Мастер-класс «Конструирование механизма дифференциал»
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
Мастер-класс «Конструирование механизма дифференциал»
по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе
«Занимательная механика»
педагог: Губич Сергей Николаевич
Дата проведения: 09 сентября – 16 сентября 2019 г.
Цель: изучить работу дифференциала, дать навык конструирования механической модели по образцу, вызвать интерес к предмету у школьников.
Актуальность: конструирование механических моделей различного уровня сложности.
Задачи:
Образовательные | Развивающие | Воспитательные |
-познакомить участников мастер-класса с технологией изготовления механической передачи дифференциал при помощи конструктора «Lego education» | - развивать мелкую моторику рук, глазомер; - способствовать развитию пространственного воображения.
| воспитывать трудолюбие, аккуратность, прививать интерес к предмету. |
Ожидаемый результат:
Личностные | Познавательные | Коммуникативные |
имеют мотивацию учебной деятельности, осознают смысл учения, проявляют интерес к заданиям творческого характера; у учащихся развиваются самостоятельность, трудолюбие. | формируют проблему, выделяют необходимую информацию из материала, а также опираясь на полученные ранее знания; изучают работу дифференциала, анализируют образец, сравнивают, создают алгоритм деятельности. | Приобретают навык слаженной работы в команде |
Возрастная группа: 10-11 лет
Оборудование: конструктор «Lego education», фото моделей, видео-ролик «Работа дифференциала» https://www.youtube.com/watch?v=RNUranH6CaM
презентация «Дифференциал».
Место проведения: г. Красноярск, СЮТ № 1
Методика проведения занятия
Теоретическая часть
Знакомство школьников с работой дифференциала
Безопасность при езде в автомобиле очень важный фактор. В дождь и снег колёса автомобиля проскальзывают относительно дорожного полотна, и это грозит потерей управления. Чтобы избежать этого, при повороте автомобиля углы поворота передних колёс должны быть согласованными, то есть продолжения их осей должны пересекаться в точке на линии задней оси. Точка пересечения осевых линий колёс называется «мгновенным центром» поворота автомобиля, то есть точкой, вокруг которой катятся (а не проскальзывают) все четыре колеса, причем, каждое — по своей окружности.
Первый механизм «согласования» поворотов передних колёс, основанный на использовании шарнирной равнобочной трапеции, придумал французский каретный мастер Шарль Жанто. Но его изобретение не нашло применения, поскольку с тягой в несколько лошадиных сил кареты двигались не быстро и проскальзывание колёс не значительным.
Спустя три четверти века два отца автомобилестроения Готтлиб Даймлер и Карл Бенц, создавая свои автомобили, обратились к трапеции Жанто. В 1889 году Даймлер получил патент на «способ независимого управления передними колёсами с разновеликими радиусами поворота». А в 1893 году Бенц получил патент на «устройство управления экипажей с тангенциальными к колёсам окружностями управления». По сегодняшний трапеция «управляет» автомобилем.
Рассмотрим поведение колёс автомобиля при повороте. При повороте колёса на одной оси катятся по дугам окружностей разных радиусов, поэтому должны отличаться и пройденные ими пути.
В изображённой на рис.1 ситуации, у автомобиля ведущая ось — задняя, передние колёса независимы и будут свободно крутиться, каждое со своей скоростью.
А вот задние колёса — колёса ведущей оси. Их обязанность — толкать автомобиль вперёд. И в то же время разность путей, пройденных ими при повороте, означает, что вращаться эти колёса должны с разными скоростями.
Сделать так, чтобы ведущие колёса могли подстраиваться под проходимый ими путь (как и их «свободные» коллеги — передние колёса), удаётся при помощи механизма, который называется дифференциал. Дифференциал, в полном соответствии со своим названием, раздаёт вращательное движение карданного вала на полуоси ведущей оси так, что они могут вращаться с разными скоростями! http://book.etudes.ru/toc/trapezium
Рис.1 Презентация «Дифференциал"
Практическая часть
1.Анализ особенностей конструкции, определение необходимых деталей, их количество и последовательность сборки.
Рис. 2 Выбор деталей
Процесс конструирования под руководством и/или при содействии руководителя кружка.
а) б)
в) г)
д) е)
Рис.3 Этапы сборки механизма дифференциал
Рис. 4 Сборка модели автомобиля
Рефлексия: обсуждение работы. (Что получилось, а что вызвало трудности? Оцените работу механизма «дифференциал». Соответствует ли выполненная модель задумке или образцу?)
Рис.5 Модель в сборе
Рис.6 Фотография с выполненной моделью
