Бумажная болгарка

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная  школа №5 им Котова А.А.

Исследовательский проект по теме:

«Бумажная болгарка»

Выполнил ученик 9 «А» класса Давидян Дмитрий

Руководитель проекта учитель физики Петровская Л.В.  

Ст Шкуринская 2023

Оглавление

1. Аннотация                                                            1  стр
2. Введение                                                               1  стр
3. Проблема                                                              1  стр
4. Объект исследования                                          1-2 стр
5. Основная часть                                                    3-9 стр
6. Исследовательская работа                                 10-12 стр
7. Применение болгарок                                        13стр
8. Литература и интернет ресурсы                       13 стр

Аннотация.

Тема нашей работы посвящена изучению и изготовлению бумажной болгарки. Бумажная болгарка является тем видом деятельности, которая наиболее полезна детям школьного возраста, способствующая развитию творческих и конструкторских способностей. Занятия бумажным моделированием позволяют привлечь родителей, других членов семьи обучающихся к совместной работе. Бумажные инструменты популярны в технике, строительстве.

Введение.

Удивительный это материал – бумага. Натуральный, благородный, благодарный. А какой неожиданно пластичный! Смотришь на результат, и с трудом верится, что это всего лишь тонкие листы обычной бумаги, разрезанные под определенным углом, свернутые в геометрические формы и склеенные между собой. Все остальное – уникальное авторское мастерство, талант, вдыхающий в материал жизнь. На уроках технологии мы изготавливаем поделки из бумаги и картона. Люди каждый день используют бумагу в различных целях. Именно поэтому я решил сделать и проверить в деле угловую шлифовальную машину, в простонародье ее называют-болгарка.

Проблема: зависит ли качество бумажной болгарки от диаметра бумажного диска.

Объект  исследования - бумага.

Предмет исследования - процесс моделирования из различных видов бумаги. построения электрической цепи, области применения бумажной болгарки.

Цель:  собрать и показать работу бумажной болгарки;

научиться пользоваться упрощенной версией угловой шлифовальной машинки.

Задачи работы:

1. Изучить информацию по данному исследованию;

2.Самостоятельно изготовить угловую шлифовальную машину;

3.Познакомиться с работой инструмента;

4. Практическая значимость работы научиться пользоваться упрощенной версией угловой шлифовальной машинки.

 Актуальность работы: работа интересная и познавательная. Бумажная болгарка играла и играет до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Они служат прототипами и макетами уже существующих болгарок. Изучая различные источники информации, мы заметили, что имеются различные болгарки с разными мощностями. В своём исследовании мы использовали следующие методы: метод поиска и изучения литературы по теме; метод наблюдения; исследовательский метод; метод практической работы. Практическая направленность работы определяется возможностью использовать знания для изготовления бумажных моделей, познакомиться с миром технических профессий.

2. Основная часть

Что такое угловая шлифовальная машинка- угловая шлифовальная машина (УШМ), или угловая шлифмашина, или углошлифмашина, или шлифмашина (разг. «болгарка», реже — «лагунда» или «фортуна») — шлифовальная машина для резки, шлифования и зачистки изделий из камня, металла и других материалов, в которой оси двигателя и инструмента (шлифовального диска) расположены под углом 90° по отношению друг к другу (в отличие от прямошлифовальных машин, где рабочий инструмент находится на той же оси, что и двигатель). Применяется в строительстве, металлообработке и обработке древесины.

Устройство-Корпус по форме напоминает цилиндр, часто с боковой рукояткой вблизи места крепления насадок. УШМ содержит универсальный коллекторный двигатель (УКД), пусковой выключатель, угловую зубчатую передачу и узел крепления диска. Некоторые модели оснащены регулятором скорости вращения диска.

История- угловая шлифовальная машина была изобретена в 1954 году немецкой компанией Ackermann + Schmitt (FLEX-Elektrowerkzeuge GmbH) в Штайнхайме-на-Муре. Во многих странах из-за этого инструмент называется просто «Флекс».

Русское разговорное название этого инструмента — «болгарка» — возникло в СССР в 1970-х годах, когда здесь появились первые его образцы, выпущенные именно в Болгарии, на предприятии «Спарки Элтос» под торговой маркой «Eltos» в городе Ловече. Сейчас слово «болгарка» можно встретить даже на ценниках в магазинах. Нигде, кроме как в странах бывшего Советского Союза, такое название этого инструмента не употребляется.

Материал

Основная часть корпуса болгарки и основной ручки изготавливают из довольно толстого ударопрочного пластика. В производстве корпуса редуктора применяется преимущественно магниевый сплав. УШМ часто оснащается резиновыми накладками, предотвращающими скольжение рук.

Размеры и вес

Размеры болгарок определяются максимальными диаметрами дисков, для работы с которыми они предназначены.

По размерам шлифмашины можно разделить на несколько видов:

- Малые – длиной в среднем 270 мм и высотой 100 мм, под диски на 115 – 125 мм.

- Средние – длиной 350 мм и высотой 120 – 130 мм, под диски на 150 – 180 мм.

- Большие – длиной 400 мм и высотой более 140 мм, под диски на 210 – 230 мм.

Что касается веса болгарок, он составляет от 1,8 до 6-7 кг.

Стандартный посадочный диаметр дисков — 22,2 мм, их толщина 0,8 – 2 мм, а внешний диаметр 100 – 230 мм.

Тип двигателя и мощность

Большая часть болгарок оснащается универсальными коллекторными двигателями, за счет чего инструмент относительно дешевый.

В качестве альтернативы выступает более современный вариант – асинхронный электродвигатель с управляющей электроникой, среди которой, например, преобразователь частоты тока.

Эти моторы устанавливают преимущественно на технику профессионального класса.

Что касается мощности двигателя УШМ, этот параметр у большинства моделей лежит в пределах 0,7 – 2,2 кВт.

Вообще от мощности зависит производительность инструмента, а также эффективность работы с различными материалами.

Так, например, для шлифовки металла и пиления бетона требуется 600 – 900 Вт, для более сложных работ – 1 – 1,5 кВт.

Чем мощнее инструмент, тем стабильнее он работает под нагрузкой.

Скорость вращения

Этот параметр не играет особой роли, потому как на заводе для каждой модели инструмента подбирают оптимальную скорость вращения диска, исходя из его диаметра. Одинаковое число оборотов болгарки разгоняет режущую кромку кругов разного диаметра до разной скорости.

Об этом следует помнить, так как если скорость кромки превысит отметку в 80 м/с, диск начнет попросту разрушаться. По этой причине производители привязывают к диаметру рабочего элемента верхний порог скорости вращения.

Для 125-миллиметровой оснастки предел скорости вращения 11 тыс. об/мин, для круга на 230 мм – около 6,5 тыс. об/мин, ведь чем больше диаметр диска, тем больше линейная скорость его кромки при одинаковой угловой скорости, то есть как раз количества оборотов. При слишком низкой скорости вращения значительно страдает ресурс диска и скорость самой работы.

При контакте с обрабатываемой поверхностью обороты падают из-за трения рабочего элемента, потому наличие системы поддержания постоянных оборотов под нагрузкой значительно повышает эффективность работы, не допуская просадок в производительности болгарки.

Дело в том, что высокая скорость в этом случае приводит к возникновению цветов побежалости с потерей материалом своих свойств.

Время работы без перерыва

Болгарка не предназначена для непрерывной эксплуатации, так как в процессе работы происходит нагрев, как самого электродвигателя, так и редуктора, несмотря на кажущуюся высокую эффективность вентиляционных отверстий на корпусе.

В случае чрезмерного нагрева инструмент следует отключить и оставить до остывания.

Рекомендуется использовать шлифмашину в следующем режиме: 15 минут работы, а затем отдых до того момента, пока температура корпуса не сравняется с температурой окружающей среды.

ГОСТ

Требования по методам испытаний и безопасности для стандартных дисковых шлифовальных машин, включая угловые варианты, описаны в ГОСТ Р МЭК 60745-2-3-2011.Также на болгарки распространяются стандарты ГОСТ 16519-2006 (вибрация), ГОСТ 12.2.030-2000 (система стандартов безопасности труда), ГОСТ 30805.14.1-2013, ГОСТ 30805.14.2-2013, ГОСТ 30804.3.2-2013, ГОСТ 30804.3.3-2013.

Круглые гайки с отверстиями на торце под спецключ, которыми выполняется зажим режущих дисков болгарки, изготавливаются в соответствии с ГОСТ 6393-73.

Маркировка

Каждый производитель маркирует УШМ исходя из собственных предпочтений.

Как правило, в маркировке указывается модель инструмента, его мощность и максимальный диаметр используемого диска.

Дополнительные функции болгарки

Производители в целях обеспечения дополнительного удобства и безопасной работы оснащают инструмент различной функциональной и защитной автоматикой и механикой, из которых самые распространенные:

- Плавный пуск – позволяет обезопасить узлы инструмента от кратковременных чрезмерных нагрузок в момент запуска. Это касается не только шестерней редуктора, но и электрической части болгарки, ведь в момент старта электродвигатель испытывает скачки силы тока. Функция предотвратит дерганье инструмента в момент старта. Особенно это актуально для больших массивных болгарок.

- Антивибрационная система – предназначена для гашения вибраций, возникающих при неравномерном вращении дисков большого диаметра. Подобная функция еще называется системой балансировки.

- Защита от случайного пуска – реализована, как правило, дополнительной кнопкой, нажатие на которую разблокирует ход клавиши пуска. Позволяет избежать случайного старта инструмента, тем самым повышается безопасность его эксплуатации.

- Поддержание постоянных оборотов под нагрузкой – позволяет облегчить обработку деталей, стабилизируя частоту вращения режущего круга при любом изменении нагрузки в автоматическом режиме.

- Регулировка скорости вращения – позволяет выбрать нужный режим работы болгарки под конкретные задачи, например, рез или шлифовку материала.

- Быстрозажимная гайка SDS – ее наличие позволяет снимать и устанавливать рабочий элемент болгарки без использования каких-либо ключей или любого дополнительного инструмента. Такая гайка ослабляется от руки. Также современные модели оснащаются системами защиты от “клина” диска и вторичного пуска.

Виды болгарок и их цена

Несмотря на широкое распространение электрических УШМ, существует инструмент с другим типом привода, но об этом немного позже.

Классические же ручные болгарки по типу питания делятся на:

Сетевые

Самый распространенный вариант.

Для работы требуют подключения к бытовой сети.

К плюсам можно отнести относительно невысокую стоимость, независимость от топлива.

Минусы: ограничение радиуса работы длиной провода, который, к тому же, может создавать неудобства.

За сетевым кабелем приходится постоянно следить, чтобы случайно его не перерезать вращающимся диском.

Стоимость начинается с отметки 2 тыс. рублей.

Аккумуляторные

Отличаются независимостью от наличия источника электричества, а значит, отлично подходят для работы в полевых условиях.

Требуют заряженного аккумулятора, а для непрерывной работы необходимо иметь две батареи, одна из которых будет заряжаться в то время, как другая используется на инструменте.

Подобные болгарки изготовители не делают мощными для экономии заряда, тем не менее их стоимость выше, составляет в среднем 8 – 15 тыс. рублей.

По сфере применения болгарки можно разделить на:

Бытовые

Как правило, маломощные модели небольших размеров, не предназначенные для продолжительной эксплуатации без перерыва.

После 15 минут работы они требуют отдыха, иначе дело может закончиться перегревом.

Их мощность находится в пределах 800 – 1000 Вт, а рассчитаны они на работы в паре с дисками диаметром 125 – 150 мм.

Цена на самые простые модели – 2 – 4 тыс. рублей, качественные и «навороченные» – 8 – 12 тыс. рублей.

Профессиональные

Предназначены для непрерывной продолжительной работы, способны эксплуатироваться без перегрева действительно долго, но это более тяжелые модели.

Их мощность может превышать 2,5 кВт, а диаметр совместимых дисков — от 180 мм, иногда достигает 305 мм.

Инструмент часто имеет полный набор дополнительных функций, выполняющих защиту как самой шлифмашины от различных повреждений, так и оператора.

Подобные варианты иногда выпускают с системой подачи воды в рабочую зону, что расширяет их возможности.

По количеству рукоятей болгарки делятся на:

Одноручные

Модели с дисками диаметром до 125 мм, у которых в роли основной рукояти выступает сам корпус инструмента, а дополнительная съемная ручка фиксируется в двух положениях по бокам редуктора. Из-за малого веса работать таким инструментом можно, обхватив основную рукоять двумя руками.

Двуручные

С самостоятельной основной рукоятью, установленной позади корпуса.

У некоторых моделей она может поворачиваться, что повышает удобство эксплуатации инструмента в разных плоскостях. Дополнительная ручка фиксируется в трех положениях.

Кроме электрических, существуют машины с другим типом привода:

Бензиновые

Инструмент, который нельзя назвать шлифовальной машиной.

Это профессиональные резчики, они же бензорезы, предназначенные для продолжительной непрерывной работы в сложных полевых условиях, отличаются высокой мощностью, способны без проблем пилить очень твердые материалы.

Пневматические

Предназначены для работы под жесткой нагрузкой, не перегреваются, требуют подключения к пневмолинии или компрессору, отличаются повышенной скоростью вращения шпинделя. Инструмент может использоваться в местах с высокой влажностью, применяется в основном в металлообрабатывающей отрасли.

Какую болгарку выбрать?

Как уже упоминалось, для дома будет достаточно обыкновенной бытовой болгарки, особенно, если не планируется ее частое использование или какая-либо специфическая работа, требующая большой мощности и диаметра диска свыше 150 мм.

Для профессиональной деятельности требуется инструмент мощностью свыше 1,5 кВт с дисками диаметром от 180 мм.

Вообще в процессе выбора болгарки следующая информация будет весьма полезной:

- Длина шнура. Оптимальное ее значение 2 – 3 метра. Меньшая длина попросту ограничит свободу действий, а большая не нужна, так как на удалении от розетки в любом случае придется использовать удлинитель.

- Положение рукоятки. От количества позиций дополнительной рукояти зависит удобство использования инструмента. На корпусе редуктора УШМ имеются отверстия для ее установки, чаще всего, в количестве 3 штук, что делает возможным использование болгарки левшой и правшой, а также под разными углами.

Есть модели, в которых переключается основная рукоять на корпусе, где переключение происходит поворотом вдоль оси инструмента. Переключение основной рукояти может иметь 2-3 позиции.

- Замена щеток двигателя. Графитовые щетки со временем истираются, и требуют замены. Чтобы не пришлось разбирать болгарку или обращаться в сервис, многие производители используют систему быстрой замены. У таких моделей на корпусе инструмента с противоположных сторон имеются две маленькие крышки-заглушки на винтах. Для доступа к щеткам их просто необходимо выкрутить.

- Плавный пуск – снижает износ шестерен, предотвращая рывок при старте. Наличие этой функции продлит ресурс инструмента. Также сюда относится система ограничения пускового тока, снижающая при старте нагрузку на сеть.

- Защита от случайного пуска – дополнительная кнопка, блокирующая клавишу пуска от непроизвольного нажатия. Некоторые модели имеют систему блокировки повторного включения. Если инструмент обесточить, а затем возобновить подачу при зажатой клавише пуска, он не запустится.

- Быстрозажимная гайка для болгарки. Ею оснащаются многие современные модели шлифмашин. Позволяет выполнять замену рабочего диска без использования дополнительного инструмента.

- Поддержание постоянных оборотов под нагрузкой обеспечит высокую производительность при работе с материалами разной плотности. Электроника самостоятельно доведет число оборотов режущего круга до номинального значения, несмотря на прилагаемую к нему нагрузку. Наличие функции ручной регулировки оборотов позволит подобрать скорость вращения диска под выполнение конкретных задач.

- Антивибрационная система – выполняет автоматическую балансировку режущего круга за счет специальной муфты с погруженными в масло шариками, которые, распределяясь требуемым образом, смещают центр тяжести, уменьшая вибрацию болгарки.

- Вес инструмента отвечает за возможность продолжительной работы без усталости оператора. На массу и размеры влияет мощность болгарки. Профессионалы стараются для себя выбрать золотую середину в этом плане.

Важным пунктом при выборе болгарки остается гарантия, а точнее ее продолжительность и условия.

Европейские производители предлагают от 3 лет гарантийного обслуживания, а некоторые и свыше 5 лет, что намекает на качество инструмента.

Что нужно знать о болгарках?

Совсем недавно в продаже появилась новое приспособление для болгарки «Защита от пыли» – подразумевает собой специальную насадку в виде кожуха с раструбом для подключения строительного пылесоса.

Производители болгарок

Популярные производители инструмента высокого качества, рекомендуемые к покупке:

• Япония – Makita, Hitachi.
• Германия – Metabo, Bosch.
• США – Black&Decker, DeWALT.
• Швейцария – DWT.
• Лихтенштейн – Hilti.

Отдельного внимания заслуживают болгарки классом ниже: Sparky, STERN, Einhell, Sturm.

Инструмент выпускают и отечественные компании: Зубр, Энергомаш, Фиолент, Интерскол.

Исследовательская работа.

Приборы и материалы:

1.Набор электроприборов ТОЧКА РОСТА.

2.Источник тока, ключ, переменный  резистор, электрический двигатель, соединительные провода

3.Листа А4

4.Фальга

5.Файл

Ход работы.

1.Собираем простейшую электрическую цепь-

При сборке нам понадобится - источник тока, ключ, переменный  резистор, электрический двигатель, соединительные провода.

2.Вырезаем из бумаги формата А4 круг (он и будет нашим диском)-

После того как мы вырезали диск, надежно закрепляем его на электрическом двигателе, в конце одеваем фиксирующую заглушку (согласно технике безопасности)

3. Замыкаем электрическую цепи и проверяем правильность ее работы

4.Берем лист А4 и пытаемся распилить его бумажной болгаркой-

На данном фото можно увидеть, что болгарка с трудом справилась с этой задачей.

После распила диск затупился.

ВЫВОД: Так-как мы взяли для изготовления диска лист А4,при распиле такого же листа возникли проблемы. В целом, болгарка справилась.

5.Берем файл для бумаги и пробуем распилить его-

На данном фото можно увидеть, как болгарка прорезает файл. Так же скорость и сила прореза зависит от угла соприкосновения диска болгарки и файла.

ВЫВОД: Мощности болгарки вполне хватает для прорезання файла. Можно сказать, что болгарка удалась, но на этом мы не остановились.

6.Берем кусочек фольги и пробуем распилить-

При распиле фольги, проблем не было. Фольга быстро поддалась нашей болгарке, это успех!

ВЫВОД: Болгарка может распилить и кусочек фольги, не останавливаемся и идем дальше.

7.Попытка распилить тетрадный лист-

На этом фото можно увидеть, что болгарка справляется и с тетрадным листом, что доказывает ее мощность!

ВЫВОД: Мощности болгарки хватило, чтобы распилить тетрадный лист. Опыт удался.

Проделав опыты, я можно сделать вывод, что болгарка у нас получилась, ее мощности и диаметра хватает для распила некоторых предметов, данную болгарку можно использовать для изучения и подготовки детей перед использованием обычной УШМ. Данный проект можно использовать на уроках технологии и физики для показа работы электрической цепи, электрического двигателя с бумажным диском.

ВЫВОД: При проведении практического задания мы разрезали предметы бумажной болгаркой.

Применение болгарок. 

Болгарка — незаменимый электроинструмент в процессе строительства или в ремонте на бытовом уровне. Выбор такого аппарата зависит от дальнейшего использования. Большое разнообразие болгарок позволяет подыскать идеальный инструмент для необходимых работ. Можно выбрать компактную недорогую машинку с невысокими оборотами и небольшой мощностью для пользования на бытовом уровне. Но также есть возможность приобрести болгарку для профессионального применения. Она отличается высокой мощностью и наличием множества дополнительных функций, которые делают работу более удобной и быстрой.

Заключение

Болгарка — это полезный электроинструмент, которым можно не только шлифовать поверхности, но и распиливать различные материалы, например: металлические изделия, бетонные блоки и стены, кирпичи, камни, профнастил, главное установить подходящий для конкретного вида работ шлифовальный, абразивный или режущий диск

Литература и интернет ресурсы:

Учебник физики 8 УМК А.В. Перышкина.

Лабораторное оборудование кабинета физики

Tehnika.expert 

https://instrumentn.ru/obshhij-razdel/bolgarka-naznachenie-vidy-i-vybor#i-3