Министерство образования и науки Российской Федерации
Управление образования администрации Артемовского городского округа
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа № 22
Творческий проект
Навесной замок
Раздел: Обработка металла.
Выполнил:
Лукьянов Александр
ученик 8 класса
Руководитель:
учитель технологии
г. Артем
2011 г.
Оглавление
1- Введение. Формулировка цели ….……………………………….......3-4
2- Перечень идей и вариантов………………………………………………5
3- Технологическая карта…………………………………………………6-7
4- Последовательность изготовления замка……………………………8-12
5- Отделка металлических изделий…………………………………….....13
6- Экономическое обоснование…………………………………………….14
7- Экологическое обоснование проекта….………………………….........15
8- Анализ процесса творчества……………………………………………16
9- Список используемой литературы…………………………………......17
10- Приложения:
I. Историческая справка…….………………………………………..18-20
II. Сведения об используемых материалах……………………….....21-22
III. Техника безопасности……………….……………………………..23-26
13- Рецензия………………………………………………………………....27
ВВЕДЕНИЕ. ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ
Замок навесной предназначен для запирания хозяйственных помещений, гаражей, складов, подвалов, распределительных щитов, почтовых ящиков и дверей различных помещений.
Разнообразие запирающих устройств, представленных сегодня на рынке поистине огромно. Начиная от простейших канцелярских и мебельных замков и заканчивая сверхпрочными и чрезвычайно высокотехнологичными замками для банковских хранилищ.
Принципиальное устройство навесного замка не меняется на протяжении уже очень долгих лет. К корпусу с механизмом секретности и исполнительным механизмом крепится несъемная либо съемная запирающая дужка или запирающий палец, при помощи которых замок и фиксирует запорные проушины (скобы).
Традиционно у навесного замка есть два неизменных врага – это вскрытие при помощи грубого физического взлома и погодные условия. Действительно навесной замок в отличие от своих врезных и накладных собратьев полностью открыт, что позволяет злоумышленникам не изощряться с отмычками, а вместо этого попытаться перепилить дужку либо сбить или сорвать корпус замка с дужки при помощи кувалды, молотка, лома или монтировки. Прежние производители навесных замков шли по пути наибольшего сопротивления – недаром в народе бытовало выражение «пудовый замок». Конечно же, пуда такой замок не весил (иначе им было бы невозможно пользоваться), но название говорит само за себя – в прежние времена надежные навесные замки представляли собой очень громоздкую и тяжелую конструкцию. Для обеспечения достаточной прочности дужку делали толстой, а сам корпус зачастую изготовлялся из чугуна. Однако в российских условиях у такого подхода достаточно быстро выявился один серьезный недостаток, а именно – на сильном морозе чугун становится очень хрупким и легко разбивается молотком. Но взломщики были лишь одной стороной проблемы. Навесные замки постоянно подвергались (и подвергаются) воздействию окружающей среды. Именно из-за постоянной угрозы коррозии их детали были весьма крупного размера и неплотно подходили друг к другу – в противном случае ржавчина очень быстро заклинила бы механизм замка. Сегодня, однако, обе эти проблемы в большей или меньшей степени решены. Механическому взлому противостоят корпуса из прочных стальных сплавов. С перепиливанием дужки – наиболее часто применяемой злоумышленниками – борются несколькими способами. Самый распространенный – это дополнительное закаливание дужки замка и нанесение на ее поверхность специального покрытия, делающее ее перепиливание чрезвычайно затруднительным. Однако такие замки очень дорогие и использовать их для запирания кладовой не рационально.
Приезжая весной на дачу, обнаруживаешь открытый сарай и отсутствие многих инструментов. Мы перепробовали разные замки, но их легко открывали отмычками или сбивали.
Тогда появилась цель: сделать такой запорный механизм, который был бы прочным, необычным, не привлекал внимания.
При работе над проектом мной решались следующие задачи:
- разработать экономичную, прочную и надежную конструкцию изделия из металла (желательно бывшего в употреблении);
- разработать несложный технологический процесс изготовления замка на основе изученных технологий работы с металлом;
- изготовить изделие согласно разработанной технической документации за ограниченное время.
ПЕРЕЧЕНЬ ИДЕЙ И ВАРИАНТОВ
Навесные замки еще с детства нам кажутся очень надежными, видимо, благодаря своей массивности. Как раз замки этого типа представляют, пожалуй, наименьшую проблему для взломщиков. Редкий злоумышленник утруждает себя подбором ключа к навесным замкам, ведь существуют более простые способы расправы с ними – силовые. Их срывают фомкой или ломом, крушат кувалдой или даже обыкновенным булыжником, что, вероятно, наиболее обидно для домовитого хозяина.
Самые слабые накладные замки – алюминиевые. Несколько дольше живут латунные (в критических ситуациях, разумеется). Хорошо выдерживают ударное воздействие чугунные экземпляры, но, увы, при сильных морозах они становятся хрупкими. Поэтому ни один из этих вариантов не подходит.
Я очень люблю мастерить разные изделия, как из дерева, так и из металла в основном нужные для дома, школы. Учась в школе, я сделал много полезных вещей: полки для книг, подставку под цветы, тяпку, совок, различные рыхлители из металла. Сначала у меня была идея сделать универсальную щеколду для двери сарая, но я подумал, что лучше сделать удобный и практичный замок, к которому нельзя подобрать отмычку или сбить.
Проанализировав все возможные конструкции, исходя из внешнего вида, прочности, надежности, технологичности и экономичности я остановился на данной конструкции.
К достоинствам конструкции можно отнести:
- необычный и красивый внешний вид,
- возможность изменения формы,
- прочность и надежность конструкции,
- простота в изготовлении,
- малые затраты при изготовлении.
К недостаткам конструкции можно отнести:
- постепенное появление ржавчины (если не лакировать изделие).
При помощи и поддержке моего учителя я разработал и выполнил этот проект.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
на изготовление замка и ключа
№ п/п | Наименование операции | Графическое изображение |
1 | Разметить и выточить корпус замка | |
2 | Разметить и просверлить отверстия в корпусе | |
3 | Разметить и выточить дужку замка | |
4 | Разметить и проточить кольцо под упор | |
5 | Разметить и выточить ключ | |
6 | Разметить и просверлить отверстия в ключе | |
7 | Нарезать резьбу в ключе | |
8 | Разметить и выточить упор | |
9 | Нарезать резьбу на упоре | |
10 | Подобрать пружинку на упор | |
11 | Отшлифовать наждачной бумагой наружные части деталей замка и ключа | |
12 | Собрать замок, осуществить подгонку частей замка при необходимости |
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАМКА
Замок в сборе
Детали замка
1. Вычерчиваю чертежи всех деталей.
2. Выбираю и отпиливаю заготовки:
3. Закрепляю заготовку и обтачиваю деталь до необходимого размера.
Вытачивание корпуса замка
4. Размечаю отверстие под дужку замка и высверливаю его.
Выполняю вертикальное сверление.
5. Размечаю центры отверстий для горизонтального сверления.
6. Закрепляю заготовку и выполняю высверливание 2-х отверстий разного диаметра.
Высверливание отверстия меньшего диаметра.
Рассверливание отверстия большего диаметра.
7. Закрепляю заготовку. Обтачиваю деталь упора до необходимого размера.
Изготовление упора
8.Размечаю и обтачиваю до необходимого размера ключ.
Изготовление ключа
9.Размечаю и высверливаю отверстие в ключе.
Высверливание отверстия в ключе
10.Нарезаю резьбу в ключе.
Нарезание внутренней резьбы
11.Подбираю пружину для упора.
12.Собираю замок в соответствии с чертежом.
Замок готов.
ОТДЕЛКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ.
Отделка - завершающий этап работы. Цель отделки - усилить впечатление, достигаемое непосредственным точением. Существует несколько разновидностей отделки: окраска, лакировка, полирование.
После выполнения всех операций по изготовлению деталей, выполняем шлифовку наружных частей замка (корпус, дужка, ключ).
ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Для изготовления замка потребовался сталь круглого сечения
1. Заготовка Æ 30, длина - 400 мм – 1 штруб.
2. Заготовка – шестигранник 10xшт. – 16 руб.
3. Наждачная бумага 40х40 1 шт. – 7 руб.
4. Сверло - Æ4мм – 1шт - 10 руб.
5. Сверло - Æ10мм – 1шт - 15руб.
6. Сверло - Æ12мм – 1шт - 20 руб.
7. Электроэнергия
Станочное оборудование | Мощность | Время |
Сверлильный станок | 0.5 кВт. | 0,2 ч. |
Токарный станок | 0.5 кВт. | 2 ч. |
Освещение | 0.8 кВт | 2,5 ч. |
Один кВт.*ч. электроэнергии стоит 3руб. 78коп.
Общее время работы - 4.7 часа
1.8*4.7*2.4 = 31 руб. 98 коп. » 32 руб.
Общая затраченная сумма на электроэнергию: 32 руб.
Так как я работал в светлое время суток и станки стоят у окна, дополнительное освещение мне не понадобилось.
Общие затраты на изготовление замка составили:
Общая цена: сталь + сверла + наждачная бумага + электроэнергия - 120 руб.
Но если учесть, что сверла я еще смогу использовать, то стоимость замка с ключом уменьшается до 75 руб.
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА.
Замок изготовлен из стали – это материал, который не гниет, не выделяет отравляющих веществ. Обрезки металла можно сдать в пункт приема металлов для дальнейшей их переработки. При необходимости выполнения в ходе работы над проектом операций сверления, точения, получившуюся стружку, опилки можно использовать при проведении опытов на уроках физики, химии.
На основании вышеизложенного считаю, что изготовление и использование замка навесного для запирания двери не влечет за собой изменений в окружающей среде, нарушений в жизнедеятельности человека.
Анализ процесса творчества
Во время выполнения проекта может появиться новая идея и это вполне возможно. Но сначала нужно убедиться, что новая идея лучше прежней. В процессе работы я решил, что можно сделать замок из цветного металла, чтобы не тратить деньги на покрытие лаком либо краской.
Самое прекрасное в творчестве – это поиск. Здесь нужно проявить не только терпение, усидчивость и настойчивость, но и выдумку, фантазию, упорство в достижении цели. Мне всегда нравилось создавать предметы своими руками. Но особенно я люблю работать с металлом.
При выполнении проекта я вспомнил многие трудовые приёмы и закрепил навыки по выполнению различных деталей. Я узнал, когда появились первые замки, их виды и назначение. Познакомился с дизайнерскими советами по оформлению изделий, искусством выполнения изделий из металла старыми мастерами. Моя работа потребовала, прежде всего, аккуратности и терпения, а этого у меня достаточно.
Я очень люблю работать на различных станках, особенно на токарном станке по металлу, и поэтому этот проект принёс мне одно удовольствие!
Мой проект получился именно таким, каким я и хотел – крепким, надежным и в то же время простым в изготовлении, а что главнее всего необыкновенным.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Альберт Джексон «Сделай сам», изд. «Астрель» 2005 г.
2. «300 практических советов», Московский рабочий 1993г.
3. «Слесарное дело», С-Петербург, 2000г.
4. «Практические работы по слесарному делу», Москва 2001
5. И Подгорный «Слесарное дело», изд. «Феникс» Ростов-на-Дону 2000г.
6. «Заточка и доводка режущего инструмента», Москва. Высшая школа 1986 г.
7. «Технология. Технический труд» - учебник для 8 класса
8. «Технология. Технический труд» - учебник для 9 класса
Приложение 1
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Узел на веревке
Множество сотен лет для замыкания стальных дверей и упрочнения стен, употребляли веревки, произведенные из волокна или камыша. Как гласит предание, завязанная узлом, веревка служила определенным символом безопасности. Узел, завязанный фригийским королем Гордием, на сегодняшний день больше знаменитый как гордиев узел, закреплял ярмо к оглобле его колесницы. В соответствии с речами оракулов, развязать его мог только человек, которому предначертано покорить Азию. Но Александр Македонский, не сумевший его развязать, перерубил мечом. От этого и пошло выражение «перерубить гордиев узел», значит предпринять решительное и смелое действие.
Первые механические замки
Изобретение замков и ключей относится ко времени, предшествующему рождеству Христову. Упоминание о них часто встречается в Ветхом Завете и разнообразных мифах. Первые механические замки изготавливались из дерева. Согласно письменным источникам, ими пользовались в Египте около 4000 лет назад. Такие замки устанавливались на дверной косяк в вертикальном положении, и внутри них находились подвижные штыри, которые опускались в отверстие в засове и, таким образом, закрывали дверь. Отрыть замок можно было только при использовании деревянного ключа с зубцами, который поднимал штыри, освобождая засов, чтобы его можно было отодвинуть. Эта технология запирания дверей послужила прототипом современных штифтовых замков.
Первые металлические замки
Первые цельнометаллические замки изготовили английские ремесленники где-то в 870-900 гг. Это были обыкновенные железные засовы с выступами вокруг замочной скважины, для того, чтобы предотвратить взлом. Использовать неподвижные выступы в замке первыми стали римляне. А делали их для того, чтобы чужой ключ не мог повернуться в замке. Система выступов более тысячи лет применялась как основной замочный механизм. На выступах изображались узоры и насечки.
С XIV-XV века в замочных механизмах не было практически никаких усовершенствований. Ремесленники совершенствовали свои навыки работы с железом, придумывали и изготавливали замки для шкафов, сундуков, дверей, которые отличались чрезвычайно изысканностью. Такие утонченные замки не использовались для запирания входных дверей, они изготавливались в единичном экземпляре как образец, который показывал возможности мастера. Также они выставлялись на общее обозрение, чтобы можно было подробнее рассмотреть внутренние составляющие, метод сборки и декоративную отделку. В самих запирающих механизмах практически не было нововведений. Безопасность обеспечивалась потайными замочными скважинами, сложными системами выступов и разнообразными секреты.
Висячие замки
Со времени древних римлян, греков, египтян и китайцев до наших дней дошли висячие замки. Предполагается, что они впервые использовались в качестве дорожных замков, чтобы ограждения товара на древних торговых дорогах от нападений разбойников. Они производились всяческих размеров, от самых маленьких до громадных, и в форме всевозможных геометрических фигур, животных, рыб, птиц. Отворить висячий замок можно было при использовании ключей, каковые поворачивались, ввинчивались, вытягивались и нажимались. Для гарантии более надежной защиты использовались замки с применением букв – кодовые замки, открыть которые, можно было, лишь нажав на определенные буквы или цифры.
Русский висячий замок
Русские мастера еще в XIII веке знали более восьми конструктивных вариантов навесных замков, но дошедшие до нас ранние замки отечественного производства относятся преимущественно к XVIII веку. В то время заметно увеличилось производство замочных «приборов», необходимых для новых гостиных дворов, торговых лавок, которые появились в результате развития рыночных отношений и роста городов. Обычное явление того времени – строительство каким-нибудь купцом каменного склада с железными дверьми и уж наверняка – с замками и засовами.
Висячие замки для запирания дверей использовались в течении многих столетий. Изготавливались они обычно из бронзы, меди, железа и обладали довольно грубой конструкцией. Но внутренние механизмы не отличались особой сложностью, а потому легко поддавались вскрытию.
Приложение 2
Сведения об используемых материалах
Сталь — деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в стали не более 2,14 %, но не менее 0,022 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Учитывая, что в сталь могут быть добавлены легирующие элементы, сталью называется содержащий не менее 45% железа сплав железа с углеродом и легирующими элементами (легированная, высоколегированная сталь).
В древнерусских письменных источниках сталь именовалась специальными терминами: «Оцел», «Харалуг» и «Уклад». В некоторых славянских языках и сегодня сталь называется «Оцел», например в чешском.
Сталь — важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей народного хозяйства.
Стали с высокими упругими свойствами находят широкое применение в машино - и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении — для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, растяжек, подвесок.
Стали делятся на конструкционные и инструментальные. Разновидностью инструментальной является быстрорежущая сталь.
Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
Нержавеющая сталь — сложнолегированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах.
В 1913 году Гарри Бреарли, экспериментировавший с различными видами и свойствами сплавов, обнаружил способность стали с высоким содержанием хрома сопротивляться кислотной коррозии.
Основной легирующий элемент нержавеющей стали — хром. Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозиестойкими и в более агрессивных окислительных и других средах, в частности, в азотной кислоте крепостью до 50 %.
Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов.
Приложение 3
Инструкция по технике безопасности
при работе на токарном станке по металлу
Опасности в работе
Несчастные случаи при работе на токарных станках происходят из-за:
1. Отсутствия или неисправности ограждения.
2. Непрочного крепления детали и инструмента.
3. Неисправности и притупления режущего инструмента.
4. Надевания и снятия ремня на ходу станка.
5. Неисправности электрооборудования, и в частности заземления.
6. Беспорядка на рабочем месте.
До начала работы
1. Правильно наденьте спецодежду (фартук с нарукавниками или халат, головной убор): а) застегните обшлага рукавов на пуговицы, избегайте завязывать их тесемкой; б) спрячьте волосы под головной убор: берет или косынку, завязанную без свисающих концов.
2. Проверьте наличие и надежность крепления защитных ограждений и соединения защитного заземления (зануления) с корпусом станка.
3. Расположите инструменты и заготовки в определенном порядке на приставочной тумбочке или на особом приспособлении.
4. Прочно закрепите резец и обрабатываемую деталь, выньте ключ из патрона и положите на установленное место.
5. Проверьте работу станка на холостом ходу и исправность пусковой коробки путем включения и выключения кнопок и рычагов управления.
6. Перед самым началом работы наденьте защитные очки.
Во время работы
1. Плавно подводите резец к обрабатываемой детали, не допускайте увеличения сечения стружки.
2. Во избежание травм:
а) не наклоняйте голову близко к патрону или режущему инструменту;
б) не передавайте и не принимайте предметы через вращающиеся части станка;
в) не опирайтесь на станок, не кладите на него инструменты или заготовки;
г) не измеряйте обрабатываемую деталь, не смазывайте, не чистите и не убирайте стружку со станка до полной его остановки;
д) не охлаждайте режущий инструмент или обрабатываемую деталь с помощью тряпки или концов;
е) не допускайте выхода из-под резца длинной стружки;
ж) не останавливайте станок путем торможения рукой патрона;
з) не отходите от станка, не выключив его;
и) не поддерживайте и не ловите рукой отрезаемую деталь.
3. Зачистку деталей на станке производите напильником или наждачной бумагой, прикрепленными к жесткой оправе. Рукоятка оправы должна иметь предохранительное кольцо. При работе держите ее левой рукой.
4. Перед выключением станка отведите резец от обрабатываемой детали.
5. При работе на центрах проверьте, надежно ли закреплена задняя бабка, и следите, чтобы засверловка была достаточна, и угол ее соответствовал углу центров.
6. Пользуйтесь ключами, соответствующими гайкам и головкам болтов.
7. Обрабатываемый пруток выбирайте такой длины, чтобы он не выступал за пределы станка.
8.При выключении электроэнергии в сети во время работы немедленно выключите пусковую кнопку.
По окончании работы
1. Отведите суппорт и выключите электродвигатель.
2. Удалите стружку со станка при помощи щетки, а из пазов станины — крючком. Не сдувайте стружку ртом и не сметайте ее рукой.
3. Протрите и смажьте станок, приведите в порядок инструмент и индивидуальные средства защиты. Сдайте станок дежурному или учителю.
Инструкция по технике безопасности
при работе на сверлильном станке.
Опасности в работе
1. Ранение глаз отлетающей стружкой при сверлении металла.
2. Ранение рук при плохом закреплении деталей.
До начала работы
1 . Правильно наденьте спецодежду (фартук с нарукавниками или халат, берет или косынку).
2. Проверьте надежность крепления защитного кожуха ременной передачи.
3. Проверьте надежность соединения защитного заземления (зануления) с корпусом станка.
4. Надежно закрепите сверло в патроне.
5. Проверьте работу станка на холостом ходу и исправность пусковой коробки путем включения и выключения кнопок.
6. Прочно закрепите деталь на столе станка в тисках или кондукторах. Поддерживать руками при сверлении незакрепленную деталь запрещается.
7. Перед самым началом работы наденьте защитные очки.
Во время работы
1. Не пользуйтесь сверлами с изношенными конусными хвостовиками.
2. Сверло к детали подавайте плавно, без усилий и рывков, и только после того, как шпиндель станка наберет полную скорость.
3. Перед сверлением металлической заготовки необходимо накернить центры отверстий.
Деревянные заготовки в месте сверления накалывают шилом.
4. Особое внимание и осторожность проявляйте в конце сверления. При выходе сверла из материала заготовки уменьшите подачу.
5. При сверлении крупных деревянных заготовок (деталей) на стол под деталь кладите обрезок доски или кусок многослойной фанеры.
6. Во избежание травм в процессе работы на станке:
а) не наклоняйте голову близко к сверлу;
б) не производите работу в рукавицах;
в) не кладите посторонние предметы на станину станка;
г) не смазывайте и не охлаждайте сверло с помощью мокрых тряпок. Для охлаждения сверла нужно пользоваться специальной кисточкой;
д) не тормозите руками патрон или сверло;
е) не отходите от станка, не выключив его.
7. При прекращении подачи электрического тока немедленно выключите электродвигатель.
8. Перед остановкой станка отведите сверло от детали, после чего выключите электродвигатель.
После окончания работы
1. После остановки вращения сверла удалите стружку со станка с помощью щетки. Из пазов станочного стола стружку уберите металлическим крючком. Не сдувайте стружку ртом и не сметайте ее руками.
2. Отделите сверло от патрона и сдайте станок учителю.
3. Приведите себя в порядок.
РЕЦЕНЗИЯ
Технология обработки металла.
«Замок навесной»
Автор:
Лукьянов Александр ученик 8 класса средней школы №22
с. Кневичи Артемовского городского округа.
При выполнении проекта автор использовал многолетний опыт и национальные традиции, которые присущи мастерам-умельцам. Закрепил навыки работы на станках, изучил свойства металлов, попробовал применить различные виды отделки изделия, выбрав наиболее приемлемый.
Сложные изделия требуют грамотного подхода, при этом развиваются исследовательские навыки, творческий подход, совершенствуется мастерство. Выполнение любых изделий способствует гармоничному развитию детей, удовлетворяя их тягу к знаниям, творчеству.
Изделие имеет практическое применение, в процессе изготовления происходит знакомство с физическими свойствами различных материалов, технологическими процессами их обработки.
Рецензент:
,
учитель технологии МКОУ СОШ № 22
