Кулачковый механизм в игрушках
Обновлено: 17.05.2024
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Муниципальное учреждение дополнительного образования
«Станция юных техников» города Сарова
«Подарок для мамы «Танцующие балерины»
Автор проекта: Будаков Дмитрий
Возраст: 9 лет
Руководитель проекта: Малькова Ирина Игоревна,
педагог дополнительного образования
МБУ ДО «Станции юных техников»
1. Введение. Определение потребности, цели и задач проекта………………..3
2. Дизайн – анализ механической игрушки с кулачковым механизмом………5
3. Исследования по теме проекта……………………………………………. …6
5. Выработка различных идей и проработка основной идеи…………………..9
6. Дополнительные исследования………………………………………………10
7. Инструкционная карта изготовление подарка………………………………12
7. Оценка качества выполненной работы и анализ.…………………………18
1. Введение. Определение потребности, цели и задач проекта.
Я занимаюсь в объединении «Техническое конструирование» на станции юных техников. На занятиях мы выполняем различные модели техники, игрушек из бумаги. На одном из занятий наш руководитель показала несколько механическую игрушку - кружащегося Буратино. Мы заинтересовались, каким способом происходит движение? Что этот за механизм? Как он так называется? Из каких деталей он состоит?
Рассмотрев игрушки, мы увидели внутри коробочек, на которых они были расположены, механизм. Он состоял из двух деталей, каждую из которых удерживали деревянные палочки. Одна деталь вращалась в вертикальной плоскости и заставляла вращаться деталь, находящейся в горизонтальной плоскости, к которой и прикреплялись двигающиеся игрушки. Оказывается, этот механизм имеет название – кулачковый, т.к. основная деталь называется «кулачок».
Определение потребности . Я приобрел небольшие навыки для изготовления кулачкового механизма и я их могу использовать дл изготовления других игрушек с данным механизмом. Такие игрушки могли бы быть хорошим подарком для моих близких и знакомых ко дню рождения или другим праздникам.
Цель: выполнить подарки с использованием кулачкового механизма в подарок маме.
1. Определить особенности работы простого кулачкового механизма с разными типами кулачка.
2. Приобрести навыки изготовления данного механизма из доступных материалов при изготовлении подарка.
3. Порадовать маму подарком, сделанными своими руками.
План работы над проектом
1. Сбор информации о строении и принципе работы кулачкового механизма. Проведения исследований.
2. Выработка идей для создания игрушек.
3. Выбор основной идеи и ее обоснование.
4. Практическая работа по созданию сувениров.
5. Оценка качества результата выполненной работы.
2. Дизайн – анализ механической игрушки с кулачковым механизмом.
Цель: рассмотреть строение механической игрушки с кулачковым механизмом.
Назначение игрушки: механическая игрушка интересна тем, что при вращении ручки происходит кружение фигурки, как в танце. Открытый механизм игрушки показывает, как связаны части механизма которые дают движение. Такая игрушка может быть хорошим подарком близким и знакомым. Собранные несколько игрушек с разными механизмами могут быть коллекцией бумажных механизмов.
Форма: модель игрушки игрушка имеет объемную форму: фигурка принцессы в длинном платье. Детали игрушки – верхняя часть туловища, руки, голова приклеены к подолу юбки. Игрушка сделана из бумаги, поэтому для скрепления отдельных частей использован клей для ПВА.
Размер: Игрушка средних размеров, высота вместе с кулачковым механизмом составляет 28 см.
Цвет: Модель принцессы окрашена в три цвета: тело – розового цвета, платье – синего цвета, отделка платья, перчатки – голубого цвета, прическа – желтого цвета.
Материалы: ватман, упаковочный картон, деревянные шпажки.
Методы изготовления: конструирование кулачкового механизма
моделирование фигурки принцессы.
Вывод: механическая игрушка представляет собой игрушку в виде кружащейся принцессы. Движение происходит за счет работы кулачкового механизма, который приводится в движение рукояткой. Игрушка выполнена из бумаги и картона, окрашена гуашевыми красками и аэрозольной быстросохнущей эмалью. Представленная игрушка может использовать для игр, подарков, изучение несложных механизмов.
3. Исследования по теме проекта .
Исследование 1. Строение кулачкового механизма.
Цель: исследовать строение кулачкового механизма в механических игрушках.
Кулачковый механизм состоит из двух основных звеньев – толкателя и кулачка. При вращении кулачок приводит в движение толкатель. Рукоятка помогает вращать вал, на котором закреплен кулачок.
Кулачки плоские, могут иметь разную форму. Центр кулачка может быть смещен из центра.
На конце толкателя находится наконечник, который может имеет плоскую, шарообразную форму или форму в которой есть углубление для движения кулачка.
На стержне могут быть расположены несколько кулачковых механизмов.
Вывод: Основными звеньями кулачкового механизма являются кулачок и толкатель. Кулачок может имеет различную форму. Центр кулачка может быть смещен в сторону. На валу может быт расположено несколько кулачков разной формы, которые придают разные движения частям игрушки.
Исследование 2. Принцип работы кулачкового механизма.
В работе кулачкового механизма основные движения происходят между двумя взаимосвязанными деталями – кулачком и толкателем.
Кулачок при вращении скользит по поверхности наконечника толкателя, который начинает выполнять прямолинейные движения или прямолинейные и вращательные одновременно. Движения предметов, прикрепленных к толкателю, могут быть вращательными, качающимися, прыгающими.
Вывод: движения в кулачковом механизме зависит от двух деталей: кулачка и толкателя. Движение игрушек, прикрепленных к толкателю, зависит от формы кулачка. В зависимости от формы кулачка движения толкателя могут быть разными.
4.Дизайн – спецификация.
Каков будет результат проекта
1. Механическая игрушка - подарок с кулачковым механизмом.
2. Я закреплю навыки изготовления кулачкового механизма.
3. Порадую маму своим творчеством.
Для кого предназначен подарок
Данное изделие будет подарком маме к 8 марта
Чем будет еще полезен мой подарок
1.Порадовать маму подарком , сделанным своими руками.
2. Украшение комнаты.
3. Мама будет смотреть на кружащихся балерин и это будет ее и радовать и успокаивать после трудового дня.
Удобство использования подарка
Подарок удобен в использовании - он может стоять на поверхности стола, полки, удобная ручка приводит в движение кулачковый механизм.
Как будет выглядеть подарок
Подарок должен быть нежных тонов. Украшен небольшими букетами, так как это подарок для любимой мамы.
Бумага, картон, деревянные шпажки, салфетки, красивая бумага, мелкие цветочки, бросовый материал, потолочная плитка.
Конструирование кулачкового механизма, моделирование фигурок
Оформление цветной бумагой и бумажными букетами.
5. Выработка различных идей и проработка основной идеи
Мне очень хочется порадовать маму к празднику сувениром, который я сделаю своими руками.
Идеи подарков
Вывод. Эта игрушка маме будет интересна. Но движение, которое будет выполнять кошка простое .
Вывод. Подарок необычный, состоит из нескольких фигурок, фигурки будут выполнять разные движения. Данный вариант может очень понравится маме. Мама очень любит танцевать, и ей очень может понравиться эта игрушка.
Вывод. Подарок красивый, но цветы лучше дарить живые.
6. Дополнительные исследования и доработка основной идеи.
Исследование №3. Выбор формы кулачка для танцующих балерин.
Для того, чтобы узнать как будут двигаться фигурки балерин на подставке с помощью кулачкового механизма я решил провести испытания кулачков.
Кулачок имеет сложную форму в виде крючка. При движении кулачка по округлой форме движения прикрепленных предметов ровные и плавные, в месте , где округлая форма резко переходит в угол происходит падение кулачка.
Кулачки, которые имеет округлые формы создают движутся фигурок плавные, качающиеся или кружащие.
Овальные, грушевидные формы кулачка создают движения фигурок плавные с большей высотой подъема вверх.
Вывод: При вращении кулачек оказывает давление на толкатель. Детали механических игрушек, которые соединены с толкателем выполняют разные движения. В зависимости от формы кулачка они могут быть плавными или неровными и прерывистыми.
Вывод: Для балерин решено было выбрать 3 вида кулачка: круглый – балерина будет равномерно крутиться, кулачок виде крючка – танцовщица будет крутиться и высоко подниматься вверх, кулачок в виде неправильной округлой формы – танцовщица будет кружиться и плавно опускаться вверх – вниз. Движения разные, будет интересно наблюдать за танцем каждой танцовщицы.
Исследование № 4. Использование музыкального механизма для озвучения танца балерин.
Кружащиеся балерины танцуют в тишине, поэтому я решил , что во время их танца должна звучать музыка. Я поговорил со взрослыми и мне подсказали, что нужен простой музыкальный механизм из открытки. Мы нашли такую открытку. Механизм, действительно оказался простым, при открывании он начинает звучать, при закрытии музыка прекращается. Этот механизм решено было приклеить с боку коробки.
Кулачок – механическое устройство, состоящее из эксцентрической насадки на вращающийся вал, форма которой рассчитана так, чтобы обеспечивать необходимое возвратно-поступательное линейное движение другой детали.
Форма кулачка задает движение ведомого элемента во времени и пространстве. Кулачок можно рассматривать как непрерывную плоскость с переменным углом наклона. Кулачки могут быть круглыми, грушевидными или неправильной формы.
Кулачки и ведомые элементы быстро истираются из-за постоянного трения, для снижения которого ведомые элементы часто снабжают небольшими колесиками.
Обычно кулачковые механизмы используются в струбцинах, электрических зубных щетках, распредвалах автомобильных двигателей.
Основная часть
Кулачковый механизм
Кулачковый механизм — механизм, образующий высшую кинематическую пару, имеющий подвижное звено, совершающее вращательное движение, — кулак (кулачок), с поверхностью переменной кривизны или имеющей форму эксцентрика, взаимодействующей с другим подвижным звеном — толкателем, если подвижное звено совершает прямолинейное движение, или коромыслом, если подвижное звено совершает качание. Кулак, совершающий прямолинейное движение, называется копиром.
Классификация кулачкового механизма
Кулачковые механизмы подразделяют на 4 группы:
1.По типу толкателя:
с плоским толкателем,
с роликовым (на рисунке),
2.По характеру движения толкателя:
3.По характеру движения кулачка:
4.Кулачковые механизмы с роликовым толкателем бывают:
дезаксиальные (ось кулачка не под толкателем),
центральные (ось кулачка под толкателем).
Особенности кулачкового механизма
Основные характеристики кулачкового механизма — это максимальное перемещение толкателя, максимальная скорость или ускорение исполнительного механизма и закон движения исполнительного механизма.
Закон движения разных типов и размеров толкателя на одном и том же кулачке отличается, поэтому расчёт профиля кулачка ведётся под конкретный толкатель.
Главным достоинством и исключительным свойством кулачкового механизма является возможность реализации произвольного (в очень широких пределах) закона движения исполнительного механизма.
Вторым достоинством является простота конструкции, благодаря чему кулачковый механизм иногда используют как простейший преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное.
Главным недостатком является дороговизна изготовления профилей. Эта задача решается применением литья, либо перемещением обрабатывающего органа по шаблону, то есть, по сути, также использованием кулачкового механизма (в станке).
Вторым недостатком является относительно малая нагрузочная способность, вследствие трения скольжения кулачка и толкателя по линии, а также из-за значительных боковых усилий на толкатель при резких перемещениях. Для повышения ресурса применяют роликовый толкатель (как правило, на игольчатом подшипнике) и замену поступательного толкателя коромыслом, например, в газораспределительном механизме тракторных дизелей.
Применение кулачкового механизма
Кулачковый механизм применяется:
в газораспределительном механизме ДВС;
в топливных насосах высокого давления дизелей;
в топливных насосах автомобильных карбюраторных двигателей;
в механическом (пневматическом) приводе колодочных тормозов (грузовики, тракторы);
в прерывателе контактной системы зажигания бензиновых ДВС;
в приводе воздушной заслонки карбюраторов (автомобиль ОКА);
в механизмах переключения коробок передач мотоциклов;
в швейных машинках (механические переключатели режимов, варианты движения рабочих органов);
в шарманках и музыкальных шкатулках (вырожденный кулачок — шип — только включает звук в определённый момент);
в механических (часовых) таймерах и реле времени;
в металлорежущих станках;
и многих других машинах для воспроизведения сложной траектории движения рабочих органов и выполнения функций управления, таких, как включение и выключение рабочих органов по определённой схеме.
Практическая часть.
Выбор модели
Таким образом, можно сказать, что кулачковая передача - одна из самых распространенных видов передач. Она применяется и в нашей жизни, например, в музыкальной шкатулке, в швейной машинке, в металлорежущих станках и тд. Главным достоинством кулачкового механизма является возможность реализации произвольного закона движения исполнительного механизма, а недостатком - дороговизна изготовления профилей.
Кулачковый механизм — это механизм, имеющий подвижное звено, совершающее вращательное движение и взаимодействующий с другим подвижным звеном.
Где применяются кулачки?
•в топливных насосах автомобильных карбюраторных двигателей; •в механическом приводе колодочных тормозов (грузовики, тракторы); •в приводе воздушной заслонки карбюраторов (автомобиль ОКА); •в механизмах переключения коробок передач мотоциклов; •в швейных машинках (механические переключатели режимов); •в шарманках и музыкальных шкатулках (только включает звук в •определённый момент); •в механических (часовых) таймерах и реле времени; •в металлорежущих станках;
Просмотр содержимого документа
«Проект по робототехнике: " КУЛАЧКОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ В КОНСТРУКТОРЕ LEGO WeDo "»
Министерство образования, науки и молодёжной политики
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края «Краснодарский педагогический колледж»
УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Информатика и информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности
КУЛАЧКОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ В КОНСТРУКТОРЕ LEGO WeDo
Модель «Кунг-фу Панда»
специальность Преподавание в начальных классах
студентки 4 курса группы 4 «Аш»
Зорина Екатерина Сергеевна
Дмитрюк Светлана Павловна
Краснодар, 2018 г.
Кулачковая передача. Кулачок.
Кулачковый механизм — это механизм, имеющий подвижное звено, совершающее вращательное движение и взаимодействующий с другим подвижным звеном.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Курс повышения квалификации
Дополнительное образование в системе спортивного менеджмента по ФГОС
Курс повышения квалификации
Кубановедение: история, культура и традиции народов Кубани
Курс повышения квалификации
Особенности организации учебной деятельности в учреждениях дополнительного образования детей технической направленности
«Как поддержать и уберечь подростка на первых трудовых шагах»
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Описание презентации по отдельным слайдам:
Кулачковый механизм служит для преобразования вращательного движения в линейное перемещение малой амплитуды.
Основные элементы механизма следующие:
- ведущий вал;
- закрепленный на нем (или являющийся его частью);
- фасонный диск с выступом;
- толкатель, движущий в направляющих, обеспечивающих линейность его движения.
Принцип работы кулачкового механизма прост:
при вращении кулачка в плоскости толкателя он поворачивается своим сечением с большим радиусом, оказывая давление на толкатель и вынуждая его к линейному движению. Это перемещение происходит до тех пор, пока не будет достигнута вершина кулачка. После его прохождения давление на шток начинает ослабевать вплоть до достижения минимального радиуса диска. Шток возвращается обратно под действием пружины. Цикл повторяется
По основной функции:
•приводящие исполнительный орган в движение по определенной траектории;
•обеспечивающие простое перемещение (линейное или качающее) толкателя на заданное расстояние.
По пространственной конфигурации:
•плоские, все траектории лежат в одной плоскости;
•пространственно кулачковый механизм, двигается по сложным траекториям.
По типу толкательного механизма различают:
•плоский;
•дисковый;
•ролик;
•сферический;
•остроконечный.
По траектории его движения:
•линейные;
•качающиеся По траектории кулачка:
•линейная;
•качающееся;
•вращение (винтовое движение).
Кулачковый механизм с роликовым толкателем по признаку смещения осей подразделяется на:
•аксиальные (ось вращения диска находится в плоскости толкателя)
•дезаксиальные оси вращения и линия движения толкателя разнесены в пространстве.
Основным преимуществом устройства считается его способность реализовать весьма сложные пространственные траектории движения толкателя. Кроме того, движение можно строго регулировать по временным фазам, зависящим от угла поворота ведущего вала. При этом конструкция его весьма проста в работе и обслуживании.
Самым заметным минусом служит сложность и высокая себестоимость производства деталей механизма.
Назначение и область применения
Кулачковый механизм превращает вращение в линейное перемещение малой амплитуды. На практике это короткое линейное движение используется для выполнения следующих операций:
•сцепление или расцепление частей механизма;
•открытие или закрытие клапана;
•возвратно- поступательно движение какого-либо исполнительного органа изделия;
•повторение исполнительным органом наперед заданной в конфигурации поверхности кулачка сложной пространственной траектории.
Спасибо за внимание.
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
«Такие разные дети: преимущества тьюторской позиции учителя»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Дистанционные курсы для педагогов
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 918 227 материалов в базе
«Интеграция современного искусства в детское творчество»
Свидетельство и скидка на обучение
каждому участнику
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Другие материалы
«Практический подход в работе с утратой смысла жизни: логотерапия»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Вам будут интересны эти курсы:
- Курс профессиональной переподготовки «Маркетинг: теория и методика обучения в образовательной организации»
- Курс повышения квалификации «Правовое обеспечение деятельности коммерческой организации и индивидуальных предпринимателей»
- Курс повышения квалификации «Организация научно-исследовательской работы студентов в соответствии с требованиями ФГОС»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация и предоставление туристских услуг»
- Курс профессиональной переподготовки «Экскурсоведение: основы организации экскурсионной деятельности»
- Курс повышения квалификации «Специфика преподавания конституционного права с учетом реализации ФГОС»
- Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС педагогических направлений подготовки»
- Курс повышения квалификации «Применение MS Word, Excel в финансовых расчетах»
- Курс повышения квалификации «Страхование и актуарные расчеты»
- Курс профессиональной переподготовки «Деятельность по хранению музейных предметов и музейных коллекций в музеях всех видов»
- Курс профессиональной переподготовки «Техническая диагностика и контроль технического состояния автотранспортных средств»
- Курс профессиональной переподготовки «Теория и методика музейного дела и охраны исторических памятников»
- Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление службой рекламы и PR»
Оставьте свой комментарий
- 09.02.2022 169
- PPTX 2 мбайт
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Толоконникова Анна Александровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
89 минут
«Воспитание здорового поколения»
61 минута
«От теории к практике, от практики к результатам»
63 минуты
«Атлас новых профессий – что мы должны об этом знать? Зачем он нам нужен и его значение?»
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Кулачко́вый механи́зм — механизм, образующий высшую кинематическую пару, имеющий подвижное звено, совершающее вращательное движение, — кулак (кулачок), с поверхностью переменной кривизны или имеющей форму эксцентрика, взаимодействующей с другим подвижным звеном — толкателем, если подвижное звено совершает прямолинейное движение, или коромыслом, если подвижное звено совершает качание. Кулак, совершающий прямолинейное движение, называется копиром.
Кулачковые механизмы подразделяют на 4 группы:
- По типу толкателя:
- с плоским толкателем,
- с роликовым,
- с игольчатым,
- с остроконечным.
- По характеру движения толкателя:
- возвратно-поступательное,
- качающееся.
- По характеру движения кулачка:
- возвратно-поступательное,
- качающееся,
- вращающееся.
- Кулачковые механизмы с роликовым толкателем бывают:
дезаксиальные (ось кулачка не под толкателем),
Основные характеристики кулачкового механизма — это максимальное перемещение толкателя (угол качания коромысла), максимальная скорость или ускорение исполнительного механизма и закон движения исполнительного механизма.
Кулачковый механизм применяется в двигателях внутреннего сгорания в газораспределительном механизме, в металлорежущих станках и других машинах для воспроизведения сложной траектории движения рабочих органов и выполнения функций управления, таких как включение и выключение рабочих органов по определённой схеме.
Поэтому возникает необходимость изучения данного механизма в школе. Одним из лучших средств является конструктор Lego Wedo.
Основные конструкции из Lego Wedo для изучения кулачковой передачи.
Обезьянка-барабанщица.
Ссылка для скачивания инструкции по сборке: Обезьянка-барабанщица.
Ликующие болельщики.
Ссылка для скачивания инструкции по сборке: Ликующие болельщики.
После рассмотрения кулачкового механизма, основных конструкций ученикам предлагается собрать собственную модель.
Читайте также: