Содержание

1. Актуализация проблемы;
2. Цели и задачи проекта;  
3. Историческая справка;  
4. Исследовательская деятельность:

1) Выбор конструкции изделия;    

2) Выбор материалов;

3) Выбор инструментов;

4) Выбор способа отделки;

5) Выбор способа соединений деталей;

6) Правила техники безопасности при работе.

5. Технологическая карта;
6. Экономическое обоснование;  
7. Экологическое обоснование;    
8. Заключение;
9.   Литература.

Актуализация проблемы.

Глобальное потепление – факт, который уже невозможно отрицать. Одна из его причин – парниковый эффект, — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

Альтернативные источники энергии сейчас важны как никогда и привлекают внимание как бизнесменов, так и учёных.

В связи с этим вновь возник интерес к изобретению, которому 200 лет – двигателю Стирлинга, названному в честь изобретателя преподобного Роберта Стирлинга.

Цели и задачи проекта.

Цель проекта: изучение работы теплового двигателя Стирлинга.

Задачи проекта:

• Изучить теоретический материал;
• Спроектировать (смоделировать) проект;
• Провести сборку и настройку изделия;
• Провести испытания и продемонстрировать работу системы.

Историческая справка.

Роберт Стирлинг родился 25 октября 1790 года близ деревни Метвен в Шотландии. Он рано познакомился с инженерным делом. Помогая отцу чинить и обслуживать машины, юный Роберт проявил большой интерес к механике. С 1805 по 1808 год он посещал Оденбургский университет, где изучал латынь, греческий, логику и математику.

В первой половине 19 века в Европе произошли большие перемены в сфере технологий. В угольных шахтах появились новые паровые машины, приводящие в действие насосы, которые откачивали воду. Уровень смертности был высок. Котлы часто взрывались, унося много жизней. Среди погибших были и 6-летние дети, вынужденные работать в шахтах. Стремясь сделать жизнь шахтёров безопаснее и легче, Роберт Стирлинг хотел создать машину, работающую при меньшем давлении и без опасного пара. Хотя принципы термодинамики ещё не были известны, Стирлинг знал, что газ расширяется в тепле и сжимается в холоде. Он хотел создать машину, основанную на этом свойстве газов.

27 сентября 1816 года он получил в Шотландии патент на тепловой двигатель, позднее названый двигателем Стирлинга. Тепловой двигатель Стирлинга стал безопасной альтернативой паровой машине. Уголь был нужен только для нагревания воздуха. Изобретение Стирлинга было не только более безопасным, но и топливосберегающим. Из-за одного этого стоило развивать эту технологию.

Первый двигатель Стирлинга был установлен в Айршире, чтобы откачивать воду из карьера. В марте 1843 года был построен двигатель, приводивший в движение все механизмы литейной компании «Dantry». За 4 года он потребил в трое меньше топлива, чем его предшественница – паровая машина. Его КПД=18% для 19 века был непревзойдённым. Паровые машины давали лишь 10%.

На заре 20 века около 250000 двигателей Стирлинга использовались, как вентиляторы, насосы или двигатели для мелкого оборудования, но в 1937 году некоторые компании обратились к ним как к средству производства энергии в отдалённых районах.

Сегодня двигатель Стирлинга применяется для разных целей. Благодаря простому принципу и устройству он не требователен к обслуживанию, а с ростом загрязнения окружающей среды двигатель замкнутого цикла переживает возрождение. Он может работать на любом топливе, в том числе возобновляемом. Даже биогаз из очистных сооружений может использоваться вместо бензина, дизельного топлива или угля. Геотермальная или солнечная энергия также может пускать в ход двигатель Стирлинга. Если источник тепла не горючий, например, солнечная энергия, то система не дает выбросов. Способность производить энергию из возобновляемых ресурсов делает двигатель Стирлинга машиной будущего чистого мира.

Исследовательская деятельность.

Выбор конструкции изделия.

1)   2)

3) 4)

5) 6)

Вывод: из рассмотренных вариантов я выбрал

1-ю, 5-ю и 6-ю конструкция, так как они наиболее посильны для их выполнения в школьной мастерской и соответствуют поставленным цели и задачам.

Выбор материалов.

Вывод: проведя исследование, я выяснил, что наиболее подходящими материалами для изготовления приспособления являются алюминиевые банки и ДСП.

Выбор инструментов.

Вывод: все инструменты необходимые мне для работы имеются в школьной мастерской.

Выбор способа отделки.

Вывод: для того, чтобы изделия имели эстетический внешний вид, я решил произвести окрашивание.

Выбор способа соединений деталей.

Вывод: наиболее приемлемым вариантом для сборки изделия оказалось применение:

• для металла: клеевое;
• для древесины: клеевое и на шуруп.

Правила техники безопасности.

1.При работе с канцелярским ножом применять правильные приемы работы.

2.Разрезать металлические банки только на подкладной на подкладной доске.

3.При работе с ручным столярным и слесарным инструментом соблюдать основные требования безопасности.

4.Пользоваться инструментом по их прямому назначению.

5.Неотвлекаться во время работы следить за приемами работы.

6.Работать с клеем и герметиком только в хорошо проветриваемом помещении.

7.После выполнения работы привести в порядок рабочее место, очистить его от отходов, убрать инструменты и  приспособления в специально отведенное место.

Технологическая карта.

Экономическое обоснование.

Экологическое обоснование.

Проблема применения алюминиевой тары – это внушительная опасность для окружающей среды. Прежде всего, вследствие нехватки необходимых перерабатывающих мощностей. Этот вид тары одним из основных своих преимуществ имеет возможность вторичного его применения после повторной переработки.

Пластиковое загрязнение представлено множеством форм, в том числе, засорением водоёмов (выбрасывание отходов в реки, озёра, моря, океаны), загрязнением воды частицами пластика, пластиковыми сетками и так далее. Большое количество изделий из пластика, производимых каждый год, предназначено для одноразового использования: одноразовые предметы упаковки или продукты, которые обычно всегда выбрасывают в течение одного года. Часто потребители различных видов пластмассовых изделий используют их единожды и затем выбрасывают или заменяют их.

Пластмассы содержат много различных видов химических веществ в зависимости от типа пластика. Добавление химических веществ является основной причиной, почему эти пластмассы стали настолько многоцелевыми, однако это создаёт проблемы, связанные с ними. Некоторые из химических веществ, используемых в производстве пластмасс, несут риск быть поглощёнными животными посредством попадание через ротовое отверстие.

Вывод: вторичное использование материалов на которое сделан акцент в моей работе приносит весомую пользу окружающему нас миру.

Заключение.

Большим плюсом этой работы я считаю то, что при ее выполнении мне пришлось выполнять много конструкторской работы, находить пути решения возникающих задач, работать с документацией. Это развивает мое мышление, кругозор, тренирует мою память.

Выполняя данный проект, мне пришлось проводить исследования в различных областях от материаловедения до экологии. Это доказывает, что выполнение творческих проектов способствует расширению нашего кругозора, учит нас находить связи между информацией различного рода. Я закрепил навыки поиска информации в различных источниках (интернет ресурсы, библиотека).

Так же я овладел новыми навыками и знаниями.

Я считаю, что задачи, которые я поставил перед собой, были выполнены.

В дальнейшем я планирую продолжать работу в данном направлении.

Литература.

• http://fb.ru/article/265801/soedineniya-naznachenie-vidyi-soedineniy-primeryi-dostoinstva-nedostatki-vidov-soedineniy
• http://www.mukhin.ru/stroysovet/remont/2_05.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0
• https://www.youtube.com/channel/UCKuMH_Ssl00jMZN-bR3HOxA
• https://www.youtube.com/channel/UCXtvEN-6w2JMPnyR7117gYg
• https://legkopolezno.ru/ekologiya/globalnye-problemy/ugrozy-parnikovym-effektom/
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%8F%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
• https://pallet.by/news/2013/08/16/aluminievaya-tara-blago-ili-vred.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B3,_%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82