисками) любой металл. Естественно, таким инструментом,  можно выполнять только  очень (ну может быть и не очень) точную, тонкую, ювелирную работу. 

Исходя из данных морфологической таблицы, и результатов исследования я выяснил, что необходимо для изготовления этого изделия.

Корпус: комбинированный, хомут удерживающий двигатель – металл, рукоятка - пластмасса.

Цвет корпуса: все перечисленные в таблице цвета

  Материально-техническоеобеспечение
Для изготовления микроэлектродрели  мне потребуется:

1.Материалы: корпус- металл и пластмасса.

2.Инструменты:ножовка по металлу, отвертка, напильник,  линейка, молоток, угольник, кернер.

3.Оборудование: сверлильный станок,  паяльник, верстак.

4.Экономическое обоснование

Решение любой проблемы должно быть экономически или материально целесообразно. Для того, чтобы оценить его целесообразность, мы должны рассчитать себестоимость изделия и сравнить её со стоимостью аналогичного промышленного экземпляра. Себестоимость изделия - это все затраты, понесённые при его изготовлении. В себестоимость могут входить стоимость использованных материалов, электроэнергии, коммунальные услуги, аренда помещения, амортизация оборудования, транспортные расходы, заработная  плата, налоги и другие прямые и косвенные затраты понесённые при изготовлении изделия. Но школа  является бесплатными образовательным учреждением. В нашем случае проект выполнялся для себя, поэтому затраты минимальные.

  С = Мз + Дз + Эз + Аз + З + Н

         5.1. Затраты на материалы (Мз).

При изготовлении проекта использовались списанное оборудование (сломанные ксерокс, шуруповёрт и клеящий пистолет) – поэтому проект вышел очень дёшево. Я потратил деньги только на цанговый патрон – 560р. Но если приобретать все материалы в магазине , можно определить их стоимость : электродвигатель – 1000р., кнопка для шуруповёрта – 650р., блок питания – 1200р., клеящий пистолет – 700р.

Общая стоимость материалов состави-1000+650+1200+700 +560=4110р

5.2. Данные на амортизацию оборудования нам были предоставлены преподавателями. Они составили  5 рублей.

5.3. Стоимость 1кВт/ч  электроэнергии- 2,49 рубля. Время работы над проектом 6 часов. Из них работа в мастерской – 5 часов. Мощность освещения мастерской 880 ватт. В ней кроме нас занималось ещё 10 человек. Наша доля составляет  88 ватт в час. За 5 часов работы затраты составили  440 ватт или 0,44кВт/ч х 2.49р=1,1р.

Время работы при помощи сверлильного станка и электропаяльника – 1часа, их мощность – 2 кВт/ч  1х2 х 2,49=4,98р.

Общая стоимость электроэнергии составила  1,1+4,98= 6,08рубля

5.4. Заработная плата(З).

Минимальная ставка -5965руб.        

24 рабочих дня, 6-ти часовой рабочий день:

5965:24:6 =41,5 руб. в час

Время  практической работы 5часов

41,5х5= 207,5руб.

Рассчитываем районный коэффициент: 207,5х0,7=145,25руб.

Заработная плата с учётом северных надбавок составила 352,75руб.

5.5.Налоги (Н).

Налоги составляют13% от реальных доходов. С работ детей выполненных в муниципальных детских учреждениях налоги не взимаются.

5.6. Дополнительные затраты.(Дз). Отсутствуют.

5.7. Находим общую стоимость изделия: С= Мз + А + Эз + Зп

560+5+6,08+352,75=923рубля 83 копейки.

Так как изделие изготавливалось для собственных нужд, то зарплату можно не учитывать , тогда цена изделия составит 571 рубля 08 копейки.

Описание выполнения проекта.

1. У папы, как и у каждого самодельщика, в запасах нашелся двигатель от какого-то ксерокса, который выбросили в утиль. 

Двигатель попался мощностью на 24 Ватта и питанием на 12 Вольт. Его можно было запитать от блока питания на 12 Вольт и мощностью 2 Ампера. В принципе, двигатель можно взять от любого другого механизма. Например, от кассетного видеомагнитофона, там стоят довольно-таки мощные двигатели (их там два штуки). Конечно, будут другие параметры питания и мощности, но для микродрели большая мощность и не нужна.

2. Цанговый патрон мы купили летом с  внутренним диаметром 3мм, что отлично подошло на вал имеющегося у меня двигателя.

3. Собрав движок и патрон, я практически получил готовую сверлилку. Но она имела массу недостатков: отсутствие ручки для удобного удержания и кнопки для включения, регулировкой скорости вращения вала.  

4. Далее я решил вот это моё устройство модернизировать.

5. Я собрал все пластмассовые игрушечные пистолеты и автоматы, которые для нас с братом уже не представляли интереса, с целью отрезания ручки от данной игрушки и присоединения к моей «дрели».

6. Получив несколько вариантов  пистолетов и автоматов (естественно, игрушечных), я ни как не мог подобрать подходящий вариант ручки для моей будущей мини дрели. И тут мне на глаза попался термоклеящий пистолет для стержневого клея. У него была сломана кнопка подачи клея в зону нагрева. Но его ручка отлично подошла для моей минидрели

7. А вот теперь важная деталь. Отцу принесли неисправный шуруповёрт. У него сгорел электродвигатель. Но кнопка управления была исправна и зарядный блок был в рабочем состоянии. Они мне пригодятся для сборки моей минидрели.

8. Я вспомнил про эту кнопку, которая может регулировать обороты двигателя и переключаться на реверс, т.е. менять направление вращения двигателя.

9. В принципе, всё. Разобрав ручку от термопистолета, я разместил в ней кнопку управления от шуруповёрта и разъём для подключения питания нашей минидрели, предварительно вырезав необходимые отверстия для кнопки и разъёма.

10. Подпаял два провода к разъёму для подключения питания, соблюдая полярность, и вывел два провода для подключения к двигателю. Всё поместилось хорошо. 

11. Далее возникла необходимость надёжно прикрепить двигатель к ручке.
а) На каждом (практически на каждом) двигателе стоит хомут (кольцо) в размер двигателя. Вот его мы и будем использовать.

б) Далее нам надо припаять две тонких железных пластины к этому хомуту, (конечно, предварительно сняв с двигателя), чтобы они точно входили во внутреннюю часть выбранной пластмассовой ручки (типа вот так).

в) Дальше вставляем подогнанный хомут с пластинами в ручку и сверлим крепёжные отверстия для шурупов или винтов, но не более, чем М3.

г) Вставляем в хомут наш двигатель, центруем его для пайки питания и закрепляем в ручке шурупами или винтами.

12. Подпаиваем питание на двигатель, соблюдая полярность.

13. Работаем.

ВСЁ!!! Хвалимся перед друзьями.

 Моя минидрель, свёрлами от 0,1 мм до 3,0 мм, сверлит практически любые материалы, начиная от дерева и заканчивая железом толщиной 2 -3 мм, пилит ( дисковыми минипилками по дереву) любой пластик и пластмассы, режет (алмазными дисками) любой металл.

Да, забыл сказать, что биение у моей минидрели практически нулевое, поэтому работать ей, уж поверьте мне, одно удовольствие. Естественно, работать таким инструментом можно только выполняя очень (ну может быть и не очень) точную, тонкую, ювелирную работу. Сверлить бетонную стену с целью повесить ковёр – не рекомендуется

6. Экологическая экспертиза

 В последнее время люди начинают понимать, что будущее планеты Земля во многом зависит от нас. Во всём мире стараются применять такие материалы и технологии, которые не нарушают сложившейся экологической обстановки. Широко используются вторичные ресурсы, отходы производства.

Что касается изготовленного мной проекта, то я постарался соблюсти в нём все эти требования. Материалы, из которых изготовлен проект – это вторичное сырьё.   Основные детали изделия состоят из материалов прошедших экологическую экспертизу, без вредных микробов и примесей.  С экологической точки зрения использования этого изделия в быту не приведет к нарушению экологической среды и не является опасным для здоровья человека.

Таким образом, моя минидрель абсолютно безопасна  для жизни и здоровья.

Использование отходов конструкционных материалов (металлы, пластмасса), способствует более рациональному использованию ресурсов страны. Практическое использование этих отходов, а так же качественных деталей пришедших в негодность изделий позволит избежать их утилизации. Способствуя тем самым не загрязнению атмосферы, окружающей среды при сжигании, захоронении или просто складировании мусора.

7. Заключение

При работе над проектом «Микроэлектродрель» решены все поставленные задачи:

• разработана экономичная и технологичная, достаточно прочная конструкция минидрели ;
• на основе изученных технологий разработан технологический процесс изготовления изделия;
• согласно разработанной технической документации, изделие изготовлено в установленный срок;
• в процессе работы над проектом повторен учебный материал 5-8 класса

Поэтому считаю, что цель по разработке и изготовлению микроэлектродрели достигнута.

Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, показывают возможность  производства микроэлектродрели в других образовательных учреждениях.

Разработанную техническую документацию можно использовать на уроках технологии и в кружках технического творчества.

                             8.Рекламный проспект.
                        ООО «Фирма Самоделкин»

4причины, почему нужно купить микроэлектродрель в творческой мастерской

                            1.Лёгкая и удобная микроэлектродрель из мастерской Матвея                                                       Тишкина, сделает вашу работу – комфортной и приятной

                           2.  Моя минидрель, свёрлами от 0,1 мм до 3,0 мм, сверлит             практически любые материалы, начиная от дерева и

заканчивая железом толщиной 2-3мм.

                                                                       3.Пилит (циркулярными пилками для дерева) пластик и пластмассу.                                                                                         
                                                                      4.Режет (алмазными дисками) любой металл до 2мм.

9.Литература.

            1. В.Д. Симоненко «Технология» , учебник для учащихся 6 классов общеобразовательных учреждений, М., «Вентана-Граф», 2009

            2. В.Д. Симоненко «Технология» , учебник для учащихся  7классов общеобразовательных учреждений, М., «Вентана-Граф», 2010

            3. В.Д. Симоненко «Технология» , учебник для учащихся 8 классов общеобразовательных учреждений, М., «Вентана-Граф», 2010

            4. Е.С. Глозман «Технология» , учебник для учащихся 6 классов общеобразовательных учреждений, М., «Мнемозина», 2008

            5. . Е.С. Глозман «Технология» , учебник для учащихся 7 классов общеобразовательных учреждений, М., «Мнемозина», 2009

           6.Журналы «Сам себе мастер», редакция журнала «Огонёк».

           7.Коваленко В.И., Кулененок В. В. Объекты труда: 7 кл.: Обраб. древесины и металла. Электротехн. работы: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1993.

           8. Назаров С.А., Техника и будущее О новой методологии прогноза развития техники

http://www.smi-svoi.ru/content/?fl=556&sn=1256

            9. Кожевникова Л. А.Лучшее изобретение ХХI века

http://unilib.chel.su:6005/root2/exhibitions/luchschee_izobretenie_21_veka.html