МАШИНИ І МЕХАНІЗМИ. ШВЕЙНА МАШИНА

Тема: МАШИНИ І МЕХАНІЗМИ. ШВЕЙНА МАШИНА

Мета:

• навчальна: забезпечити засвоєння учнями понять «машина», «ме­ханізм», знань про основні види механізмів, їх призначення, технічні характеристики механізмів передачі й перетворення руху та їх засто­сування в швейній машині; формувати вміння визначати ведучу та ве­дену деталі в механізмі та його передатне число;
• розвивальна: сприяти розвиткові інтересу до техніки, розширювати технічний кругозір;
• виховна: виховувати спостережливість, увагу, дбайливе ставлення до пристроїв.

Обладнання, матеріали та наочність: швейні машини з ручним, ніжним та електричним приводами, моделі зубчастої та ремінної передач,

Об'єкт праці: моделі зубчастої та ремінної передач із деталей конструкто­ра, зразки рознімних та нерознімних з'єднань деталей, завдання для перевірки знань учнів.

Тип уроку: комбінований.

ХІД УРОКУ 

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

• Перевірка наявності учнів; підготовленості їх до уроку, наяв­ності робочого одягу.
• Створення позитивного емоційного настрою учнів.

Учитель заздалегідь записує на дошці прислів’я: «Знання — це скарб, а вміння вчитись — ключ до нього».

Учитель. Діти, прочитайте, будь ласка, прислів’я, записане на дошці, та скажіть, як ви його розумієте. (Учні пояснюють зміст прислів’я, після чого вчитель висловлює своє побажання.)

Бажаю всім вам, любі діти,

Чудовий скарб оцей дістати,

А потім ключиком надійним

 Його постійно відмикати!

II.ВИЯВЛЕННЯ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Учитель. Зараз слушна нагода «відімкнути скарб» — знання, які ви здобули на попередніх уроках. Вам потрібно виконати тестові завдання для оцінювання навчальних досягнень учнів з теми «Про­цес виготовлення вишитого виробу» (див. додаток 7).

III.АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Замість теми уроку на дошці нарисовані закриті цифрами клі­тинки. Учитель пропонує учням гру «Поле чудес», у якій потрібно дати відповіді на запитання за раніше вивченим матеріалом, ско­риставшись життєвим досвідом. Учень обирає номер (наприклад 2) та отримує запитання під цим номером (Широке поле простели­лось, а люди в нього одяглись.) Якщо учень дає правильну відпо­відь: «Тканина», то відкривають букву під № 2 (А) та всі інші букви А в цьому слові (в цьому випадку під № 6).

(Знання)

2. Широке поле простелилось,

                                 А люди в нього одяглись.

(Тканина)

3. От загадка, так загадка:

                                   Де проїду — стане гладко,

                                   Тільки пальцем не торкай,

Обпечешся, так і знай!

(Праска)

4. Одна голова, а сто оченят.

(Наперсток)

IV. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Учитель. Чи є щось спільне між поняттями машина та вишивання?

(У сучасних виробах можливе поєднання ручної та машинної вишив­ки. Майстрині — вишивальниці працюють на вишивальних машинах або вручну.)

У нашій країні працює багато різних машин. Більшість машин складається із механізмів. Машини використовують для виконання

певних дій із метою зменшення навантаження на людину або по­вної заміни людини під час виконання конкретного завдання, вони є основою для підвищення продуктивності праці. Чим краще зна­тиме техніку людина, тим активнішою буде її участь у виробництві, тим більше зробить вона для суспільства.

V. ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ УРОКУ

Учитель. Одним із видів машин, що використовуються у до­машніх умовах, є побутові швейні машини, тому доречно продо­вжити знайомство з машинами на прикладі швейної машини. Тема уроку — «Машини і механізми. Швейна машина».

VI.ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Учитель. «Що таке машина?»

 Машина (від лат.— «при­стрій», «засіб», «знаряддя») — технічний об’єкт, який склада­ється із взаємопов’язаних функціональних частин (деталей, вузлів, пристроїв, механізмів та ін.), що використовує енергію для виконання покладених на нього функцій. Традиційно під машиною розуміють технічну систему, яка виконує або допома­гає у виконанні якогось виду роботи.

Проста машина — механізм, який перетворює напрям або вели­чину сили без споживання енергії. Спочатку машину класифікува­ли як пристрій, що мав рухомі частини і служив для перетворення механічної енергії.

Проте з появою і розвитком електроніки з’явились технічні об’єкти без рухомих частин, наприклад — електронна обчислюваль­на машина. Одним із різновидів машин є побутові швейні машини. Використовують їх у домашніх умовах.

Побутова швейна машина складається з платформи і рукава.

На платформі розміщені засувна та голкова пластинки, зубчаста рейка і регулятор зубчастої рейки. Внизу платформи розміщені ме­ханізми, з’єднані з механізмами рукава. Усі вони переміщують тка­нину й утворюють строчку.

На платформі ліва частина рукава називається головкою, пра­ва — стояком.

Швейні побутові машини поділяють на три види: з ручним, ніж­ним і електричним приводом.

Машинна строчка утворюється в результаті злагодженої робо­ти всіх органів швейної машини, що забезпечується відповідними механізмами. Під час роботи відбувається передача й перетворення обертового руху, тому ці механізми називають механізмами пере­дачі та перетворення руху.

Механізм — це система з’єднаних між собою деталей, призна­чених для виконання цілеспрямованих рухів, для передання та перетворення руху від одних деталей до інших. Механізми склада­ються з деталей. Простою деталлю називають виріб, виготовлений з одного куска матеріалу (наприклад, гвинт, болт, гайка, колесо та ін.). В окремих механізмах є такі деталі, які складаються з кількох простих (наприклад, кулькопідшипник або ланцюг для велосипеда).

У процесі створення різних машин і механізмів деталі з’єднують різними способами. Одні деталі з’єднують нерухомо, другі — так, щоб їх можна було розібрати і скласти, а треті — так, щоб вони мо­гли вільно рухатись одна відносно одної.

З’єднання деталей залежно від призначення можуть бути рухо­мими й нерухомими.

Щоб отримати нерознімні з’єднання, застосовують паяння, га­ряче запресування, газове або електричне зварювання, склеювання.

Рознімні з’єднання, як правило, виконують за допомогою дета­лей з різьбою (болтів, гвинтів, гайок, шпильок тощо). Такі з’єднання називають різьбовими. Рознімні з’єднання, які утворюють за допо­могою штифтів (циліндричних або конічних стержнів), називають штифтовими. Зубчасті колеса, шківи на валу часто кріплять шпон­кою, що входить і в тіло вала машини, і в з’єднувану з ним деталь. Таке з’єднання називають шпонковим. Застосовують також інші типи рознімних з’єднань, наприклад шліцьові, у яких виступи на одній деталі входять в пази другої.

Деталі механізмів здійснюють різні види рухів: обертальний (вали, вісі, шківи, зубчасті колеса) і поступальний (поршні, повзун­ки). Деталі, які передають рух, називають ведучими, а деталі, які сприймають цей рух, називають веденими. У різноманітних меха­нізмах широко використовується обертальний рух. Цей рух можна передавати з ведучої деталі на ведену за допомогою з’єднань, які на­зивають передачами.

Типові передачі обертального руху: пасова (г), зубчаста (б, в) та фрикційні передачі (а) (рис. 48).

За допомогою передач знижують або підвищують частоту обер­тання, перетворюють обертальний рух на поступальний, і навпаки, змінюють напрям руху. Передачі є тертям (пасові г), фрикційні а), передачі з зачепленням (зубчасті б), черв’ячні в), ланцюгові д), гвин­тові е) та інші (див рис. 48).

Механізми передач характеризуються передаточним числом, яке визначається відношенням числа обертів ведучого валу до числа обертів веденого валу. Якщо передача руху здійснюється кількома передачами, то незалежно від їх типу загальне передаточне число визначається добутком окремих передаточних чисел.

Пасова (ремінна) передача передає обертальний рух за допомо­гою пасу (ременя), надітого на шківи.

Вона складається з ведучого валу, ведучого шківа 1, приводного пасу (ременя) 2, веденого шківа 3, веденого валу.

У побутових швейних машинах пасова (ремінна) передача засто­совується в ніжному та електричному приводах.

Ведучі й ведені елементи пасової та зубчастої передач завжди перебувають у певній залежності один від одного. Ця залежність характеризується передаточним числом (и), яке можна визначати за формулою:

де п₁ — частота обертання (кількість обертів за секунду) ведучого вала;

п₂ — частота обертання (кількість обертів за секунду) веденого вала.

Передаточне число пасової (ремінної) передачі залежить від спів­відношення діаметрів шківів і виражається формулою:

Методична порада. Для кращого засвоєння учнями знань учитель демон­струє дві моделі пасової (ремінної) передачі: одну — зі шківами однакового діа­метра, другу — зі шківами різних діаметрів. За позначеними рисками на шківах обох моделей учні спостерігають під час обертання ведучих шківів за швидкістю обертання ведених. Вони мають переконатися, що шків меншого діаметра завжди обертатиметься швидше, ніж такий самий шків більшого діаметра.

Учитель. Передаточне число зубчастої передачі також мож­на визначити за кількістю зубців ведучого та веденого коліс за формулою:

де 2₁ і 2₂ — кількість зубців відповідно ведучого та веденого коліс передач.

Методична порада. Для наочності можна використати моделі зубчастих передач. В одній моделі кількість зубців ведучого та веденого коліс має бути однаковою, у другій — кількість зубців ведучого колеса удвічі більша, ніж у веденого. За позначеними рисками обох моделей учні спостерігають під час обертання ведучих коліс за швидкістю ведених. Результати зіставлення підтверджують формулу, оскільки ведене колесо моделі з однаковою кількі­стю зубців обертається зі швидкістю, яка дорівнює швидкості ведучого коле­са, а швидкість обертання веденого колеса другої моделі удвічі більша, ніж ведучого.

Фізкультхвилинка

Початкове положення: всі сидять; учитель, заплющивши очі (краще відвернувшись), задає класу число — і викидає над головою відповідну кількість пальців (якщо число більше п’яти, знадоблять­ся обидві руки (це зауваження не для математиків).

Потім він вимовляє: «Раз-два-три! Замри!» — розплющує очі (повертається до учнів). У класі має стояти рівно стільки учнів, скільки пальців їм було пред’явлено. Під час виконання ігрового за­вдання кожному з учнів доводиться швидко зорієнтуватися: якщо кількість менше заданої — схопитися самому; якщо ж більша — то миттєво сісти.

Родзинка цієї вправи — у своєрідній мобілізації всіх учасників.

Учитель. Механізми передач передають обертальний рух, змі­нюючи лише швидкість і напрям обертального руху.

Механізми перетворення руху змінюють швидкість, напрям і вид руху. Найпоширенішими механізмами перетворення руху є гвинтові, рейкові, кулачкові, кривошипно-шатунні.

Гвинтовий механізм перетворює обертальний рух гвинта на по­ступальний рух гайки.

Гвинтовий механізм застосовують для перетворення оберталь­ного руху на поступальний із метою збільшення зусилля. Оберта­ючи гвинт, до ручки воротка прикладають певне зусилля. На гай­ці, що пересувається вздовж гвинта, внаслідок його вгвинчування або вигвинчування зусилля багатократно зростає. Завдяки цій властивості гвинтовий механізм часто застосовують там, де треба значно збільшити зусилля, наприклад у лещатах, домкратах, пре­сах тощо.

Кривошипно-шатунний механізм призначений для перетворен­ня зворотно-поступального руху на обертальний і навпаки. У швей­ній машині його застосовують у механізмі голки.

Кулачковий механізм призначений для перетворення оберталь­ного руху на складний повторювальний, що відбувається за певним заданим циклом. У швейній машині його застосовують у вузлі вер­тикального переміщення механізму, що протягує тканину, та меха­нізмі ниткопритягувача.

VII.ОСМИСЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1.Робота з робочими зошитами для учнів

Завдання. Визначити загальне передаточне число пасової (ре­мінної) та зубчастої передач, якщо діаметри шківів Б₁ = 150 мм, Б₂ = 250 мм, а кількість зубців шестерень 2₁ = 30, 2₂ = 36.

2. Гра «Хрестики-нулики»

Клас ділиться на ланки, які готуються до гри «Хрестики-нулики».

Питання до гри

1. Що називають механізмом?
2. У чому полягає відмінність між механізмом передавання руху і механізмом перетворення руху?
3. Як називають деталь, що передає рух?
4. Як називають деталь, що сприймає рух?
5. Які ви знаєте механізми передавання і перетворення руху в шкільних майстернях?
6. До якого типу механізмів належить привід ніжної швейної ма­шинки?
7. Назвіть механізм перетворення руху, який широко застосовують у домашніх умовах.
8. Яку передачу застосовують у вашому велосипеді?
9. Яку передачу застосовують під час намотування нитки на шпульку?

VIII.ФОРМУВАННЯ УМІНЬ І НАВИЧОК

ПРАКТИЧНА РОБОТА «ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА ЗУБЧАСТОЇ ТА РЕМІННОЇ ПЕРЕДАЧІ»

1. Аналіз завдань практичної роботи

Визначити передаточне число та обрати правильну відповідь із запропонованих. (Роботу виконують за двома варіантами.)

2. Забезпечення необхідними матеріалами
3. Самостійне виконання завдань практичної роботи за картками
4. Контроль учителя з метою виявлення недоліків у знаннях та вміннях учнів
5. Самоконтроль та взаємоконтроль учнів
6. Підбиття підсумків практичної роботи

IX.РЕФЛЕКСІЯ

• Сьогодні я на уроці дізнався...
• Найскладнішим для мене було...
• Найбільше мені сподобалось...

X.МОТИВАЦІЯ ОЦІНОК ЗА УРОК, ВИСТАВЛЕННЯ ЇХ У ЖУРНАЛ, ЩОДЕННИКИ

XI.ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

• Навести приклади застосування механізмів передачі та перетво­рення руху в побутовій техніці.
• Випереджувальне завдання: серед побутових речей визначити комбіновані вироби.

  XII.ПРИБИРАННЯ РОБОЧОГО МІСЦЯ

Визначення передаточного числа зубчастої та ремінної передачі

                               2-й  варіант

ІЗ ІСТОРІЇ ШВЕЙНОЇ МАШИНИ

Перші спроби винайти швейну машину належать до другої по­ловини XVIII ст.

Найпростіші машинки з’явилися тільки наприкінці XVIII ст. 1735 р. в Англії винахіднику Вейзенталю було видано патент на швейну машину, яка копіювала утворення стібка вручну (машина однониточна ланцюжкового стібка).

1790 р. патент на швейну машину для пошиття чобіт одержав англієць Т. Сент. Машині надавали руху рукою, причому вручну під голкою переміщувались заготівки чобіт.

1830 р. французький кравець Бартелемі Тімоньє створює швей­ну машину, де колесо оберталося за допомогою педалі. Колесо підні­мало та опускало голку. Машинка робила до 200 стібків за хвилину, а кравець — до 30. Кравці побоювались втратити роботу, і розлю­чений натовп знищив усі 80 швейних машин, які були зроблені за моделлю Тімоньє для роботи у майстернях.

1845 р. у США інженер Еліас Хоу теж винайшов швейну маши­ну — першу машину човникового стібка. Вона була дуже недоско­налою: тканину під час шиття на ній укріплювали вертикально, наколюючи на шпильки, переміщувалась вона тільки у прямому напрямку завдяки спеціальній стрічці, а човник, схожий на човник ткацького верстата, робив зворотно — поступальні рухи. Швидкість роботи — 300 стібків за хвилину. Через фінансові складності Хоу змушений був продати свій винахід за дуже низькою ціною.

Наступні винахідники вдосконалювали швейну машину. У пер­ших машинках А. Вільсона, І. Гіббса, І. Зінгера голка рухалася вертикально, а тканина, притиснута лапкою, розміщувалася на горизонтальній платформі. 1851 р. американець І. Зінгер організу­вав велике виробництво швейних машин. Проблема пошиття одягу була розв’язана.

У дореволюційній Росії не було свого виробництва швейних ма­шин, їх привозили з Англії та Німеччини. 1923 р. у підмосковному Подільську американська фірма «Зінгер» організувала складаль­ну майстерню, у якій машини складали з деталей, завезених з-за кордону.

Процес виготовлення виробів на швейних підприємствах скла­дається з трьох етапів. У цеху розкроювання є машини для насти­лання тканин. Стрічкові різальні машини та електророзкроювальні машини розкроюють деталі виробу. А у швейному цеху проводять пошиття виробу. Сучасне швейне виробництво характеризується високим рівнем техніки, технології та організації виробництва, наявністю спеціалізованих підприємств. Для виготовлення якіс­них виробів застосовують швидкісні швейні машини, які дозво­ляють виконувати близько 5000 стібків за хвилину. Усі швейні машини різноманітні за зовнішнім виглядом, за конструкцією, за призначенням.

На швейних підприємствах існує така класифікація швейних машин:

• технологічна;
• заводська;
• за ступенем механізації та автоматизації;
• за призначенням.

Технологічна класифікація передбачає поділ швейних машин залежно від їхніх технологічних параметрів. Ця класифікація по­лягає у поділі швейних машин на 4 типи:

• прямострочні машини човникового стібка;
• прямострочні машини ланцюжкового стібка;
• обметувальні машини;
• петельні машини.

Відповідно до заводської класифікації кожна машина нової конструкції отримує своє умовне позначення або відповідний клас. Кожен завод-виготовлювач надає черговий порядковий номер новій швейній машині. Якщо на базі цієї швейної машини розробляють нові варіанти (заміна або додавання механізмів), тоді або цифрами перед класом базової швейної машини, або буквами після класу. Наприклад: Оршанський завод легких машин (ОЗЛМ) випускає 97 А клас — зшивна машина човникового стібка; 397 клас — зшив­на машина з ножем для обрізування зрізів деталей; 597 клас — зшивна машина з голкою, що ухиляється.

За ступенем механізації та автоматизації швейні машини поді­ляються на автомати та напівавтомати. Під час роботи напівавтома­тів просування матеріалу за заданим контуром і на певну величину здійснюється самою машиною.

Швейна машина вимикається після того, як операція буде вико­нана. Подачу виробів та їх установку виконує робітник. Для таких машин належать петельні, машини для пришивання ґудзиків, ви­готовлення закріпок, обшивання петель.

На швейних фабриках, в ательє використовують виробничі швейні машини, а в домашніх умовах — побутові. Побутова швейна машина призначена для зшивання матеріалів прямолінійною або зі- гзагоподібною строчкою. На ній також можна виконати й інші види робіт: обметувати зрізи, оздоблювати вироби, пришивати ґудзики, виготовляти закріпки, обшивати петлі тощо.