Тема: Машины и механизмы. Кинематические схемы. Практическая работа «Чтение кинематических схем машин и механизмов»

СОДЕРЖАНИЕ

1 Урок

   1.  Введение в тему
   2.  Основная часть

2 Урок

   3.  Практическая часть
   4.  Заключение

                       Время

   1. Мотивация               (2мин.)

   2. Целеполагание          (8мин.)

   3. Решение                    (8 мин.)

   4. Физминутка            (2 мин.)

   5. Закрепление             (4 мин.)

   6. Самостоятельная (15мин.)

   7. Рефлексия                 (3 мин.)

                        Итог: 45 минут

    Сирачев И.Ш. СИСТЕМА УРОКОВ И ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ  (на материале Федеральной рабочей программы основного общего образования по Технологии) // ФГОС – 2023. – Публ. 1 (1).

DOI: 00.00/00.art.00

Публикация № 1 (6)

Метод образования

pdf-версия статьи

УДК ___

СИСТЕМА УРОКОВ И ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ

СИРАЧЕВ Ильфан Шавкатович учитель Технологии МАОУ Вагайская СОШ (с. Вагай, Российская Федерация) mahdi11@yandex.ru

Ключевые слова: Машины и механизмы Кинематические схемы Элементы механизмов Термины содержания кинематических схем Условные обозначения Графическое изображение Принципы работы механизмов Техническое устройство

Аннотация к уроку На уроке мы изучим понятие о кинематической схеме, обозначение элементов механизмов на кинематической схеме и термины содержания кинематических схем. Мы также рассмотрим практическую работу по чтению кинематических схем машин и механизмов, которая поможет ученикам научиться анализировать и понимать принципы работы механизмов. Урок поможет ученикам развить навыки работы с кинематическими схемами и понимание их важности в машиностроении и других отраслях промышленности.

Статья опубликована: 10.09.2023.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

Разработана на основе РП

 

Класс:	6
УМК:	Казакевич
Учебный предмет:	Технология
Тип урока:	Изучение нового материала
Тема урока:	Машины и механизмы. Кинематические схемы.  Практическая работа «Чтение кинематических схем машин и механизмов»
Цель урока
Планируемые результаты (составьте на основании РП)
1. Личностные:	1) Патриотическое воспитание: проявление интереса к истории и современному состоянию российской науки и технологии.
2. Познавательные:	Базовые логические действия: выявлять и характеризировать существенные признаки природных и рукотворных объектов.
3. Регулятивные:	Самоорганизация: уметь самостоятельно определять цели и планировать пути их достижения, в том числе и альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.
4. Коммуникативные:	Общение: уметь общаться в ходе обсуждения учебного материала, планирования и осуществления учебного проекта.
5. Предметные:	Обязательно! – организовать рабочее место в соответствии с изучаемой технологией; - соблюдать правила безопасного использования ручных и электрифицированных инструментов и оборудования; - грамотно и осознано выполнять технологические операции в соответствии с изучаемой темой.
	называть и характеризовать потребности человека;
Методы обучения:	Выделите нужное	Словесный, наглядный, проблемный, исследовательский, проектный, информационный.
Формы обучения:		Урок лекции, практикум, самостоятельная работа, исследовательская работа, элективный курс.
Средства обучения:		Учебно-методические материалы, ПК, проектор, интерактивная доска, тест, разноуровневые задачи, индивидуальные образовательные траектории.

 

ХОД УРОКА

СТРУКТУРА УРОКА	ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
0. Организационная часть (5 минут)	Добро пожаловать в увлекательный мир техники! Сегодня мы начинаем изучение увлекательной темы, которая поможет нам лучше понять, как работают различные устройства. Будем изучать взаимодействие материи, которые используются для упращения жизни человека. Готовы к увлекательному путешествию? Тогда пристегните ремни безопасности и поехали!
Приветствие, проверка готовности и настрой учащихся к уроку, для на эффективности работы.
Опрос учащихся по заданному на дом материалу.
I. Введение (5 минут) задавая правильные вопросы, мы можем помочь детям определить цель урока и пути решения проблемы, а также развить их навыки анализа и решения проблем, которые позволят им анализировать сложные ситуации, выявлять проблемы и находить эффективные пути их решения.
Актуализация знаний: обсуждение того, что это такое и какие элементы в нее входят. Это поможет учащимся понять, что это такое и как она связана с их повседневной жизнью.	Для начала, давайте актуализируем наши знания, чтобы наш урок был результативным. Я хочу вам прочитать одну интересную цитату. Цитата: «Технические изобретения — это как головоломки, в которых нужно разобраться. А схемы движения тел без учета причин его возникновения — это наши инструкции для решения этой головоломки» О чем эта цитата? (В цитате говориться о машинах и механизмах. Кинематических схемах.)
Постановка проблемы: определение проблем, связанных с этим понятием и их влияние.	- Как вы думаете, какой будет проблема нашего исследования?" (Проблема: Недостаточная подготовленность учеников, изучающих технические устройства в области чтения и понимания кинематических схем машин и механизмов.)
Целеполагание: формулирование цели исследования, например, "Цель исследования - понять, как это влияет на …, и найти пути решения проблем, связанных с этим".	Как вы думаете, какая цель этого урока? (Цель: Изучение машин и механизмов, и кинематических схем для повышения уровня подготовленности учеников, изучающих технику в данной области.).
Поиск путей решения. Проведение исследования и обсуждение различных путей решения проблем, связанных с понятием. Это может включать анализ существующих технологий, разработку новых идей и решений, а также обсуждение возможных последствий и преимуществ каждого пути.	Для того, чтобы достичь поставленной цели какие вам необходимо выполнить основные задачи? (Задачи: 1. Изучить понятия механизмы и машины. 2. Изучить основные понятия и законы кинематики. 2. Ознакомиться с различными типами кинематических схем машин и механизмов. 3. Провести практическую работу по чтению и пониманию кинематических схем машин и механизмов. 4. Составить отчет о проделанной работе и полученных результатах. 5. Обсудить полученные знания и опыт на семинаре или дискуссионном клубе.).
II. Основная часть (30 минут)	Рабочий лист №1 (конспект или презентация)
Решение проблемы. Изучение теории, связанной с этим понятием, ее элементами и влиянием на .... Это может включать чтение учебных материалов, просмотр видео и обсуждение с экспертами.	Я верю, что этот урок будет интересным и познавательным. Давайте начнем наше путешествие в мир технологий! Работаем с рабочим листом №1

 

РАБОЧИЙ ЛИСТ №1

 

Запишите тему сегодняшнего урока: «Машины и механизмы. Кинематические схемы». 

Уважаемые ученики! Сегодня я хочу поговорить с вами о машинах и механизмах, а также о кинематических схемах, которые помогают нам понимать, как работают эти устройства.

Выпишите определение и выучите:

Механизм — это устройство, обеспечивающее выполнение определенной функции или процесса путем преобразования энергии и движения. Он может быть механическим, электрическим, гидравлическим или пневматическим.

Примеры механизмов: велосипед, часы, замок, швейная машина, автомобильный двигатель.

Машина — это более сложное устройство, состоящее из комплекса (комплекта) механизмов, которые работают вместе для выполнения более сложных задач. Таким образом, механизм является составной частью машины.

Примеры машин: грузовой кран, трактор, самолет, электростанция.

Эти устройства используются в различных областях, таких как промышленность, транспорт, медицина, сельское хозяйство и др.

Примерами машин и механизмов могут служить:

• Ручной ткацкий станок
• Водяной мельничный комплекс
• Паровая машина
• Электрический двигатель
• Двигатель внутреннего сгорания
• Компьютер

 

Личностные результаты:

1) Патриотическое воспитание: проявление интереса к истории и современному состоянию российской науки и технологии.

 

Задание 1. Выучить хронологию станкостроения.

1. Ручное станкостроение (до 18 века) - станки были приводимы в действие ручным трудом рабочих.

2. Паровое станкостроение (18-19 века) - внедрение паровой машины позволило создать станки, которые работали на паровом двигателе.

3. Механическое станкостроение (19 век) - появление передач и механизмов позволило создавать станки, которые могли выполнять более сложные операции.

4. Электрификация станкостроения (начало 20 века) - появление электричества позволило создать электрические станки, которые были более точными и производительными.

5. Цифровое станкостроение (середина 20 века) - появление цифровых технологий и компьютеров позволило создавать станки, которые могут выполнять сложные операции с высокой точностью и скоростью.

6. Роботизированное станкостроение (21 век) - использование роботизированных систем и искусственного интеллекта позволяет создавать станки, которые могут работать автономно, выполнять сложные операции и адаптироваться к различным условиям производства.

7. Нейронные машины и механизмы — это механические устройства, которые используют нейронные сети для выполнения задач. Они используются в различных областях, таких как искусственный интеллект, робототехника и автоматизация производства.

 

Задание 2. Прочитай текст, проанализируй его и письменно ответьте на вопрос о том, что позволит повысить конкурентоспособность отечественного производства и создать новые рабочие места в высокотехнологичной отрасли.

Текст задания.

Для того, чтобы наша страна перешла на современное роботизированное станкостроение, необходимо провести ряд мероприятий:

- В первую очередь, нужно создать условия для развития инновационных технологий в производстве. Для этого необходимо развивать научно-исследовательскую базу и сотрудничество между университетами, научными институтами и предприятиями.

- Вторым шагом является модернизация существующих производственных линий и замена устаревших станков на современные роботизированные системы. Для этого необходимо создать программы государственной поддержки, которые бы обеспечивали финансирование и льготы для предприятий, желающих провести модернизацию.

- Третьим шагом является подготовка кадров. Для работы на современных роботизированных станках необходимы специалисты высокой квалификации, которые могут программировать и обслуживать такие системы. Для этого нужно создавать специальные курсы и программы обучения.

- Наконец, необходимо создать благоприятные условия для развития инновационных стартапов в области роботизированного станкостроения. Для этого нужно создавать инкубаторы и акселераторы, которые бы поддерживали молодых предпринимателей и инновационные проекты.

В целом, переход на современное роботизированное станкостроение требует комплексного подхода и усилий со стороны государства, бизнеса и научного сообщества.

Энергия

Машины имеют ряд преимуществ по сравнению с механизмами, так как они обеспечивают более высокую производительность, экономичность и точность работы, а также могут работать в автоматическом режиме без участия человека. Однако, машины требуют более сложного обслуживания и ремонта, а также потребляют больше энергии.

От куда же берут машины энергию, чтобы совершать движение. Работа механизмов и машин основана на принципах механики. Они позволяют преобразовывать один вид энергии в другой и передавать движение от одной детали к другой. Механизмы и машины могут использовать различные виды энергии для работы:

·        механическую (движение человека или животного);

·        электрическую (от сети или батареек);

·        тепловую (от сгорания топлива);

·        гидравлическую (от давления жидкости) и другие.

Таким образом используя энергию, они выполняют нужные действия.

 

Задача: изучить основные понятия и законы кинематики.

 

Ознакомиться с различными типами кинематических схем машин и механизмов.

Кинематические схемы – это графическое изображение механизмов и их движения. Они помогают нам разобраться в сложных конструкциях и понять, как работает каждый элемент. Например, благодаря кинематической схеме мы можем увидеть, как двигается поршень в двигателе или как рабтает механизм часов.

Признак классификации	Схемы	Обозначение
Вид схемы	Вакуумные Гидравлические Деления Кинематические Оптические Пневматические Комбинированные Энергетические Газовые Электрические	В Г Е К Л П С Р Х Э
Тип	Структурные Функциональные Принципиальные Соединений (монтажные) Подключения Общие Расположения Прочие Объединенные	1 2      3 4 5 6 7 8 0

Основными элементами механизмов и машин являются: детали (зубчатые колеса, валы, рычаги), соединительные элементы (шпильки, болты, гайки), подшипники (шариковые, роликовые), приводы (электрические, гидравлические, пневматические).

Таблица 1 — Условные обозначения элементов кинематических схем

Наименование	Тип	Условные обозначения
Подшипники скольжения и качения на валу без уточнения типа	– радиальные
	– упорные
Подшипники скольжения	– радиальный
	– радиально-упорный односторонний
	– радиально-упорный двусторонний
	– упорный односторонний
	– упорный двусторонний
Подшипники качения	– радиальный
	– радиально-упорный односторонний
	– радиально-упорный двусторонний
	– упорный односторонний
	– упорный двусторонний
Муфта	(общее обозначение без уточнения типа)
Муфты нерасцепляемые (неуправляемые)	– глухая
	– упругая
	– компенсирующая
Муфты сцепляемые (управляемые)	– общее назначение
	– односторонняя
	– двусторонняя
Муфты сцепляемые механические	– синхронная (например, зубчатая)
	– асинхронная (например, фрикционная)
Муфта сцепляемая электрическая
Муфта сцепляемая гидравлическая или пневматическая
Муфты автоматические (самодействующие)
	– обгонная (свободного действия)
	– центробежная фрикционная
	– предохранительная с разрушающим элементом
	– предохранительная с неразрушающим элементом
Тормоз	(общее обозначение без уточнения типа)
Храповые зубчатые механизмы	– с наружным зацеплением (односторонний)
	– с внутренним зацеплением (односторонний)
Шкив ступенчатый, закрепленный на валу
Соединения детали с валом	– свободное вращение
	– подвижное без вращения
	– с помощью вытяжной шпонки
	– глухое
Передачи фрикционные	– с цилиндрическими роликами
	– с коническими роликами
	– с коническими роликами регулируемыми
Передачи ременные	– без уточнения типа ремня
	– плоским ремнем
	– клиновидным ремнем
	– круглым ремнем
	– зубчатым ремнем
Передача цепью	(общее обозначение без уточнения типа цепи)
Передачи зубчатые цилиндрические с внешним зацеплением	– общее обозначение без уточнения типа зубьев
	– прямыми, косыми и шевронными зубьями
Передачи зубчатые цилиндрические с внутренним зацеплением	– общее обозначение без уточнения типа зубьев
Передачи зубчатые с пересекающимися валами	(конические без уточнения типа зубьев)
Передачи зубчатые со скрещивающимися валами	(червячные с цилиндрическим червяком)
Передачи зубчатые реечные	(общее обозначение без уточнения типа зубьев)
Передачи зубчатые сектором	(общее обозначение без уточнения типа зубьев)
Винт, передающий движение
Винт – гайка качения
Винт – гайка скольжения	– гайка неразъемная
	– гайка разъемная
Электродвигатель
Насос	(без уточнения типа)

Задание. Выучить механизмы токарного станка.

На рисунке изображены особенности строения аппарата.

1.     Электромотор.

2.     Кнопка-выключатель.

3.     Передача.

4.     Шпиндель. Узел выполнен из стали в форме вала. На правой стороне шпинделя сделана резьба для установки патрона и других приспособлений, а на левой – установлен приводной шкив с двумя ступенями, который приводится в движение через клиноременную передачу от электромотора. Управление шпинделем осуществляется с панели передней бабки.

5.     Бабка передняя. Корпус данного узла сделан из чугуна с расточкой под два подшипника радиально-сферического типа. Передняя бабка выполняет функцию крепления обрабатываемой детали и передает ей вращательное движение.

6.     Кнопочная система. Данный узел станка позволяет оператору управлять его работой. Как видно на рисунке, кнопочный блок установлен на передней бабке.

7.     Местное освещение.

8.     Корпус.

9.     Подручник.

10. Экран защитный. Значительно снижает риск получения травмы во время работы с устройством. В то же время благодаря смотровому окну оператор наблюдает за рабочей зоной и хорошо видит, как следует обрабатывать деталь.

11. Ручка для фиксации.

12. Ограждение. Данное защитное приспособление закрывает механический узел электромеханического привода. Система оснащена автоматической блокировкой отодвигания крышки во время работы, чтобы не допустить попадания пальцев оператора в механизмы привода. Если попытаться открыть крышку во время работы станка, то электромотор мгновенно остановится.

13. Бабка задняя.

14. Маховик.

15. Станина. Узел изготовлен методом литья с применением элементов опоры, что существенно повышает надежность и срок эксплуатации устройства. Станина устанавливается на основе и плотно крепится к ней. В противном случае точность обработки заготовок будет существенно снижена из-за вибраций во время работы.

16. Опора.

17. Фиксирующая гайка.

18. Пиноль.

19. Центр.

20. Ручка тормоза.

21. Каретка.

22. Гайка двухрожкового типа.

23. Платформа деревянная.

24. Бруски-опоры.

25. Щель для производственных отходов.

Электрическое оборудование станка рассчитано на работу от трехфазной сети с током переменного типа и напряжением 380 В. Для нормальной работы автономного освещения станка, в узле управления аппаратом установлен специальный трансформатор, который преобразует напряжение в соотношении 380/24.

Мотор у станка асинхронного типа, а управление его работой осуществляется с панели на передней бабке. Подключать станок к сети и налаживать его работу должен опытный мастер, только после этого следует приступать к эксплуатации станка в обычном режиме.

 

Рабочий лист №2
Исследовательская работа:

 

Коммуникативные действия:

Общение: уметь общаться в ходе обсуждения учебного материала, планирования и осуществления учебного проекта.

 

Лабораторно-практическое занятие

Тема: Машины и механизмы. Кинематические схемы.

ФИО

Задания:

1.     С помощью таблицы определить название детали и условия работы передачи;

2.     Сделать описание механизма и принцип работы механизма;

 

 

В рамках практической работы «Чтение кинематических схем машин и механизмов» вы научитесь учиться читать и анализировать кинематические схемы. Вы будете разбирать механизмы на составляющие части и понимать, как они работают вместе. Эта работа поможет вам развить логическое мышление и умение анализировать сложные конструкции.

1.     Провести практическую работу по чтению и пониманию кинематических схем машин и механизмов.

3. Регулятивные действия:

Самоорганизация: уметь самостоятельно определять цели и планировать пути их достижения, в том числе и альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.

 

Цель. Для выполнения практической работы на основе анализа свойств выбрать материал).

 

Рабочий лист командира команды

Команда:______________________       Командир: ____________________________

 

Операции	Задания	Фамилия И.О.
1.     Подготовка к исследовательской работе (проекту):
·        выбор темы исследования;		Выполняется командой
·        определение целей;		Выполняется командой
·        определение задач;		Выполняется командой
·        формулирование гипотезы.		Выполняется командой
2.     Планирование исследовательской работы:
·        разработка плана исследования;		Выполняется командой
·        выбор методов исследования;		Выполняется командой
·        определение критериев оценки результатов.		Выполняется командой
3.     Исследование (процесс сбора данных):
·        сбор данных;		Назначить группу:
·        анализ данных;		Назначить группу:
·        интерпретация результатов.		Выполняется командой
4.     Анализ полученных результатов:
·        оценка эффективности исследования;		Назначить:
·        выявление проблем и возможных путей их решения.		Назначить:
5.     Подведение итогов исследования:
·        формулирование выводов;		Назначить группу:
·        оценка практической значимости результатов;		Назначить группу:
·        предложение рекомендаций.		Назначить группу:
6.     Оформление отчета:
·        написание отчета об исследовании;		Назначить:
·        подготовка презентации;		Назначить:
·        защита проекта.		Назначить:

 

Каждый из этих этапов является важным и требует тщательной подготовки и анализа. Они помогают ученым и исследователям получить ценные знания и навыки, которые могут быть применены в различных областях, включая науку, бизнес, образование и технологии.

4. Коммуникативные действия: Общение: уметь общаться в ходе обсуждения учебного материала, планирования и осуществления учебного проекта.

 

5. Предметные:	Обязательно! – организовать рабочее место в соответствии с изучаемой технологией; - соблюдать правила безопасного использования ручных и электрифицированных инструментов и оборудования; - грамотно и осознано выполнять технологические операции в соответствии с изучаемой темой.
	называть и характеризовать потребности человека;

 

Заключение

IV. Заключение (5 минут)
Систематизация знаний Подведение итогов исследования и обсуждение его важности для нашей жизни и окружающей среды. Это поможет учащимся понять, как важно понимать данное понятие и ее влияние.	В целом, изучение кинематических схем машин и механизмов является важным для развития технических навыков и понимания принципов работы механизмов. Практическая работа поможет ученикам применить полученные знания на практике и развить умение анализировать сложные конструкции. Благодарю за внимание!
Обсуждение возможностей дальнейшего развития и применения полученных знаний и навыков.
V. Домашнее задание (5 минут)
Объяснение домашнего задания
Назначение домашнего задания, связанного с этим понятием и ее элементами.	1. Назовите несколько примеров механизмов и машин. 2. Какие основные элементы составляют механизмы и машины? 3. Какие виды энергии используются для работы механизмов и машин? 4. Какие принципы лежат в основе работы механизмов и машин? 5. Какие преимущества имеют машины по сравнению с механизмами?
Объяснение, как выполнение задания поможет обучающимся развить необходимые навыки и компетенции.   Изучение машин и механизмов поможет обучающимся развить навыки анализа и синтеза, понимание принципов работы устройств, а также развить логическое мышление и умение решать задачи. Кинематические схемы являются важным инструментом для понимания работы механизмов и позволяют анализировать движение элементов системы. Они помогают обучающимся визуализировать работу механизмов и лучше понимать, как различные элементы взаимодействуют друг с другом. В результате изучения машин и механизмов обучающиеся смогут лучше понимать и объяснять принципы работы устройств в повседневной жизни, а также разрабатывать новые механизмы и устройства.
Рефлексия учебной деятельности
Спасибо за внимание, активное участие и интерес к теме урока. Я надеюсь, что этот урок был для вас полезным и интересным. Желаю вам успехов в обучении и развитии!