Методическая разработка "Техника безопасности при выполнении электро-сварочных работ"
методическая разработка на тему

Министерство лесного хозяйства Республики Башкортостан

ГБПОУ «Уфимский лесотехнический техникум»

Методические указания к проведению урока по учебной дисциплине «МДК 01.02 «Организация планово-предупредительных работ по текущему содержанию и ремонту дорог и дорожных сооружений с использованием машинных комплексов» предназначены для студентов специальности  23.02.04 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных дорожных машин и оборудования».

Методическая разработка урока содержит материал проведения урока с применением технологии развития критического мышления с элементами креатив технологий (метод - подводящий диалог). К уроку прилагается сценарий проведения урока, упражнение на закрепление пройденного материала, домашнее задание. Цель разработки данного урока - является  системное изложение  учебного  материала,  техника безопасности при выполнении электросварочных работ.

Разработчик: Ефимов Ан.В., преподаватель специальных дисциплин  ГБПОУ «Уфимский лесотехнический техникум».

Содержание

Цели методической разработки

Цель урока: является  системное изложение  учебного  материала,  техника безопасности при выполнении электросварочных работ.

Цель методическая: Создание условий для формирования профессиональных компетенций.

Формируемые профессиональные компетенции

Приобретаемые умения и навыки

Задачи  занятия:

1. образовательные:

• формирование у студентов представление о сварочном оборудовании;
• научиться правильно использовать типы и виды сварочных швов.

2. Развивающие:

• развитие активной мыслительной деятельности;
• развитие логического мышления;
• развитие познавательной активности и познавательной самостоятельности;
• развитие творческой фантазии;
• развитие умения наблюдать, замечать характерные признаки, детали;  
• развитие логического мышления; внимания; аккуратности.

3. воспитательные:

• воспитание устойчивого интереса к предмету и будущей профессии;
• воспитание внимания, чувства ответственности;
• работать в коллективе, эффективно общаться с преподавателем, друг с другом;

4. методическая:

• создание условий для усвоения нового материала через продуктивные методы обучения;

5. деятельностные:

• формирование навыков работы при работе на электросварочном оборудовании.

Обоснование выбора технологии

        В процессе электросварки могут быть использованы плавящиеся и неплавящиеся электроды. В первом случае формирование сварного шва происходит при расплавлении самого электрода, во втором случае — при расплавлении присадочной проволоки (прутков и т. п.), которую вводят непосредственно в сварочную ванну.

        Для защиты от окисления металла сварного шва применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки в процессе электросварки.

        Различают электросварку переменным током и электросварку постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через нуль и смены полярности тока.

        В аппаратах для электросварки постоянным током применяются выпрямители.

Актуальность данной технологии

        Современное строительство располагает огромным многофункциональным  парком  строительных  и  путевых  машин  и оборудования,  насчитывающим  сотни  наименований,  моделей  и типоразмеров.  Эффективное  применение  машин  требует  от  инженера-строителя  глубоких  профессиональных  знаний  в области  сварки металлов и сплавов, механизации  и  автоматизации  строительства,  знакомства  с конструктивными  и  эксплуатационными  возможностями  различных моделей строительных машин, умений по оптимальному комплектованию ими (по номенклатуре и численному составу) технологических процессов в различных производственных условиях.

        Урок с применением технологий критического мышления способствует выработке собственного мнения студента, умение слушать и слышать собеседника, учитывая его точку зрения, формирует самостоятельное мышление, умение самостоятельно обрабатывать информацию, что способствует развитию профессиональных компетенции будущих специалистов.

Продолжительность занятия – 90 мин

Ход занятия:

1.Организационный момент. Мотивация к совершению учебной деятельности – 3 мин.

Цель этапа: психологический настрой студентов, проверка готовности к уроку, включение обучающихся в деятельность на личностно-значимом уровне.

• проверка наличия студентов на начало урока;
• проверка готовности рабочих мест (наличие тетрадей и ручек)

2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся – 5 мин.

Цель этапа: сформулировать цели и задачи урока, определить их границы знания и незнания, формирование вопросов, вызова, постановка студентами собственных целей:

1)  происходит совместное формулирование темы урока

2) происходит совместное формулирование цели и задач занятия.

На этой фазе образовательного процесса студенты реализуют следующие задачи:

• определяется тема изучения предстоящего учебного материала
• определяются цели изучения предстоящего учебного материала.

Тема урока: «Техника безопасности при выполнении электросварочных работ».

Цель урока: Системное изложение  учебного  материала,  освещающего  устройство,  принципы действия и техника безопасности при выполнении электросварочных работ.

3. Актуализация знаний – 10 мин

Цель этапа: повторение изученного материала, выявление затруднений в индивидуальной деятельности каждого обучающегося; повторение изученного материала:

1) анализ работ прошлого урока;

2) набрасывание идей, предположений по теме;

3) активизация имеющихся знаний.

На этой фазе образовательного процесса студенты реализуют следующие задачи:

• самостоятельно актуализируют имеющиеся знания;
•  пробуждается интерес к теме.

4. Первичное усвоение новых знаний – 33 мин;

Цель этапа: Последовательное изложение учебного материала по намеченному плану и организация работы студентов по его осмыслению и усвоению.

1) работа в виде студент-студент-преподаватель;

2) работа в тетради;

3) работа на доске.

5. Первичная проверка понимания и первичное закрепление – 25 мин.

Цель этапа: Применение и первичное закрепление  полученных знаний, выработка у студентов умений и навыков

1. систематизация, обобщение и контроль знаний, умений и навыков;
2. выполнение упражнения.

6. Контроль усвоения, обсуждения допущенных ошибок и их коррекция  - 7 мин.

Цель этапа: Подведение итогов учебного занятия с выставлением оценок студентам за выполненное упражнение.

7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению – 4 мин.

Цель этапа: Домашнее задание и инструктаж по его выполнению

8. Стадия рефлексия подведение итогов урока – 3 мин.

        Цель этапа: осознание своей учебной деятельности, самооценка результатов деятельности своей и группы. Помочь учащимся самостоятельно определить направления в дальнейшем изучении материала.

        В процессе рефлексии та информация, которая была новой, становится присвоенной, превращается в собственное знание. Анализируя функции двух первых фаз – вызова и осмысления – технологии развития критического мышления, можно сделать вывод о том, что рефлексивный анализ и оценка пронизывают все этапы работы.

Сценарий урока

1. Организационный момент. Мотивация к совершению учебной деятельности – 3 мин.

Цель этапа: психологический настрой студентов, проверка готовности к уроку, включение обучающихся в деятельность на личностно-значимом уровне, формирование вопросов.

Преподаватель: Здравствуйте ребята! (проверка: отсутствующих, готовность студентов к занятию). Сегодня у нас открытый урок, и к нам пришли гости.

2. Повторение и актуализация опорных знаний – 10 мин.

Прежде чем приступить к изучению новой темы поговорим о том, чем мы занимались на прошлом уроке.

- Что мы делали на прошлом уроке? (Меры безопасности при обслуживании строительных машин и механизмов)

Проводиться анализ работ совместно со студентами.

Раз урок необычный, то я хочу предложить вам самим сформулировать тему и цели нашего урока.

3.         Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся – 5 мин

Проведение «Мозгового штурма» с целью определения темы учебного занятия

Преподаватель со студентами проводит «мозговой штурм» о том, какая может быть тема учебного занятия.

Для этого преподаватель дает подсказки: работы прошлого урока и материалы и принадлежности на столах студентов.

Преподаватель: К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от сварочного трансформатора подводится электроэнергия. Под действием теплоты электрической дуги кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. В сварочной ванне металл электрода смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку.

- Как называется данный процесс? (Свариваемость)

- Что образуется при затвердевании металла? (Сварное соединение).

- Что соблюдается при выполнение сварочных работ? (Техника безопасности).

- Какова тема сегодняшнего урока? (Техника безопасности при выполнении электросварочных работ).

- Почему вы так решили? Действительно, сегодня на уроке мы поговорим о техники безопасности при выполнении электросварочных работ. Какую роль играет в нашей жизни сварка, какая техника безопасности соблюдается.

Тема урока: «Техника безопасности при выполнении электросварочных работ».

Тогда поставим системное изложение  учебного  материала,  освещающего  устройство, техника безопасности при выполнении электросварочных работ.

4. Первичное усвоение новых знаний – 33 мин.

Цель этапа: последовательное изложение учебного материала по намеченному плану и организация студентов по его осмыслению и усвоению.

При изучении теоретического материала используется мультимедийная презентация, на которой представлено схемы, видео, техника безопасности при выполнении электросварочных работ.

Конспект занятия

Электросварка — один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу.

Температура электрической дуги превосходит температуры плавления всех существующих металлов.

1. История электросварки

(См. Электротехника)

1802 год — В. В. Петров открыл явление вольтовой электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

1882 год — Н. Н. Бенардос изобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов.

1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

1932 год — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена дуговая сварка под водой.[1]

1939 год — Е. О. Патоном разработаны технология автоматической сварки под флюсом, сварочные флюсы и головки для автоматической сварки, электросварные башни танков, электросварной мост.

2. Описание процесса

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от сварочного трансформатора подводится электроэнергия. Под действием теплоты электрической дуги кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. В сварочной ванне металл электрода смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока.

В процессе электросварки могут быть использованы плавящиеся и неплавящиеся электроды. В первом случае формирование сварного шва происходит при расплавлении самого электрода, во втором случае — при расплавлении присадочной проволоки (прутков и т. п.), которую вводят непосредственно в сварочную ванну.

Для защиты от окисления металла сварного шва применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки в процессе электросварки.

Различают электросварку переменным током и электросварку постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через нуль и смены полярности тока.

В аппаратах для электросварки постоянным током применяются выпрямители.

3. Классификация

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса, рода тока и полярности, типа сварочной дуги, свойств сварочного электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают:

• ручную дуговую сварку
• полуавтоматическую дуговую сварку
• автоматическую дуговую сварку

Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определённой длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной дуговой сварке (ММА -Manual Metal Arc) указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической дуговой сварке (MIG/MAG -Metal Inert/Active Gas) плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической дуговой сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают:

• электрическая дуга, питаемая постоянным током прямой полярности (минус на электроде)
• электрическая дуга, питаемая постоянным током обратной (плюс на электроде) полярности
• электрическая дуга, питаемая переменным током

По типу дуги различают

• дугу прямого действия (зависимую дугу)
• дугу косвенного действия (независимую дугу)

В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами.

По свойствам сварочного электрода различают

• способы сварки плавящимся электродом
• способы сварки неплавящимся электродом (угольным, графитовым и вольфрамовым)

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание — сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

• открытую
• закрытую
• полуоткрытую дугу

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе — шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

• дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием)
• дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом)
• дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами)
• дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов) (MIG-MAG)
• дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс)

Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

В последнее время получает распространение плазменная сварка, где дуга между инертными неплавящимися электродами используется для высокотемпературного нагрева промежуточного носителя, например — водяного пара. Известна также сварка атомарным водородом, получаемым в дуге между вольфрамовыми электродами, и выделяющем тепло при рекомбинации в молекулы на свариваемых деталях.

        Объяснение сопровождается показом преподавателя на доске.

5. Первичное проверка понимания и первичное закрепление – 25 мин.

Цель этапа: Выявить проблемы первичного осмысления, провести коррекцию.

Студенты выполняют упражнение на приобретение навыков работы с пунктами по технике безопасности при выполнении электросварочных работ (по видео).

6. Контроль усвоения, обсуждения допущенных ошибок и их коррекция – 7 мин.

Цель этапа: Подведение итогов учебного занятия с выставлением оценок студентам за выполненное упражнение (проведение тестирования).

7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению – 4 мин.

Цель этапа: Домашнее задание и инструктаж по его выполнению

Выполнение упражнения «Сам. работа № 7. Записать понятия и определения». Доп. лит. стр. 202-205. (5) с учебного плана.

8. Стадия рефлексия- подведение итогов урока – 3 мин.

Цель этапа: Осознание своей учебной деятельности, самооценка результатов деятельности своей и группы. Помочь учащимся самостоятельно определить направления в дальнейшем изучении материала.

В процессе рефлексии та информация, которая была новой, становится присвоенной, превращается в собственное знание. Анализируя функции двух первых фаз – вызова и осмысления – технологии развития критического мышления, можно сделать вывод о том, что рефлексивный анализ и оценка пронизывают все этапы работы.

Преподаватель выдает студентом карточки с цифрами от 1 до 5 (бальная оценка урока):

        Если вам понравился урок, и вы считаете, что мы достигли цели поставленной в начале урока, то отмечайте максимальной 5-ти бальной карточкой, если нет – то показывайте карточки по мере уменьшение балов.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

Литература

1. Попов Ю.П. Охрана труда Допущено Минобрнауки России в качестве учебного пособия для СПО. М. Кнорус, 2016 год.
2. Беляков Г.И. Охрана труда и техника безопасности: учебник для СПО М.Юрайт,2016 год. https://www.biblio-online.ru
3. Основина Л.Г. Автомобильные дороги. Строительство, ремонт, эксплуатация. Ростов н/Д.: 2011 г.
4. Ж.А. Ардеев, В.Н. Пермяков, А.В. Ефимов «Прочностные расчеты с применением программы APM WINMACHINE» - Уфа: ФГБОУ ВПО БГАУ, 2013г.
5. www.detalmach.ru.