Инженерная книга проекта «Автоматизация зерноуборочного комбайна»

МБОУ ДО Дом детского творчества г. Новый Уренгой

МБОУ «СШ №16» г. Новый Уренгой

Инженерная книга проекта

«Автоматизация зерноуборочного комбайна»

Руководитель

Вельчинская Ольга Александровна

Должность: педагог ДО,

учитель математики и информатики

Разработчики

Вельчинская Александра

Грызунов Александр

Савченко Кирилл

Сайдуллаев Казбек

Новый Уренгой, 2017

Содержание

Идея и общее содержание проекта

История вопроса и существующие способы решения проблемы

Исследование

Описание процесса подготовки проекта

Технологическая часть проекта

Описание конструкций

Программирование

1. Актуальность

   Цель и задачи проекта

   Гипотеза

   Предполагаемые результаты

Идея и общее содержание проекта

Актуальность

С введением Робототехники важной проблемой является не столько получение детьми определенного объема знаний, сколько развитие у ребенка желание познавать, открывать для себя новое, исследовать мир - самостоятельно. Главная особенность современного мира – его высокая динамичность. Наша повседневная жизнь требует от каждого из нас – и от взрослого, и от ребенка - проявления поисковой активности, на базе которой строится исследовательское поведение.

В настоящее время развитое исследовательское поведение следует рассматривать как стиль жизни современного человека. Актуальность данного проекта обусловлена государственной поддержкой развития сельского хозяйства и агропромышленного комплекса в Российской Федерации; развитию сельских территорий; экологизация аграрного сектора, воспроизводства и повышения эффективности использования в сельском хозяйстве высокотехнологичных производств.

План проекта

Цель: знакомство с понятием агропромышленного комплекса и понятием автоматизации; повышение интереса обучающихся начальных классов общеобразовательных организаций к конструкторской деятельности, развитие абстрактного мышления и способностей к поиску нестандартных решений, тренировка работы в команде, умение технически грамотно выражать свои мысли, доводить задуманное до воплощения в законченную действующую модель.

Задачи

повышение познавательного интереса и творческого потенциала детей к техническому творчеству;

развитие мотивации обучающихся к занятиям техническим творчеством и освоению инженерно-технических компетенций;

умение грамотно и аргументировано выражать свои мысли.

Планируемый результат

Расширение технического кругозора обучающихся начальных классов через абстрактное и стереометрическое мышление.

Предметные умения

формирование и совершенствование умений и навыков, пространственного конструирования роботизированной техники

Личностные

формирование интереса (мотивации) изучению Hi-Tech технологий, умение адаптироваться в роботизированных устройствах и механизмах

Универсальные учебные действия

Регулятивные

осуществление регулятивных действий самонаблюдения, самоконтроля, самооценки в процессе конструирования

Познавательные

построение логичного повествования описательного характера

умение монологической речи

Коммуникативные

формулировка собственного мнения и позиции, способность аргументировать и в совместной деятельности

адекватно использовать речевые средства для решения различных коммуникативных задач

Данная работа может быть использована

для демонстрации возможностей комплектов робототехники

для создания творческих и учебных мини-проектов на уроках окружающего мира, литературного чтения по теме "Сельское хозяйство", а также на занятиях по внеурочной деятельности

для развития коммуникативных навыков обучающихся в учебной и игровой деятельности

Творческий проект "Автоматизация зерноуборочного комбайна" включает в себя

работа, выполненная из комплектов LEGO WeDo

инженерная книга

«Творческий проект» – презентация

Используемое оборудование

Нетбук, набор конструирования LEGO WeDo

Используемое ПО

LEGO Education WeDo Software, Power Point

История вопроса и существующие способы решения проблемы

В условиях современного рынка существует жесткая конкуренция производителей сельскохозяйственных товаров. В условиях подобного соперничества существует необходимость внедрять в отрасль сельского хозяйства новаторские методы, основанные на последних научных разработках.

Основными моментами развития агропромышленного комплекса по инновационному пути являются следующие позиции:

• Стимулирование активности ученых, работающих в области АПК, направление их деятельности в сторону инноваций;

• Повысить коэффициент внедрения инновационных разработок ученых в реалии сельского хозяйства;

• Увеличить финансирование организаций АПК, создание необходимых условий для применения инноваций;

• Экономически грамотный и рациональный подход к внедрению инновации;

• Привлечение рабочей силы в сельскохозяйственную отрасль, одновременно улучшая качество кадрового состава

С помощью внедрения инноваций в сельскохозяйственную отрасль можно решить многие проблемы, как в растениеводстве, так и в животноводстве. Следует обратить внимание на то, что инновационное растениеводство направлено на улучшение плодородности почвы, рост урожайности, новые экологические стандарты в использовании почвенных и энергетических ресурсов, автономность урожайности от природных условий, минимизация материальных и трудовых ресурсов. Инновациями в растениеводстве можно считать методы селекции сельскохозяйственных культур и новейшие технологии земледелия.

Введение инновационных методов в животноводство способствует стабилизации и росту потенциала в данной отрасли. Применяя биотехнологические методы, а именно генную и клеточную инженерию, можно получить новые породы животных, стойких к инфекциям и с высокими продуктивными характеристиками.

Внедрение в растениеводство и животноводство высокотехнологического оборудования, автоматизация и модернизация производства приводит к увеличению производительности труда и эффективности использования ресурсов.

Мировой опыт использования инноваций в АПК и накопленные статистические данные решительно подтверждают неоспоримые преимущества научно-инновационного подхода в развитии отрасли. Это дает возможность производить качественный, стабильный, конкурентоспособный продукт, соответствующий мировым стандартам качества. Следовательно, уровень экономики государства способен существенно улучшиться за счет внедрения инноваций в сельскохозяйственную отрасль.

Исследование

Описание процесса подготовки проекта

Этапы работы

1 этап. Подготовительный:

Разработка гипотезы, цели и задач проекта;

Подбор методического материала и литературы;

Организация предметно – развивающей среды.

2 этап. Реализация проекта:

Познавательно – исследовательская деятельность:

Беседы «Сельское хозяйство», «Агропромышленный комплекс», «Высокотехнологичные производства в сельском хозяйстве»;

Слайдовая презентация «Состав АПК»;

Виртуальная экскурсия «Международный отраслевой портал сельхозтехники».

Игровая деятельность:

«Я комбайнер».

Коммуникативная деятельность:

развивающая игра «Мы – дружные ребята»

развивающая игра «Вместе строим и играем»

Изобразительная деятельность:

-Создание Lego-постройки, как объекта пластической аппликации

Конструирование из различных материалов:

работа, выполненная из комплектов LEGO WeDo;

декорации для композиционного оформления.

Программирование

написание программы в LEGO Education WeDo Software для конструкций;

3 этап. Заключительный

Создание проекта «Автоматизация зерноуборочного комбайна».

Результат:

В течение подготовки данного проекта воспитанники познакомились с составом агропромышленного комплекса;

Познакомились с профессией «Комбайнер»;

Познакомились с промышленными предприятиями по производству сельхозтехники;

Приняли участие в создании творческого проекта «Автоматизация зерноуборочного комбайна».

Технологическая часть проекта

Зерноуборочный комбайн жатки Дон

Ушло в прошлое время, когда хлеб убирали вручную. Для облегчения этой тяжелой и трудоемкой работы были созданы машины: жатки, скашивающие стебли с колосьями; молотилки, обмолачивающие колосья; сортировки, отделяющие полноценное зерно от примесей и семян сорняков. А потом жатку, молотилку и сортировку объединили в одну сложную машину, так появился зерноуборочный комбайн.

Комбайн (англ. "сombine" - "соединение") - машинный агрегат, совокупность рабочих машин, одновременно выполняющих несколько разнохарактерных операций.

По названию убираемых культур комбайны называются зерно-, кормо-, силосо-, свекло-, льно-, конопле-, картофеле-, томато-, капустоуборочными и др.

Зерноуборочные комбайны предназначены для срезания стеблей, обмолота и очистки зерна при прямом комбайнировании или для подбора хлебных валков, обмолота и очистки зерна при раздельном комбайнировании. Кроме сбора очищенного зерна в бункер, которое затем выгружают в транспортные средства и отвозят на дополнительную очистку и хранение, комбайн обеспечивает сбор соломы и половы, которые затем выбрасывают в виде копен в поле, прессуют и грузят в транспортные средства или после измельчения разбрасывают по полю в виде сидератов (натуральных удобрений).

Самоходный зерноуборочный комбайн состоит из ходовой части (с двигателем, трансмиссией и движителем), а также нескольких агрегатов и устройств, последовательно выполняющих технологические операции по уборке зерновых культур. Эти операции включают срезание стеблей с колосьями и дальнейшую обработку стебле-зерновой массы с целью получения чистого зерна и переработки незерновой части урожая (половы, соломы и т. д.).

В зависимости от выбранного способа уборки зерновой культуры (прямое или раздельное комбайнирование), комбайн может быть оснащен различными технологическими опциями (в т. ч. сменными), но основная комплектация, обеспечивающая технологический процесс включает жатвенную часть или подборщик, молотильное устройство, сепарирующее устройство, транспортные механизмы, зерновой бункер и копнитель (либо измельчитель). Каждый из технологических механизмов комбайна может иметь те или иные конструктивные отличия, но их основное назначение и принцип работы отличаются мало.

Технологический процесс

Технологический (или рабочий) процесс комбайна протекает следующим образом. Делители отделяют полосу стеблей, равную ширине захвата жатки, а мотовило подводит (наклоняет) их к режущему аппарату и укладывает срезанные стебли на платформу жатки (при подборе валков пальцы подборщика подают стебли из валков на платформу).

Отломанные от стеблей и необмолоченные колосья, которые сходят с нижнего решета, а также проходят сквозь просветы удлинителя верхнего решета просыпаются в желоб колосового шнека, который их сбрасывает на наклонный транспортер (колосовой элеватор), направляющий колосья в домолачивающее устройство, дальнейшем этот ворох поступает на верхнее решето очистки для выделения из него зерна.

Автоматизация регулирования нагрузки и скорости перемещения происходит с помощью датчика движения.

Описание конструкций

 1 конструкция

Собираем основу под кузов и ходовую часть комбайна. Для этого используем различные детали: пластины, пластины с отверстиями, балки, зубчатые колеса, втулки, ступицы и шины.

Собираем основную комплектацию, обеспечивающую технологический процесс, включающий жатвенную часть или подборщик, молотильное устройство, сепарирующее устройство, зерновой бункер и копнитель (либо измельчитель). Для этого используем различные детали конструктора: кирпичики, оси, соединительные штифы, втулки, зубчатые колеса и балки с шипами.

Собираем транспортные механизмы и ходовую часть. Для этого используем следующие детали конструктора: на USB LEGO – коммутатор устанавливаем двигатель и датчик расстояния. Для этого используем шкифы и ремни, ступицы, зубчатые колеса, промежуточные зубчатые колеса с пониженной зубчатой передачей, коронное зубчатое колесо.

Собираем кабину для водителя, кузов комбайна. Для этого используем следующие детали конструктора: круглые кирпичики, кирпичики, пластины, плитки, балки с шипами, минифигура.

 

Конструкция 1 «Зерноуборочный комбайн» готова.

2 конструкция

Собираем основную комплектацию, обеспечивающую технологический процесс, молотильное устройство. Для этого используем различные детали конструктора: кирпичики, оси, соединительные штифы, втулки, зубчатые колеса и балки с шипами, черепицы.

Собираем основу под кузов и ходовую часть комбайна. Для этого используем различные детали: пластины, пластины с отверстиями, балки, зубчатые колеса, втулки, оси, ступицы и шины.

Собираем транспортные механизмы и ходовую часть. Для этого используем следующие детали конструктора: на USB LEGO – коммутатор устанавливаем двигатель и датчик расстояния. Для этого используем шкифы и ремни, ступицы, зубчатые колеса, промежуточные зубчатые колеса с пониженной зубчатой передачей, коронное зубчатое колесо.

Собираем кабину для водителя, кузов комбайна. Для этого используем следующие детали конструктора: круглые кирпичики, кирпичики, пластины, плитки, балки с шипами, минифигура

Собираем бункер для очищенного зерна. Для этого используем следующие детали конструктора: кирпичики, пластины, плитки, балки с шипами, ступица, зубчатое колесо, шина.

Конструкция 2 «Зерноуборочный комбайн» готова.

Программирование

Конструкция 1 «Зерноуборочный комбайн» запрограммирована следующей программой:

Работа программы осуществляется следующим образом:

Двигатель мощности 10 крутится по часовой стрелке под звук мотора;

При срабатывании датчика движения комбайн двигается в обратную сторону, то есть назад.

При срабатывании датчика движения повторно, комбайн делает остановку.

Конструкция 2 «Зерноуборочный комбайн» запрограммирована следующей программой:

Работа программы осуществляется следующим образом:

Двигатель мощности 10 крутится против часовой стрелке под звук мотора;

При срабатывании датчика движения комбайн делает остановку.