Рефераты, курсовые, доклады; Проектирование и изготовление ветродвигателя- скачать рефераты, бесплатно рефераты

Проектирование и изготовление ветродвигателя

Задача 1. В гидравлическом цилиндре (рис.1) возвратно-поступательно перемещается поршень. Скорость его перемещения в одном и другом направлении одинакова. Внесите изменение в конструкцию, чтобы движение поршня в направлении, указанном стрелкой, на участке, а было замедленным.

Задача 2. Заготовки одна за другой катятся по наклонному лотку (рис. 2). Как сделать, чтобы каждая последующая заготовка начинала, скатываться, когда предыдущая достигнет конца лотка?

Задача 3. Шарики трех размеров под действием собственного веса непрерывным потоком скатываются по наклонному лотку (рис. 3). Как осуществить непрерывную сортировку шариков на группы в зависимости от размеров? [6]

2) Использование методов технического творчества

Методы систематизированного творчества

“+”

“-”

1) Позволяют прогнозировать развитие техники

2) Опирается на анализ большого объема патентной информации

3) Возможность переложения на машинный язык

4) Повышает вероятность решения аналогичных задач

5) Возможность рассмотрения истории развития технического объекта

6) Системный подход

7) Использование большого информационного фонда

1) Трудны в освоении

2) Требуют специальной подготовки

3) Необходимость постоянного кропления новой информации

4) Необходимость учета типа мышления

5) Большое количество методов, проблема выбора

6) Ограниченность средств снятия психологической инерции

7) Малая вероятность при повторном решении получит новую идею

Методы интуитивного поиска

1) Существенно расширяет область поиска и количества идей

2) Доступны в освоении, не требует специальной подготовки

3) Могут использоваться в различных областях

4) Разделение этапа генерации от критики

5) Возможность получения нового решенная при повторном проведении

6) Возможность начала работы с неполной информацией

1) Маленький опыт применения

2) Не учитывается систематизированный подход

3) Не эффективен при сложных задачах

4) Большое количество методов, проблема выбора

5) Слабое развитие конвергентного мышления

6) Информационный фонд ограничен памятью человека

3) Морфологический альтернативный сбор информации

С.А. Новоселов предлагает следующую философски обобщенную логику процесса создания нового технического объекта:

1) Осознание проблемной ситуации с аналитическим осмыслением ее структуры субъектом творчества. Реальное содержание творчества на этом этапе складывается из отражения технической потребности, осознания недостатков старого и необходимости нового, раскрытия конкретных ТП и формулировки определенных технических задач.

«Рождение и вынашивание» новой технической идеи.

Разработка идеальной модели (как по форме, так и по содержанию). 4) Конструирование.

5) Этап предметного и относительно завершенного воплощения изобретения в техническом объекте. На данном этапе относительно завершается процесс технического творчества, т.к. этот этап – основа возникновения новых технических задач и циклов творческого поиска.

С.А. Новоселов предлагает структуру сотворческой изобретательской деятельности учащихся и педагога, включающую морфологический сбор информации (МАСИ).

Основным отличием МАСИ от морфологического анализа является то, что в качестве условных морфологических признаков выделяются отдельные элементы изобретательского процесса (область техники, усмотрение потребности, построение иерархии целей, разработка способов, устройств, веществ для достижения этих целей и т.д.), а альтернативные варианты морфологических признаков подбираются в процессе сбора научно-технической и патентной информации.

Автор отмечает, что работа с морфологическими матрицами в процессе МАСИ направлена не на решение четко сформулированной технической задачи, а на ее постановку. Однако следует отметить, что при заполнении морфологической матрицы (таблицы) вносят альтернативные варианты уже существующие т.к. они берутся из различных информационных источников и, хотя автор говорит о возможности внесения и возможных альтернатив, предварительный анализ существующей информации создает психологические барьеры на пути выявления новой потребности, Т.е. барьеры на пути усмотрения и формулирования новой технической задачи. Как отмечает сам автор предпосылки для формирования новых технических задач создаются на основе неожиданных сочетаний выделенных морфологических признаков, как в направлении поиска новых технических решений, так и в направлении раскрытия новых потребностей. Причем механизм возникновения ассоциаций в данном случае подобен механизму, действующему при использовании методов случайного (интуитивного) поиска.

Продуктивность МАСИ связана, как отмечает сам автор, со случайным взаимодействием вариантов морфологических признаков, однако, вероятность появления новой идеи снижается, если информация строго ограничена и соответствует старой идее. Собранная в МАСИ информация направлена на поддержание этой идеи. Все это создает барьер на пути новой идеи [7].

После анализа методов, подходов, приемов, средств видно, что для лучшего развития изобретательских способностей, в общеобразовательной школе, на мой взгляд, являются инструменты ТРИЗ (приемы), метод фокальных объектов, метод мозгового штурма, решение конструкторских задач.

2. Проектирование и изготовление ветряка

2.1 Требования к ветряку.

1. Ветродвигатель должен работать при слабом порыве ветра.

2. Ветряк должен работать при постоянных переменах направления ветра.

3. Лопасти ветродвигателя должны быть изготовлены из тонкого, легкого, упругого материала.

4. Лопасти должны иметь дугообразную форму.

5. Ветродвигатель должен быть снабжен аккумулятором, чтобы генерируемая энергия накапливалась.

2.2 Технологическая карта изготовления ветродвигателя.

Таблица 2

№ п/п

Содержание и последовательность операций

Инструмент

Оборудование и приспособления

рабочий

Контрльно-мерительный

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

Изготовление лопастей

Сверление отверстий в оси

Изготовление направляющих и каркаса

Пайка направляющих и каркаса

Изготовление втулок

Пайка и втулки пружины к лопасти

Склейка одного края лопасти к направляющей

Пайка пружин к каркасу

Изготовление балки

Изготовление корпуса

Сверление отверстия в корпусе и балке

Изготовление муфты для генератора

Пайка первого шкива к генератору

Пайка подшипника, генератора к корпусу

Соединение светодиода, лампочки, реле и аккумулятора с корпусом

Пайка шайбы на оси

Пайка между собой генератора, аккумулятора, светодиода, лампочки, реле проводами

Соединение корпуса с осью

Соединение балки и оси и пайка балки с корпусом

Соединение второго шкива с осью

Соединение первого и второго шкива ремнем

Покраска изделия

Ножницы

Сверло

Кусачки

Паяльник, припой, канифоль

Кусачки

Паяльник, припой, канифоль

Клей

Паяльник, припой, канифоль

Паяльник, припой, канифоль, ножовка по металлу, плоскогубцы

Паяльник, припой, канифоль, ножовка по металлу

Сверло

Паяльник, припой, канифоль, ножницы по металлу

Паяльник, припой, канифоль

Плоскогубцы

кисточка, пульверизатор

Линейка

Штангенциркуль

Линейка

Линейка, штангенциркуль

Линейка

Сверлильный

станок

Сверлильный станок

2.3 Выполнение технических расчетов

1. Мощность, развиваемая ветродвигателем:

Nвет= ро*V*F/2*кси, где:

Nвет - мощность, Вт;

ро - плотность воздуха, кг/м3 (при t = 15°C и Р = 760 мм р.с. ро =1,23 кг/м3)

V - скорость воздушного потока, м/с;

F- площадь лопасти, м2;

кси - коэффициент использования энергии ветра (у карусельных ветродвигателей лопастного типа кси = 0,18 - 0,48).

Nвет = ро*V*F/2*кси

Найдем Nвет при скорости ветра 2 м/с

Nвет = 0,179 Вт

Найдем Nвет при скорости ветра 3 м/с

Nвет = 0,268 Вт

Найдем Nвет при скорости ветра 4 м/с

Nвет = 0,358 Вт

Найдем Nвет при скорости ветра 5 м/с

Nвет = 0,447 Вт

Найдем Nвет при скорости ветра 6 м/с

Nвет = 0,537 Вт

2. Расчет КПД

η=2*Nвет/ρ*F* V, где:

η – КПД (%)

Nвет - мощность, Вт;

ро - плотность воздуха, кг/м3 (при t = 15°C и Р = 760 мм р.с. ро =1,23 кг/м3)

V- скорость воздушного потока, м/с;

F- площадь лопасти, м2;

Найдем η при скорости ветра 2 м/с

η = 27,8 %

Найдем η при скорости ветра 3 м/с

η = 27,9 %

Найдем η при скорости ветра 4 м/с

η = 28,1 %

Найдем η при скорости ветра 5 м/с

η = 29,1 %

Найдем η при скорости ветра 6 м/с

η = 28 %

2.4 Расчет себестоимости.

Расчет себестоимость операции сборки изделия:

С=Сз р.+Си р.+Со р.+Сэ р.+Сп.д. р.

Расчет элементов:

1. Заработная плата основных рабочих:

Сз=Зч*tшт.к.= 200 руб./ч.*0,75ч.=150 р./шт.

Где tшт.к. – штучно-калькуляционное время выполнения операции, ч.

Зч – часовая тарифная ставка рабочего руб./час

2. Затраты на инструмент:

Си=Ци р.*Ии /А = 0,85 р.

Ци – цена приобретения или изготовления инструментов:

Паяльник – 50 р.

Сверло – 15 р.

Ножовка по металлу – 100 р.

Напильник – 30 р.

Сверлильный станок – 200 р.

Плоскогубцы – 30 р.

Ии=0,002–доля износа инструмента при обработке данной партии деталей, %

А=1 кол-во изделий выпускаемых в партии

3. Затраты на оснастку

Со=Цо р.*Ио/А шт. = 0,3 р.

Цо – цена приобретения или изготовления оснастки:

Стол – 100 р.

Стул – 50 р.

Ио = 0,002 – доля износа инструментов при обработке данной партии деталей, %

А = 1 – кол-во изделий выпускаемых в партии

4. Затраты на силовую электроэнергию

Сэ=NTKз*Цэ=1,69 квт*6,58 ч. *0,1*1,5 р./кВт вчас =1,67 р.

N=1,69 кВт – суммарная мощность работы электрооборудования:

Паяльник – 690 Вт

Двигатель сверлильного станка – 1000 Вт

Т = 6+0,008+0,5=6,58, ч.

Кз – коэффициент учитывающий загрузку электрооборудования по мощности и времени, потери в эл. сети и КПД.

Цэ = 1,5 (р/кВт в час) – цена электроэнергии в рублях

Название

Стоимость (руб.)

Генератор

Стеклотекстолит

Светодиод

Лампочки

Аккумулятор

Провода

Проволока

Реле

Подшипник

Ременная передача

Общая сумма Сп.д.

250 за шт.

100 за м2

15 за шт.

5 за шт.

25 за шт.

10 за метр

40 за метр

5 за шт.

20 за шт.

40 за шт.

510 р.

Сизд = 150р.+0,85р.+0,3р.+1,67р.+510р.=662,82р

3. Экспериментальная часть

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6

Меню

Проектирование и изготовление ветродвигателя