Технология изготовления макета паровоза "Л-1635"

Управление образования

Администрации города Нижний Тагил

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

гимназия №18

Технология изготовления

макета паровоза «Л-1635»

Исполнитель:

ученик 7  класса

МАОУ гимназии №18

Тихоньков Сергей

Руководитель:

учитель  технологии

высшей категории

МАОУ гимназии №18

Евтехов А.В

Нижний Тагил

2020

Введение

Изготовление макетов техники, а в частности, старинных паровозов, относится к техническому творчеству и играет особую роль в жизни многих заинтересованных людей. Такие макеты способны передать информацию об объекте, показать его со всех сторон, чего не сделала бы ни одна книга и ни одна презентация. Макеты старинной техники при качественном выполнении способны стать частью интерьера, их можно использовать в учебных и научных целях, а также они могут становиться экспонатами в музеях, если объект по каким-либо причинам не удается показать в натуральном виде.

Поэтому тема моего проекта является актуальной.

Цель работы: изготовить макет паровоза «Л-1635».

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить литературу по заданной теме, чертежи, картинки, фотографии;

- разработать конструкцию изделия;

- разработать технологию изготовления;

- выполнить макет. 

В результате мы получим макет старинного российского паровоза, который будет радовать глаз многие годы!

1. Теоретическая часть

Маке́т (фр. maquette — масштабная модель, итал. macchietta, уменьшительное от macchia) — модель в уменьшенном масштабе или в натуральную величину, лишённая, как правило, функциональности представляемого объекта. Предназначен для представления объекта. Используется в тех случаях, когда представление оригинального объекта неоправданно дорого, невозможно или просто нецелесообразно.

Макет - модель, предварительный образец, пробный образец чего-либо.

Все макеты, можно подразделить на архитектурные и технические. Понятно, что для изготовления и тех и других, макетчику нужны определенные знания и навыки. В первом случае это элементарные знания в области архитектуры, во втором случае нужны, хотя бы элементарные знания техники, механизмов.

Макеты условно можно подразделить на виды и типы. В зависимости от масштабов и назначения макеты могут быть:

• Архитектурные.

 Это макеты гражданских общественных и частных зданий. Это могут быть макеты отдельных домов, коттеджей, а так же микрорайонов, кварталов. Как правило, они выполняются с подробным наполнением (дорожная разметка, МАФы, озеленение, стоянки автомобилей и т.д.)

• Градостроительные.

 Макеты планировочные. Дающие общее представление о планировке большого участка местности, части города, территории крупного завода. Такие макеты дают общее представление о расположении крупных значимых объектов на определенной территории.

• Промышленные.

 Макеты, показывающие инфраструктуру промышленных предприятий, заводов, комбинатов, фабрик. Они могут отображать как комплекс сооружений, так и отдельную часть, например отдельного участка, цеха и т.д.

• Концептуальные.

 Такие макеты должны отображать саму идею, концепцию заполнения пространства, участка местности, в едином стиле, замысле. Деталировка на таких макетах отходит на второй план, главное выразить идею. Так же эти макеты должны отображать, как новое наполнение пространства архитектурными элементами будет гармонизировать с окружающей средой, с уже имеющимися строениями и объектами. Задача такого макета красиво подать и раскрыть замысел.

• Технические.

 Это макеты машин, механизмов, любой техники. На таких макетах показывается не только внешний вид механизма, но зачастую принцип действия, взаимодействия нескольких частей.     Бывают технические макеты стендовые. Это полная внешняя, масштабная копия какого-либо вида техники, механизма. Тщательно и скрупулезно сделанные технические макеты-копии часто становятся подарочными макетами.

• Подарочные.

 Как правило, это макеты, предназначенные в подарок какому-либо лицу, или же организации. Они отображают памятное событие, выраженное в конкретном объекте или в абстрактной, но легко узнаваемой конструкции. Чаще всего это макет техники (самолет, танк и т.д.) к которой имеет отношение поздравляемый. Хотя это может быть и архитектурное изображение, копия памятника, здания и т.д. Подарочные макеты характерны еще и тем, что имеют, как правило, защитный футляр, красиво выполненную подставку с табличкой (на ней обычно пишут название изделия, его характеристики, поздравление и т.д.)

• Рекламные.

Макет более точно отображает архитектурные решения, цветовой и световой подход. Такой макет должен наглядно показывать потенциальному клиенту или заказчику, как будет выглядеть строение, в котором он будут жить или работать. Куда выходят окна, где стоянка для автомобилей, как будет озеленен двор или придомовая территория. Особенно эффектно такие макеты выглядят с масштабной подсветкой (фонарные столбы, декоративное освещение на газонах, освещение входных дверей, рекламные щиты и стенды). На таких макетах, для наглядности расставляют копии автомобилей, фигурки людей и т.д.

 Перечисленные здесь виды и типы макетов весьма условны, поскольку каждый макет, как правило, совмещает несколько вышеуказанных признаков. К тому же список видов макетов можно продолжить. Есть еще макеты:

• Учебные
• Проектные
• Проверочные
• Демонстрационные (выставочные)
• Макеты-схемы
• Планировочные
• Интерьерные
• Натурные
• Макеты-пособия
• Театральные
• Ландшафтные

 По названию можно вполне понять для чего тот или иной вид макеты предназначается.

Еще макеты бывают статичные, стендовые, динамичные, с подсветкой и без. Подсветка может быть внутренняя (встроенная), бывает внешняя. Макеты могут содержать в себе движущиеся части, которые особо важны для передачи смысла всего объекта в целом, или для оживления и придания особой реалистичности.

Для реализации проекта автор выбрал макет паровоза декоративного назначения из дерева, выполненный с использованием токарных технологий.

Паровоз Л-1635

Паровоз - автономный локомотив с паросиловой установкой, использующий в качестве двигателя паровые машины. Паровозы были первыми передвигающимися по рельсам транспортными средствами, само понятие локомотив появилось гораздо позже и именно благодаря паровозам. Первые паровозы были не похожи на своих современных братьев.

В основном паровозы разделяют по роду службы:

• Пассажирские
• Грузовые (товарные)
• Маневровые
• Промышленные

Паровоз Л-1635 относится к грузовым паровозам. Он был создан на Ворошиловградском паровозостроительном заводе с учётом опыта проектирования, постройки и эксплуатации паровоза серии Л, за что получил у железнодорожников прозвища  Лебедянка и Лебедь (как и паровоз Л). Вес паровоза в рабочем состоянии 122 т. Вес паровоза с тендером 130 т. Конструкционная скорость 80 км/ч. Максимальная мощность на ободе колеса 2600 л.с. Паровозы «Л» строились в 40-50 годах, работали на железных дорогах СССР  до 1982 г.

Паровоз автор увидел на привокзальной площади. Там он находится в качестве памятника российскому паровозостроению. Он меня очень заинтересовал с эстетической точки зрения.

Технологии изготовления макетов различны: бумажная пластика, обработка  металла (литьем, резанием и т.д.), из древесины (ручным резанием, токарной обработкой и т.д.), лазерной резкой из различных материалов, на 3Д-принтере. К великому моему сожалению у нас в гимназии нет аппарата лазерной резки и 3Д принтера. Приобретение этого оборудования требует значительных средств и для домашнего использования мои родители купить его тоже не могут, да и мне необходим всего один подобный сувенир.

Автор выбрал  макет из древесины, изготовленный путем токарной обработки.

2.1. Выбор материала

Дерево – один из самых универсальных материалов, который человек научился обрабатывать еще в глубокой древности. Древесину можно резать, строгать, расщеплять, гнуть, прессовать, окрашивать, морить, травить и обжигать. И конечно, мастера всегда привлекала легкость и прочность материала, своеобразная красота текстуры отдельных деревьев^[1]. Любое изделие из древесины всегда изготовляли с учетом ее физико-механических свойств. Порой даже в самом простом изделии встречалось несколько пород дерева.

Древесина. Различают: лиственные и хвойные  породы; твердые и мягкие.

Хвойные породы: ель, пихта, кедр, сосна, лиственница, тис и другие^[2].

Лиственные породы: твердые (дуб, береза, акация, яблоня, груша,  другие), мягкие (липа, осина, тополь и другие). Из той древесины, что имелась в наличии, я выбрал заготовку из берёзы, так как по своим качествам этот материал подходит для изготовления бака. Для кабины паровоза, колес и основания я выбрал фанеру, а мелкие детали обвески сделаны из плотного картона (у меня не было доступа к древесине, а картон хорошо обрабатывается).

Основание макета автор решил сделать из шестислойной фанеры для большей жесткости (просто древесина не подходит, так как при изменении влажности такое основание может деформироваться).

С конструкцией модели я разобрался еще на начальных этапах.

2.3. Технологическая карта на изготовление бака для паровоза

Материал: древесина

Заготовка: 230*45

Технологическая карта на изготовление кабины для паровоза

Материал: фанера

Заготовка: 200*60

3. Себестоимость

Себестоимость изделия – действительная стоимость, вложенная производителем в изготовление данного изделия.

С= МЗ+Роп+Ф,

Где С – себестоимость изделия (продукции, товара, услуг);

МЗ – материальные затраты на производство изделия;

Роп – расходы на оплату труда;

А – амортизация отчисления на восстановление основных производственных фондов (амортизация – это перенос стоимости основных фондов на вновь созданный продукт).

1. Материальные затраты (МЗ) считают по формуле:

МЗ = Ц1+Ц2+Ц3

Где Ц1 – цена, затраченная на приобретение необходимых материалов;

Ц2 – цена затрат на электроэнергию для освещения за время выполнения изделия;

Ц3 – цена затрат на электроэнергию за время выполнения изделия на станке.

а) Расчет цены затрат на приобретение необходимых материалов Ц1.

Итого Ц1=82 рубля

б) Расчет затрат на электроэнергию для освещения Ц2.

При расчете затрат на электроэнергию учитывают затраты на освещение, вентиляцию, на работу станка. В мастерской 14 ламп дневного света мощностью 0,06 кВт, время работы в мастерской составило 8 часов, мощность ТДС 450 Вт, мощность сверлильного станка 720 Вт , время работы 0.25 ч. , время работы вентилятора вытяжки 8 часов мощность 40 Вт.

в) Расчет затрат на электроэнергию за время выполнения изделия на станке Ц3.

МЗ = Ц1+Ц2+Ц3

Итого на электроэнергию затрачено:

А = W *t

W – суммарная мощность

t- время работы

А – количество электроэнергии

Станки:

ТДС   450*4=1800 Вт/ч=1.8 кВт

Сверлильный  720*0.25=180Вт/ч=0.18 кВт

Освещение  60*16*14= 13440Вт/ч=13.44 кВт

Вентиляция 40*16=640Вт/ч=0.64 кВт

Цена на электроэнергию 4.42 руб.   кВт/ч

1.8+0.18+13.44+0.64=16 кВт

16*4.42=70.72руб

Итого затраты на электроэнергию за время выполнения работы: 70.72р.

2. Расходы на оплату труда (Роп).

Вычисления на заработную плату производят, учитывая разряд (примерно):

-оплата плотника 3-го разряда – Ц3=40 р./ч.;

-оплата плотника 2-го разряда – Ц3= 30 р./ч.

а) Определить время (Т), затраченное на изготовление изделия.

б) Необходимо определить стоимость работы за 18 часов (С1):

С1=Ц3*Т

      в) Расходы на оплату труда равны ее стоимости: Роп = С1.

18*30=360руб.

Амортизационные отчисления (Ао):

а) К ним относятся расходы на амортизацию инструментов Ао1.

Полное списание инструмента производится через два года (24 месяца). Следовательно, амортизационные отчисления инструментов  Ао1 составляют:

 - за один месяц А = 44 руб. примерно 10%.

Амортизационные расходы составляют 50 коп.

- в день А = за 3 дня работы;

б) Амортизационные отчисления оборудования Ао2 составляют 10% в год от их стоимости.

Срок эксплуатации станков – 10 лет, что составляет 10 * 300 = 3000 дней.

Ао2 = 3000 * 6 (часов)= 18.000 дней.

Амортизация оборудования за один день составит:?

Стоимость 1 рабочего часа составляет:?

Амортизационные отчисления за фактически отработанное время: ?

Т=Ао3

Ао=Ао1+Ао3

3. Плата за аренду помещения Оа, коммунальные услуги и Здр в нашем случае равны нулю, так как производство ведется в школьных мастерских ( Оа не учитываем).
4. Расчет себестоимости изделия:

С = МЗ+Роп+Ао+Оа+Здр

С = 80+70.72+360+48.62+136=694.34руб.

4. Экологическая оценка творческого проекта

Элементы сувенира: основание изготовлено из шестислойной  фанеры . бак изготовлен из древесины березы. Особенностью перечисленных материалов является то, что кусок фанеры являются отходом появившимся в результате изготовления декораций к гимназическому спектаклю, а заготовки из различных пород   древесины результат сильного ветра 2017 года,  который сломал много деревьев в городе. Мы собрали вокруг гимназии, чем облегчили труд дворников, сократили расходы на вывоз обломков и их дальнейшую утилизацию, сэкономили средства на закупку древесины, сохранили растущее в лесу дерево. Поэтому наш сувенир  является экологически безопасным.  

5. Реклама

Неповторимый подарок

любителям старинных машин!

6. Самооценка

Автор изготовил макет «Паровоз Л-1635». Передо мной встали следующие вопросы: конструкция макета, какие материалы выбирать для изготовления, стоит ли красить. Для этого я внимательно изучил фотографии и рисунки, взял информацию из книг и эти вопросы были решены. При выборе материала руководствовался тем, что можно было подобрать в школьной мастерской, потому что покупать большую доску или бревно ради небольшого основания и корпуса не целесообразно, поэтому я использовал остатки от материала, используемого для изготовления декораций, подобранные на улице сломанные ураганом части деревьев. Поэтому себестоимость моего изделия намного ниже. Фанера, используемая  для основания, достаточно толстая и  потребовалось приложить много сил, чтобы  получить необходимую форму.  Особо хочется отметить изготовление бака из древесины на ТДС и передней обвески. Я преодолел все трудности и изготовил макет «Паровоз Л-1635». Эта  работа будет представлена на выставке ДТТ и в будущем станет украшением моей комнаты.

Социальная значимость проекта

В наши дни мало кто интересуется старинной техникой. Сейчас тысячи таких же паровозов, машин, танков и самолётов ржавеют на свалках и разбираются на металлолом. Хотя он могли бы стать достойными экспонатами в музеях. Цель данного проекта состоит ещё и в привлечении общественности к историческим и культурным потерям, в виде старинных машин. Ведь в них можно проследить современное развитие человека, технологии того времени, потребности и переживания людей, заставших эти машины ещё в движении. Это наша с вами общая история, которую мы вот-вот потеряем. Проект  призывает людей к сохранению этого исторического богатства мира.

Заключение

Актуальность выбранной темы творческого проекта очевидна. Изготовление макетов техники, а в частности, старинных паровозов, относится к техническому творчеству и играет особую роль в жизни многих заинтересованных людей. Такие макеты способны передать информацию об объекте, показать его со всех сторон, чего не сделала бы ни одна книга и ни одна презентация. Макеты старинной техники при качественном выполнении способны стать частью интерьера, их можно использовать в учебных и научных целях, а также они могут становиться экспонатами в музеях, если объект по каким-либо причинам не удается показать в натуральном виде.

Решив поставленные задачи:

1. Изучить литературу и интернет – ресурсы по заданной теме;
2. Разработать конструкцию;
3. Выбрать технологию изготовления модели;

Я достиг цели проекта.

Список литературы

1.Аронов В.Р. Художник и предметное творчество. – М., 1987

2.Барадулин В.А. Сельскому учителю о народных промыслах. – М., 1979.

3.Барадулин В.А. Художественная обработка дерева. – М., 1986.

4.Белов А.А.,  Коваленко В. И. , Криницын Л.Ф. Художественное проектирование / Под ред. Нешумова Б.Д. и Е.Д. Щедрина. – 1979.

5.Мартерсон А. Начинаем мастерить из древесины. -  М., 1979.

6.Милова М.Ф. Красота и удобство своими руками. – 2-е изд. – М., 1987.

7.МоделистЪ - Путь к Мастерству - http://globaltao.com/uchebnye-posobiya/vidy-maketov-i-ix-klassifikaciya-osnovy-maketirovaniya-smirnov-v-a.html

8.Федотов Г. Я. Волшебный мир дерева. – М., 1987.

9.Хворостов А.С. Древесные узоры. – М., 1976.

10.Энциклопедия «Музей Железных Дорог России» ООО «Алонга АГ»

11.Паровоз Ис https://parovoz.com

12.Техкульт  - https://www.techcult.ru/technics/2731-kto-izobrel-parovoz

13.Википедия - https://clck.ru/S4jKy

14.  Виргинский В.С. История техники железнодорожного транспорта. Трансжелдориздат, 1938.

15. Мокршицкий Е.И. История паровозостроения СССР 1846 – 1940. Трансжелдориздат, 1941.

16. Мокршицкий Е.И. История вагонного парка железных дорог СССР. Трансжелдориздат, 1946.

17. Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955, 2-е изд. М.: Транспорт, 1995.

18. Хобта А.В. Михаил Иванович Хилков и Сибирская железная дорога. Иркутск, 2016.