Техника и технологија 7, уџбеник за 7. разред основне школе - Голубовић 2022 by Izdavačka kuća Eduka

Др Драган Голубовић Небојша Д. Голубовић

pr om

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА

uk a

Уџбеник за седми разред основне школе

Др Драган Голубовић Небојша Д. Голубовић ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА уџбеник за седми разред основне школе ГЛАВНИ УРЕДНИК Др Бошко Влаховић ОДГОВОРНA УРЕДНИЦА Др Наташа Филиповић

ПРЕЛОМ И ДИЗАЈН Студио INART

uk a

ЛЕКТУРА И КОРЕКТУРА Тамара Каримановић

pr om

РЕЦЕНЗЕНТИ Снежана Врањеш, дипл. инг. професор технике и технологије, ОШ „Жарко Зрењанин”, Зрењанин Др Момчило Вујичић, професор Факултета техничких наука, Чачак Зоран Јестровић, професор технике и информатике, ОШ „Вук Караџић”, Чачак Никола Милошевић, професор технике и информатике, ОШ „Браћа Вилотијевић”, Краљево

ИЗДАВАЧ Едука д.о.о. Београд Ул. Змаја од Ноћаја бр. 10/1 Тел./факс: 011/2629 903, 3287 277, 3286 443 Сајт: www.eduka.rs; имејл: eduka@eduka.rs ЗА ИЗДАВАЧА Др Бошко Влаховић, директор

CIP - Каталогизација у публикацији Народна библиотека Србије, Београд 37.016:62/69(075.2) ГОЛУБОВИЋ, Драган, 1947-2021 Техника и технологија : уџбеник за седми разред основне школе / Драган Голубовић, Небојша Д. Голубовић. - Изд. бр. 2. - Београд : Eduka, 2023 (Београд : Цицеро). - 167 стр. : илустр. ; 30 cm

ШТАМПА Цицеро, Београд

Тираж 1.500. - Речник: стр. 162-164. Библиографија: стр. 165. - Регистар.

Издање бр.: 2, Београд, 2023. година

1. Голубовић, Небојша Д., 1982- [аутор]

ISBN 978-86-6013-570-6

COBISS.SR-ID 121954313

Тираж: 1500

Министар просвете, науке и технолошког развоја Републике Србије одобрио је издавање и употребу овог уџбеника Решењем број: 650-02-00249/2021-07. Није дозвољено: репродуковање, дистрибуција, објављивање, прерада или друга употреба овог ауторског дела или његових делова у било ком обиму или поступку, укључујући и фотокопирање, штампање или чување у електронском облику. Наведене радње представљају кршење ауторских права.

САДЖАЈ Водич ........................................................................................................................... 7 УПУТСТВО ЗА КОРИШЋЕЊЕ НАСТАВНОГ КОМПЛЕТА ЗА ТТ7 ............................................ 8

1. ЖИВОТНО И РАДНО ОКРУЖЕЊЕ ..................................................................... 9 1.1. ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА ............................................................................ 10 – Како су људи решавали животне проблеме у борби за опстанак........................................................ 10 – Интензивни развој технике и допринос подизању квалитета живота и рада ................................. 10 – Појам, улога и значај машина ................................................................................................................................. 12 – Професије (занимања) у области машинства.................................................................................................. 13

– Вежба 1.1. ......................................................................................................................................................................... 14

pr om

1.2. ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И МОГУЋНОСТИ УШТЕДЕ ............................................. 16 – Вежба 1.2. ........................................................................................................................................................................ 18

1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ .... 19 – Шта је ергономија? ..................................................................................................................................................... 19 – Ергономски услови радног окружења ............................................................................................................. 20 – Вежба 1.3. ........................................................................................................................................................................ 21

uk a

1.4. УТИЦАЈ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЈЕ НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ ................................................................ 23 – Вежба 1.4. ........................................................................................................................................................................ 25

2. САОБРАЋАЈ ........................................................................................................ 27

2.1. МАШИНЕ ЗА СПОЉАШЊИ ТРАНСПОРТ ....................................................................................................... 28 – Бицикл.............................................................................................................................................................................. 29 – Бицикл са мотором – мотоцикл ........................................................................................................................... 30 – Коришћење бицикла/мотоцикла ........................................................................................................................ 32 – Вежба 2.1. ........................................................................................................................................................................ 33 – Подсистеми код возила друмског саобраћаја............................................................................................... 32 – Аутомобили ................................................................................................................................................................... 33 – Вежба 2.2. ........................................................................................................................................................................ 34

2.2. МАШИНЕ ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ ........................................................................................................ 35 – Вежба 2.3. ......................................................................................................................................................................... 38

3. ТЕХНИЧКА И ДИГИТАЛНА ПИСМЕНОСТ ........................................................ 39 3.1. ОРТОГОНАЛНО И ПРОСТОРНО ПРИКАЗИВАЊЕ ПРЕДМЕТА ................................................................ 40

– Ортогоналне пројекције .......................................................................................................................................... 40 – Аксонометријске пројекције .................................................................................................................................. 42 – Вежба 3.1. ......................................................................................................................................................................... 43 – Вежба 3.2. ......................................................................................................................................................................... 43

3.2. СПЕЦИФИЧНОСТИ ТЕХНИЧКИХ ЦРТЕЖА У МАШИНСТВУ .................................................................... 44 – Коришћење пресека.................................................................................................................................................. 48 – Вежба 3.3. ........................................................................................................................................................................ 51 – Вежба 3.4. ........................................................................................................................................................................ 51

3.3. ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ ............................................................................................................................ 52 – Савремена средства за израду техничке документације ......................................................................... 55 – Вежба 3.5. ........................................................................................................................................................................ 56 – Вежба 3.6. ........................................................................................................................................................................ 56

3.4. КОРИШЋЕЊЕ ФУНКЦИЈА И АЛАТА ЗА CAD ................................................................................................ 58 – Софтвер за цртање: CorelDESIGNER ..................................................................................................................... 58

pr om

– Основне команде – Toolbox.................................................................................................................................... 59 – Просторно приказивање предмета: Цртање 3D цртежа .......................................................................... 60 – Вежба 3.7. ........................................................................................................................................................................ 65

3.5. ПРОГРАМСКИ ПАКЕТ MEHANIZMI ................................................................................................................. 66 – Вежба 3.8. ........................................................................................................................................................................ 68

3.6. ОСНОВНE КОМПОНЕНТE ИКТ УРЕЂАЈА ........................................................................................................ 69

uk a

– Персонални рачунар (PC)........................................................................................................................................ 70 – Лаптоп рачунар............................................................................................................................................................ 70 – Паметни телефон......................................................................................................................................................... 71 – Таблет ............................................................................................................................................................................... 71

– Вежба 3.9. ........................................................................................................................................................................ 71

3.7. УПРАВЉАЊЕ И КОНТРОЛА КОРИШЋЕЊЕМ РАЧУНАРСКЕ ТЕНИКЕ И ИНТЕРФЕЈСА ................. 73 – Управљање рачунаром – електронски школски интерфејс.................................................................... 73 – Управљање моделима (роботима) коришћењем рачунара и интерфејса ....................................... 74 – Ручно управљање једним електромотором путем трополног прекидача ...................................... 75 – Управљање једним електромотором (точком) путем коришћења рачунара ................................ 75 – Управљање са више електромотора (точкова) путем коришћења рачунара ............................. 76 – Комуникација персоналног рачунара са спољашњим окружењем ....................................................... 77 – Начини управљања помоћу персоналног рачунара ................................................................................. 77 – Едукативне могућности и надградња система интерфејса ..................................................................... 79 – Вежба 3.10. ..................................................................................................................................................................... 80 – Вежба 3.11. ..................................................................................................................................................................... 80

3.8. ВЕШТАЧКА ИНТЕЛИГЕНЦИЈА – ПОЈАМ И ПРИМЕНА ................................................................................ 82 – Вежба 3.12. ..................................................................................................................................................................... 85

4. РЕСУРСИ И ПРОИЗВОДЊА ............................................................................. 87 4.1. РАЦИОНАЛНО КОРИШЋЕЊЕ РЕСУРСА НА ЗЕМЉИ И ОЧУВАЊЕ И ЗАШТИТА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ ............................................................................................................................................................. 89 – Шта су природни ресурса на Земљи?................................................................................................................ 89 – Етички поглед на заштиту животне средине.................................................................................................. 91 – Рационално коришћење ресурса на Земљи и заштита животне средине ...................................... 91 – Вежба 4.1. ....................................................................................................................................................................... 91

4.2. МАШИНСКИ МАТЕРИЈАЛИ И СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА .............................................................. 93 – Челик ................................................................................................................................................................................ 93 – Обојени метали и њихове легуре........................................................................................................................ 94 – Неметали......................................................................................................................................................................... 95 – Погонска горива .......................................................................................................................................................... 96 – Својства метала и легура......................................................................................................................................... 97

– Вежба 4.2. ........................................................................................................................................................................ 98

pr om

4.3. МЕРЕЊЕ И КОНТРОЛА – ПОЈАМ И ПРИМЕНА МЕРНИХ СРЕДСТАВА (МЕРИЛА) ......................... 101 – Мерење дужине и угла ......................................................................................................................................... 101 – Вежба 4.3. ..................................................................................................................................................................... 102 – Мерење масе, силе и момента .......................................................................................................................... 102 – Мерење временa, брзине и убрзања ............................................................................................................. 103

4.4. ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА У МАШИНСТВУ ......................................................................... 106

uk a

– Обрада метала скидањем струготине ............................................................................................................ 106 – Сечење секачем – основа обраде метала скидањем струготине ...................................................... 106 – Обрада метала без скидања струготине ....................................................................................................... 108 – Савремене технологије обраде метела .......................................................................................................... 110 – Вежба 4.4. ..................................................................................................................................................................... 110

– Мере заштите на раду ............................................................................................................................................ 111

4.5. ЕЛЕМЕНТИ ЗА ПРЕНОС СНАГЕ И КРЕТАЊА .............................................................................................. 113 – Основни појмови и принципи механизама ................................................................................................. 113 – Вежба 4.5. ..................................................................................................................................................................... 116 – Елементи за везу....................................................................................................................................................... 117 – Елементи за преношење снаге (оптерећења) и кретања...................................................................... 119 – Специјални елементи............................................................................................................................................. 123 – Вежба 4.6. ..................................................................................................................................................................... 123

4.6. ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ (ВРСТЕ, ПРИНЦИП РАДА , ВРСТА ПРОИЗВОДЊЕ) ................................ 126 – Стругови ........................................................................................................................................................................ 126 – Бушилице ...................................................................................................................................................................... 127 – Глодалице ..................................................................................................................................................................... 127 – Брусилице..................................................................................................................................................................... 127 – Савремене производне машине........................................................................................................................ 128

– 3D штампа – концепт и технологија ................................................................................................................. 128 – Вежба 4.7. ...................................................................................................................................................................... 130

4.7. РОБОТИКА – ВРСТЕ, КОНСТРУКЦИЈА И МОДЕЛОВАЊЕ ....................................................................... 131 – Основни појмови ..................................................................................................................................................... 131 – Механика робота ..................................................................................................................................................... 132 – Погон робота.............................................................................................................................................................. 132 – Управљање роботима............................................................................................................................................ 133 – Вежба 4.8. ..................................................................................................................................................................... 133

4.8. ПОГОНСКЕ МАШИНЕ – МОТОРИ (ХИДРАУЛИЧНИ, ПНЕУМАТСКИ, ТОПЛОТНИ) ........................ 136 – Хидраулични мотори ............................................................................................................................................. 136 – Пнеуматски мотори................................................................................................................................................ 138 – Вежба 4.9. ..................................................................................................................................................................... 138

– Топлотни мотори ...................................................................................................................................................... 139 – Вежба 4.10. .................................................................................................................................................................. 142

pr om

– Вежба 4.11. .................................................................................................................................................................. 143

КОНСТРУКТОРСКО МОДЕЛОВАЊЕ .............................................................. 146

5.1. ПРОНАЛАЖЕЊЕ ИНФОРМАЦИЈА, СТВАРАЊЕ ИДЕЈЕ И ДЕФИНИСАЊЕ ЗАДАТКА ................... 147 – Постављање задатка конструкције................................................................................................................. 148 – Избор носеће стгрктуре ....................................................................................................................................... 148 – Енергетско решење конструкције.................................................................................................................... 148

uk a

– Кретни, преносни и извршни механизми конструкције...................................................................... 149 – Управљање конструкцијом ................................................................................................................................. 150 – Компоновање конструкције ............................................................................................................................... 150 – Обликовање конструкције ................................................................................................................................. 150 – Монтажа и одржавање конструкције ............................................................................................................. 151

– Испитивање конструкције ................................................................................................................................... 151 – Израда техничке документације ...................................................................................................................... 152 – Примери модела робота ...................................................................................................................................... 153 – Вежба 5.1. ..................................................................................................................................................................... 153

5.2. МОДЕЛОВАЊЕ И ПРЕДУЗЕТНИШТВО .......................................................................................................... 155 5.3. РАД НА ПРОЈЕКТУ - САМОСТАЛНО ИЛИ ТИМСКИ ................................................................................. 156 МОДЕЛ РОБОТА ПРЕДУЗЕТНИЧКЕ ГРУПЕ „ФЕЛИКС” ........................................................................ 156 – Израда модела у 13 корака ................................................................................................................................. 156 – Вежба 5.2. ..................................................................................................................................................................... 160

РЕЧНИК ................................................................................................................. 162 ЛИТЕРАТУРА И САЈТОВИ ..................................................................................... 165 ИНДЕКС ПОЈМОВА ................................................................................................ 166

ВОДИЧ КРОЗ УЏБЕНИК Боксови у Уџбенику означавају одређене захтеве који ће вам својим садржајем олакшати сналажење у књизи и градиву, и они oбухватају следеће:

ПРИПРЕМА ЗА РАД Указује се на неопходну припрему за успешно праћење наставе кроз: обнављање градива које је до сада изучавано из различитих предмета (технике и технологије, физике, хемије и др.) – повезаност са разним областима наука; истицање на које сегмнете обратити пажњу при посетама радним организацијама; подсећање на лично искуство које се поседује о обрађиваној теми.

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

pr om

Најављује се шта ћете научити о одређеној теми, која практична сазнања и вештине ћете стећи и који се одговори нуде на низ питања која настају са савременим развојем технике и технологије.

ЕЛЕКТРОНСКА ПОДРШКА УЏБЕНИКУ

Препоручени сајтови за одређене области. DVD – путем њега могу се стартовати одређене презентације, симулације, аплети из архиве, а могу се прикључити и на интернет директно преко опције Insert Video.

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

КЉУЧНЕ РЕЧИ

uk a

Како би се указало на суштину проблема који се изучавају у некој лекцији или читавој области, посебно су наглашени нови појмови и дат је њихов кратак опис. У Радној свесци треба регистровати овладавање новим појмовима.

Наведен је мали речник појмова за наставну јединицу или читаву тему, или тему, са кратким објашњењем значења речи. У Радну свеску треба уписати значење кључних речи. На крају Уџбеника дат је комплетан речник нових појмова.

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ Одговорима на питања и задатке које упишите у Радну свеску извршите проверу и утврђивање свог знања. Самотестирање можете извршити и елeктронски преко TESTA датог у програму MEHANIZMI на DVD-у за све изучаване области машинства.

ЗА ОНЕ КОЈИ ЖЕЛЕ ВИШЕ ДА ЗНАЈУ У оквиру неких поглавља наведене су занимљивости са детаљнијим подацима. Ови делови Уџбеника су информативног карактера, јер превазилазе програм предмета, али су ипак важни и интересантни јер сликовитије приказују савремени развој технике и технологије.

УПУТСТВО ЗА КОРИШЋЕЊЕ КОМПЛЕТА ТТ7 Поштовани ученици,

uk a

pr om

Наставни комплет за Технику и технологију за седми разред основног образовања треба да вам олакша праћење интерактивне наставе приликом стицања знања из технике и технологије. Првенствено је планирано да га користите ви, ученици, али и наставници за организовање савремене наставе предвиђене програмом. Он садржи писане материјале, конструкторске елементе за израду модела, потребне спотове и анимације и упућује на коришћење интернет података. Уџбенички комплет се састоји из више штампаних и електронских делова, односно садржи: • Уџбеник ТТ7 у штампаној и електронској форми, • Материјал за конструкторско моделовање са упутством у писаној и електронској форми и • DVD за електронску подршку. Уџбеник TT7 је прецизно осмишљен да вам олашка стицање знања која су предвиђена Програмом наставе и учења за Технику и технологију у 7. разреду, а обухвата лекције о развоју, градњи и коришћењу машина и механизама. Лекције су распоређене у 5 поглавља. У поглављу Животно и радно окружење приказан је развој машина и механизама, почевши од простих машина до суперроботизованих система са освртом на то да они имају позитивне ефекте и повећавају квалитет живота људи на Земљи. Приказан је значај односа машина - човек где, пре свега, машине треба градити такве да својом конструкцијом буду у складу са захтевима човека, а с друге стране човек треба да их правилно употребљава како би биле што корисније и прикладније. Наведена је и негативна страна индустријализације која немилице троши расположиве природне ресурсе и енормно загађује природну средину, па се наводе неке од препорука како сачувати планету Земљу за будућност. У делу Саобраћај обрађена су саобраћајна средства спољашњег транспорта (друмска и железничка возила, бродови и авиони) и машине за унутрашњи транспорт (дизалице, подизачи, транспортери, конвејери и елеватори) – њихова намена, структура и функционисање. Посебно је наглашен утицај информационих технологија на квалитет саобраћајних средстава. У поглављу Техничка и дигитална писменост дата су два сегмента: први – како дизајнирати машину и како и са којим средствима пројектовати конструкцију и други – како се користе информационе технологије да квалитет машине буде што бољи. Наведене су специфичности машинских техничких цртежа и софтвер CorelDESINGER за рачунарско дизајнирање и програм MEHANIZMI за симулацију машина и механизама. Полазећи од основног принципа управљања машинама, на илустративним примерима приказано је како се маневрише машинама и том приликом користи PC рачунар, а све то применом школског интерфејса. Одељак Ресурси и производња указује на расположиве ресурсе на Земљи и њихову могућу исцрпивост и како их очувати. Наводе се карактеристике материјала који се користе за израду машина, као и мерних средстава која се користе у производњи. Приказани су принципи обраде метала резањем и деформацијом. Дати су принципи машина, основни елементи машина (за везу, пренос оптерећења и кретања). Наведене су основне карактеристике машинских група (производне машине, роботи и погонске машине). На практичним примерима у одељку Конструкторско моделовање дате су инструкције како да израдите свој модел. Уџбеник прати и практичне вежбе дате у Упутству за коришћење материјала за конструкторско моделовање (Конструктор УК7), које такође садржи елементе од метала и пластике потребне за моделовање. Можете користити и Радну свеску која прати Уџбенички комплет, где можете да региструјете наставне јединице, понекад нацртате цртеже, упишете запажања или пак одговоре на постављена питања у Уџбенику. Електронска подршка остварује се преко DVD-a који прати Уџбенички комплет и у коме је дато детаљно упутство за његово коришћење.

Срећан вам био ваш модел! АУТОРИ

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА

1. ЖИВОТНО И РАДНО OКРУЖЕЊЕ 1.1. ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА 1.2. ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И МОГУЋНОСТИ УШТЕДЕ 1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ 1.4. УТИЦАЈ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЈЕ НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ

Припрема за рад

• •

•

Обновите градиво из области животног и радног окружења – техника и технологија за пети и шести разред. Приликом посете радној организацији упознајте се са механизмима и машинама (производним, транспортним и др.). Оцените удобност вожње на свом бициклу. Од чега она зависи? Сазнајте како се у вашем окружењу штити животна средина.

pr om

•

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

uk a

Свакодневно се сусрећете са мноштвом предмета које користите на различите начине и који својим функцијама олакшавају и обогаћују ваш живот, као што су: бицикл, вртешка, клацкалица, аутомобил, камион, воз, трамвај, авион, мост, дизалица и др. Исто тако, кад сте били у посети фабрици, приметили сте тамо разне уређаје који имају одређени технолошки задатак, најчешће да створе нови производ. Сви ти предмети и уређаји зову се машине. Вероватно сте себи поставили низ питања у вези са тим, као што су на пример: Како функционишу машине? Како су настале? Од чега су произведене? Ко је створио машине које су нам живот учиниле лепшим? Шта је омогућило да човек својом ногом ступи на Месец? Или да летилицом стигне до Марса и да истражује на таквим запањујућим раздаљинама? На сва та и на многа друга питања део одговора наћи ћете у овом Уџбенику, који ће вас водити кроз свет технике. Желимо вам много успеха у истраживању. На основу досадашњег изучавања технике и технологије у претходним разредима, упознали сте се са њиховим основним задатком, улогом, развојем, дометима и значајем за човечанство. Подсетимо се, пре свега, какав је утицај технике и технологије на развој живота на Земљи, шта су то машине и механизми, каква је технологија њиховог конструисања и израде, односно шта представља читава једна област људске делатности – машинско инжењерство. Подсетићемо се и убрзаног темпа потрошње енергетских ресурса на Земљи, опаснoсти које нас очекују у будућности због тога и шта треба чинити да последице буду што мање. Упозорићемо вас и на то да машине треба правилно користити како би вам рад и живот био удобнији. Научићете шта морају поштовати дизајнери нових машина и прозвода, јер су обавезни да примењују ергономске захтеве (дизајн по мери човека) како би њихов производ био квалитетнији и могао да се користи. Упознаћете и то какав је утицај технике и технологије на животну средину и шта треба чинити да природу очувамо за будућа покољења. Основна знања из ове области потребна су сваком човеку ради општег знања.

1.1. ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА КАКО СУ ЉУДИ РЕШАВАЛИ ЖИВОТНЕ ПРОБЛЕМЕ У БОРБИ ЗА ОПСТАНАК У почетку човек је користио већ постојећа природна богатства: ваздух, воду, расположиву храну, за становање је користио пећине прилагођавајући их својим потребама. Касније је схватио да прилагођавањем постојећих ресурса и проналажењем нових могућности коришћења тих природних богатстава може живот да учини много удобнијим. Почео је да користи најједноставније машине: полугу, клин, стрму раван, точак и др. (Слика 1.1). Тиме је увећавао своју енергију, али је убрзо почео да користи и енергију животиња, као и природну енергију воде, ветра, ватре и др. за покретање машина (Слика 1.2). Појавила се велика потреба да се природни ресурси (енергија и материја) трансформацијама прилагоде потребама, те је просте машине требало даље усавршавати.

2 1

4 3

pr om

uk a

Слика 1.2. КОРИШЋЕЊЕ ПРИРОДНЕ ЕНЕРГИЈЕ: 1) воде, 2) животиња, 3) ветра

Слика 1.1. ОВАКО ЈЕ ПОЧЕО РАЗВОЈ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЈЕ: 1) шиљак, нож, копље; 2) полуга; 3) клин; 4) точак на стрмој равни; 5) грађење пирамиде ручним померањем терета путем санки са котураљкама

ИНТЕНЗИВНИ РАЗВОЈ ТЕХНИКЕ И ДОПРИНОС ПОДИЗАЊУ КВАЛИТЕТА ЖИВОТА И РАДА Велики скок у развоју технике и технологије догодио се проналаском парне машине (Ват, 1790. године), када се снагом ових машина заменила радна снага великог броја људи. Појавиле су се локомотиве, пароброди, аутомобили, па чак и машине за рачунање на пару. Била је то Прва индустријска револуција (Слика 1.3) и врло велики скок у повећању квалитета живота човека.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

Даљи напредак у трагању за савршенијим трансформацијама енергије у њеном прилагођавању погонима остварио се проналаском мотора са унутрашњим сагоревањем (мотора СУС): четворотактни бензински мотор (Ото, 1876. године) и дизел мотор (Дизел, 1892. године), што је представљало још једну значајну индустријску револуцију (Слика 1.5). Најзначајнији напредак у трансформационим прилагођавањима расположиве енергије потребама погона машина догодио се у XX веку с развојем и применом електричне енергије (проналаском машина и уређаја за коришћење електричне енергије на нови начин, Никола Тесла). Тада је већ било могуће електромотором једноставно остварити погон на било ком месту где има електричне енергије. То је време електрификације. Тиме су створене могућности за усавршавање машина и процеса, па чак и за стварање робота, уз доста отежано управљање тим системима (Слика 1.4). Захтев да се побољша управљање значио је створити нову управљачку јединицу – „мозак” машине. Захваљујући развоју материјала и развоју микротехнологија крајем XX века долази до наглог развоја електронике, то је тзв. доба електронике, и стварања компонената за рачунаре. Данас су већ развијени моћни рачунари који омогућавају једноставно управљање машинама и процесима у реалном времену са високом прецизношћу и поузданошћу. Машине и производне линије постале су једноставније и њима се лако управља.

uk a

pr om

Слика 1.3. ПРВА ИНДУСТРИЈСКА РЕВОЛУЦИЈА ИЗАЗВАНА ПРИМЕНОМ ПАРНЕ МАШИНЕ: 1) процват индустрије, 2) парна машина (Ват, 1790. год.), 3) парна локомотива Унион Пацифик (Union Pacific, 1940. год.)

Слика 1.4. РАЗВОЈ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИНА − РЕШЕЊЕ ПОГОНА: 1) Хидроелектрана „Ђердап”, 2) статор и ротор генератора у монтажи, 3) Теслин електромотор, 4) Никола Тесла (1856–1943)

Примена робота је поједностављена и постала је реалност. Може се с правом рећи да живимо у добу примене информатичких технологија и роботике (Слика 1.6).

pr om

Слика 1.5. САВРЕМЕНЕ ТРАНСПОРТНЕ МАШИНЕ − РЕЗУЛТАТ ВИСОКИХ ТЕХНОЛОГИЈA И МОТОРА: 1) електрични воз „Атлантик“ (TGV Atlantique, 1981) са нормалном брзином од 300 km/h, 2) супер спортски ауто специјалне израде са брзином од 325 km/h (Ферари F40),

uk a

3) соларни аутомобил са брзином до 78 km/h (Санрејсер), 4) суперсонични авион „Конкорд” са просечном брзином од 1 200 km/h (Конрад, мaксимална брзина 2 100 km/h)

Слика 1.6. ДАНАШЊЕ ВРЕМЕ РОБОТИЗАЦИЈЕ: 1) возило робот „Соџернер” које је послужило за истраживања на Марсу (Sojourner, 1997), 2) лансирање спејс-шатла у Земљину орбиту (Space Shuttle, 1981, брзина 28 000 km/h), 3) роботизована фабрика, 4) роботска рука

ПОЈАМ, УЛОГА И ЗНАЧАЈ МАШИНА

Данас је човек окружен великим бројем разноврсних машина, од часовника, машина за прање рубља и других апарата за домаћинство, до рачунара, аероглисера и ракета. Машина је сваки уређај који мањом активном силом изазива веће дејство. Свака машина је, у неком смислу, средство за уштеду рада или времена при чему долази до одређених трансформација материје и енергије. На пример, када треба подићи терет, машине омогућују да се мањом силом подиже већи терет (видети полуге, котураче и др.). Тај однос између употребљене силе и отпора одређује ефикасност машине. Овај однос човек је открио у пракси, служећи се оним што данас називамо простим машинама − полугама, стрмим равнима и клиновима, а на чијој примени су и дан-данас засноване све остале мање или више сложене машине. Машине имају задатак, у трансформацијама природних добара, да реше неколико основних проблема као што су: – пренос оптерећења (силе и момента); – трансформација и пренос енергије; – промена положаја у простору – кретање; – коришћење информација у управљању трансформацијама масе и енергије.. Машине могу бити различитог састава и сложености. Обично се формирају од мањих склопова који чине механизме или од основних делова тзв. елемената машина и механизама, а могу да буду израђене и од више склопова, као линије. У зависности од функције коју обављају, машине могу бити: – погонске машине код којих се енергија прилагођава потребним условима за погон друге 12

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

pr om

машине, напр. механичка енергија ветра покреће ветрњачу (погонска машина) која покреће млин; – машине радилице код којих погонска енергија мотора трансформацијом и преносом оптерећења и кретања остварује жељену функцију, нпр. код дизалица; – производне машине које производе алате и делове других машина, нпр. бушилице, пресе итд.; – специјализоване машине (транспортне, грађевинске, штампарске и др.). За решавање проблема конструисања и израде (технологије) различитих машина, формирана је читава једна сложена индустријска грана – машинство, која обухвата врло широк спектар активности које глобално посматрано обухватају: – конструисање (дизајнирање) машина; – технологију израде делова и машина и – организацију производње. У данашњем и будућем развоју технике и технологије присутна је неопходна интеграција различитих области. Тако је и машински индустријски комплекс доживео значајне трансформације увођењем достигнућа информационих технологија у конструисање и технологију израде. Присутан је брз развој технологија пројектовања и производње помоћу рачунара (CAD/CАM), флексибилних система и слично. У свим сегментима и областима живота и рада присутне су машине. С правом се може констатовати да су улога и значај машина у комплетном развоју и напредовању човечанства изузетно велики.

ПРОФЕСИЈЕ (ЗАНИМАЊА) У ОБЛАСТИ МАШИНСТВА

uk a

Машинска техника обухвата послове конструисања, производње, испитивања и обраде материјала, контроле, коришћења и одржавања алата и машина. Послови се најчешће обављају у фабричким погонима, пројектним бироима, радионицама, лабораторијама и у сервисима. Да би се успешно обављали радни задаци, важно је обучити се за рад на машинама и за коришћење одређених уређаја, као и правилно схватити радно окружење и овладати одређеним вештинама. Стога је за успешан рад потребно научити неку од машинских професија. Професије у машинству су доста разноврсне, а данас се најчешће срећу (у средњем образовању): • аутомеханичар, авиомеханичар, аутолимар, бравар, гасни механичар, заваривач, машинбравар, машински техничар, машински техничар за компјутерско конструисање, механичар грејне и расхладне тенике, механичар медицинске и лабораторијске опреме, механичар пољопривредне механизације, металобрусач, металоглодач, металостугар, оператер машинске обраде, прецизни механичар, руковалац/механичар пољопривредне механизације, техничар аутоматике, техничар медицинске опреме, техничар процесне опреме мехатроничар, техничар мехатронике, техничар CNC машина мехатроничар, техничар CAD/CAM технологија мехатроничар, техничар за роботику, саобраћајни техничар, технолог техничар и др. После завршеног средњег образовања можете се и даље усавршавати на студијама на факултетима првенствено машинства, елекротехнике, рачунарстава, мехатонике и другим образовним установама. Више детаља о професијама у машинству можете наћи на сајту www.vodiczaosnovce.nsz.gov.rs. Како бисмо пробудили вашу жељу да сазнате више о професијама у машинству и како бисте могли лакше да бирате будућу професију, наводимо пар примера образовних профила.

ЗАВАРИВАЧ Један од врло тражених образовних профила је заваривач. Велики број конструкција од челика, алуминујума или пластике данас се врло успешно израђују заваривањем, различитим технологијама. Бравар заваривач по завршетку образовања биће обучен да: – израђује и монтира делове металних, алуминијумских и пластичних конструкција механичком обрадом; 13

– заварује конструкције од челика, алуминијума и пластике електролучно, гасно, различитим технологијама; – израђује и монтира делове конструкција од челика, алуминијума и пластике механичком обрадом и заваривањем.

ТЕХНИЧАР ЗА РОБОТИКУ

pr om

Осим знања и вештина које им повећавају шансе да се запосле одмах по завршетку школовања, без додатних обука и прилагођавања, у профилу заваривача стичу се знања и вештине за покретање сопственог бизниса. Слика 1.7. РАДНО МЕСТО ЗАВАРИВАЧА НА МАШИНИ ЗА АУТОМАТСКО УЗДУЖНО ЗАВАРИВАЊЕ Образовање у овом профилу траје 3 године. На Слици 1.7. приказано је радно место бравара заваривача на машини за аутоматско уздужно заваривање.

uk a

У овом образовном профилу научићете коришћење рачунара, рад на CNC машинама и индустријским роботима. Примена робота у производњи је у сталном порасту, па је и потражња за овим профилом све већа. Oвај образовни профил омогућава обученима да у потпуности: – упознају функционалну структуру робота и међусобну повезаност елемената структуре у целину; Слика 1.8. РАДНО МЕСТО ТЕХНИЧАРА ЗА – упознају пренос кретања и РОБОТИКУ – РАД У ПОГОНУ оптерећења механизама робота током послуживања производних система; – савладају управљање роботима током рада; – стичу основна знања о програмирању рада робота за одређене технолошке процесе; – кроз вежбе науче да програмирају најједноставнијег робота, да раде са додатним компонентама (камерама…) и, што је најважније, упознају се са могућностима укључивања таквих робота у сложену производњу, тј. обучени су да опслужују савремене машине. Образовање у овом профилу траје 4 године. На Слици 1.8. приказано је радно место у погону техничара за роботику – одржавање рада машине.

Вежба 1.1. РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА Анализирајте машине из свог окружења и одредите којој групи припадају. Да ли размишљате о свом професионалном опредељењу – да ли је у ужем избору нека од професија машиноградње?

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

ДВД – ПОЈАМ, УЛОГА И РАЗВОЈ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА https://www.muzejnt.rs/ https://sr.wikipedia.org/wiki/Машина

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

• • • •

•

pr om

•

uk a

•

На планети Земљи постоје природна богатства (ресурси) која нам стоје на располагању и можемо их користити, а то су: материја (маса) и енергија. Од свог постанка човек је, трансформацијом материје и енергије, стварао боље услове за живот у свом окружењу олакшавајући своје активности. На почетку свог постојања човек је користио само већ постојећа природна богаства: ваздух, воду, расположиву храну и простор. Да би олакшао и појачао трансформационе промене природних ресурса, човек је почео да користи најпростије машине: полугу, клин, стрму раван, точак, котур, котураче, завртањ и др. Да би појачао енергију за коришћење машина, човек је почео да користи и енергију животиња, као и природну енергију воде, ветра и ватре. Да би још више појачао енергију за покретање машина, човек је пронашао парну машину, Ват 1790. год. (Прва велика индустријска револуција). Решавајући проблем покретних погонских машина – транспортних средстава, развијени су бензински (Oтo, 1876) и дизел (Дизел, 1892) мотори са унутрашњим сагоревањем, што је допринело наглом развоју саобраћаја. У XX веку човек је успео да енергију учини знатно приступачнијом и применљивијом на сваком месту с развојем и применом електричне енергије која је постала применљива: за осветљење, за погон машина и у електронским уређајима.

КЉУЧНЕ РЕЧИ

електроника – наука која се бави емисијом електрона у материји и применом у техници индустријске револуције – нагли скокови у развоју индустрије материја – тело, садржина простора, физичка маса која испуњава неки простор маса – количина материје коју садржи тело (мери се у kg) машина – уређај којим се један облик енергије претвара у други машиноградања – градња машина механизам – механички систем за преношење и трансформацију кретања микротехнологије – израдa делова машина реда величине 1 μm (0,001 mm) природа – све што нас окружује ротор генератора – део генератора који се обрће при производњи електричне енергије трансформација – претварање енергије и материје из једног облика у други статор генератора – непокретни део генератора који производи елекричну енергију

•

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Који су основни природни ресурси на Земљи и како их треба користити? Објасните потребу трансформације природних ресурса. Који је основни задатак машинског комплекса? Анализирајте шта карактерише развој технике кроз векове. Дефинишите појам машине. Набројте називе машина из свог окружења које познајете и наведите где се примењују. 15

1.2. ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И МОГУЋНОСТИ УШТЕДЕ Упознати сте са тиме да се у домаћинствима користе разни облици енергије: електрична енергија преко електричних апарата, топлотна енергија преко средстава за грејање и разних облика горива (нафта и њени деривати, гас и чврста горива). Храна коју човек користи такође представља један облик енергије (хемијска енергија). О енергији као ресурсу природних добара биће објашњено у одељку 4.1, а овде се наводе само краћи подаци у вези са екологијом. Постоје три врсте извора енергије које човек користи: обновљиви извори енергије (соларна, хидроенергија, енергија биомасе, ветра, плиме и геотермална енергија), необновљиви извори енергије (угљенисани фосили − угаљ, земни гас и нафта и минерали − уранијумове руде), и алтернативни извори енергије (соларна, хидроенергија, енергија биомасе).

САЗНАЈ ВИШЕ

СУНЦЕ – ТРАЈНИ ИЗВОР ЕНЕРГИЈЕ

uk a

pr om

На Сунцу се у свакој секунди маса од 657 ∙ 106 t водоника претвара у 653 ∙ 106 t хелијума. Разлика маса од 4 ∙ 106 t ослобађа се као енергија зрачења Сунца у свемирски простор. Само мали део ове енергије стиже на Земљу. Енергија која се налази у угљу, нафти, земном гасу, енергија ветра и воде, енергија која је у живим бићима – све потиче од енергије Сунца. Сунце је трајни извор енергије, Слика 1.9.

Слика 1.9. КОРИШЋЕЊЕ СУНЧЕВЕ ЕНЕРГИЈЕ: а) Сунчеве фотонапонске ћелије, б) Сунчева енергије зрачења, в) стакленици

Суочени са могућношћу знатног смањења енергије као ресурса на планети, све земље света покушавају да реше овај проблем покрећући светску акцију енергетске ефикасности. Шта је енергетска ефикасност? Под ЕНЕРЕТСКОМ ЕФИКАСНОШЋУ подразумева се низ мера и деловања у свим областима живота којима је крајњи циљ минимална потрошња енергије, при чему ниво рада и живљења треба да остане исти или да се побољшава. То значи, пре свега, смањење потрошње енергије на свим нивоима (домаћинствима, индустрији, привреди), али и рационално коришћење енергије и активирање обновљих извора енергије. Такође, притом је неопходно да се приликом коришћења енергије не угрожава животна средина. Код нас је присутна неповољна расподела у потрошњи енергије. Тако је потрошња електричне енергије у Србији изузетно висока, у индустрији, саобраћају посебно у домаћинствима. Домаћинства у Србији за грејање искористе дупло више енергије него што то чине просечни Европљани. Већина стамбених објеката нема адекватну изолацију, па је за њихово загревање потребно више енергије од оптимално предвиђене. План за енергетску ефикасност односи се и на побољшање енергетских квалитета зграда, јер је то кључно питање за остваривање циљаних уштеда енергије. 16

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

uk a

pr om

Потрошња енергије константно расте и у свету и код нас. У складу са тим забрињавајућа је чињеница што се највише троше ресурси необновљиве енергије, на првом месту нафта и угаљ, што води могућности да ће њихове резерве у будућности бити исцрпљене. Поред тога стоји чињеница да су нафта и угаљ важне сировине хемијске индустрије и да ће њихов недостатак угрозити даљи опстанак ове индустрије. Сви ови разлози су наметнули друштву да се на нивоу светске заједнице позабави овим проблемима, те су донети значајни светски пројекти који иду у два смера: како рационално користити (штедети) енергију при потрошњи и како стратешки користити алтернативне изворе енергије (соларна енергија, хидроенергија, енергија биомасе). Један од европских пројеката за решавање овог проблема јесте: „Ка еколошки одговорној и одрживој заједници кроз примену концепта енергетске ефикасности”*. Наравно, њиме је обухваћена и заштита животне средине, јер индустријска енергетика значајно нарушава екологију.

Слика 1.10. ЕНЕРГЕТСКА ЕФИКАСНОСТ: можете и ви значајно учествовати у штедњи енергије и спровођењу концепта енергеске ефикасности, зато примењујте водич за уштеду енергије

Препоруке за штедњу укупне енергије у домаћинствима односе се на ефикасније коришћење кућних апарата и смањивање губитака топлоте из станова и породичних стамбених зграда. Међу кућне апарате који у највећој мери троше електричну енергију спадају бојлер, веш-машина, шпорет и фрижидер, а значајну потрошњу има и осветљење у становима. Највећа могућност смањења неефикасне потрошње топлотне енергије обухвата увођење енергетске ефикасности у стамбене, управне и пословне зграде. Важни предуслови за уштеду енергије налазе се у смањењу губитака грејних система и у контролисаној потрошњи воде и еклектричне енергије. Осим рационалне употребе енергије у домаћинствима, велики потенцијал за побољшање енергетске ефикасности постоји у сектору индустрије. * Пројекат који финансира Европска унија, Влада Швајцарске и Влада Србије преко Европског ПРОГРЕС-а, примењен у Општини Куршумлија.

Србија је принуђена да у наредном периоду увози све скупљу нафту и природни гас, па се, технолошки гледано, као главни правац развоја енергетике намеће програм енергетске ефикасности, из разлога што смањује потребу за увозом енергената и подржава веће коришћење обновљивих енергената. Примена различитих мера енергетске ефикасности доводи не само до побољшања квалитета живота грађана већ индиректно доприноси и економском развоју земље. Истовремено је неопходно радити на повећању знања и свести грађана о рационалном коришћењу необновљивих извора и штедњи енергије и значају који има енергетска ефикасност за очување здраве животне средине. Такође, део активности у овом смеру треба усмерити на подизање свести и на информисање свих грађана на тему енергетске ефикасности, истицати значај уштеде енергије коју свакодневно користимо и начине на које ми и наше окружење можемо допринети томе да се подигне ниво енергетске ефикасности.

pr om

Вежба 1.2. УШТЕДА ЕНЕРГИЈЕ И ЕНЕРГЕТСКА ЕФИКАСНОСТ Анализирајте потрошњу енергије у свом домаћинству и сачините предлог за рационализацију потрошње енергије – направите мини пројекат енергетске ефикасности домаћинства.

ДВД – ПОТРОШЊА ЕНЕРГИЈЕ У ДОМАЋИНСТВУ И УШТЕДЕ

uk a

https://www.energetskiportal.rs/obnovljivi-izvori-energije/

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

•

• • •

Постоје три врсте извора енергије које човек користи: обновљиви (енергија воде, ветра и мишића), необновљиви (угљенисани фосили − угаљ, земни гас и нафта и минерали − уранијумове руде) и алтернативни извори енергије (соларна, хидроенергија, енергија биомасе). Потрошња енергије стално расте и у свету и код нас. У складу са тим забрињавајућа је чињеница што се највише троше ресурси необновљиве енергије, где су на првом месту нафта и угаљ, што води могућности да ће њихове резерве у будућности бити исцрпљене, чиме ће се угрозити и сировинска база хемијске индустрије. Препоруке за штедњу укупне енергије у домаћинствима односе се на ефикасније коришћење кућних апарата и смањивање губитака топлоте из станова и породичних стамбених зграда. Истовремено је неопходно радити на повећању знања и свести грађана о рационалном коришћењу необновљивих извора и штедњи енергије и значају који има енергетска ефикасност за очување здраве животне средине. Под ЕНЕРЕТСКОМ ЕФИКАСНОШЋУ подразумева се низ мера и деловања у свим областима живота којима је крајњи циљ минимална потрошња енергије, при чему ниво рада и живљења треба да остане исти или да се побољшава. То значи, пре свега, смањење потрошње енергије на свим нивоима (домаћинствима, индустрији, привреди), али и рационално коришћење енергије и активирање обновљих извора енергије. Такође, притом је неопходно коришћењем енергије не угрожавати животну средину.

•

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

КЉУЧНЕ РЕЧИ енергија – способност да се добије рад, кретање или топлота енергетска ефикасност – збир мера и деловања у свим областима живота којима је крајњи циљ минимална потрошња и рационално коришћење енергије енергетска криза – недостатак енергије због потрошених енергетских резерви и ресурса

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

pr om

1. Да ли нам прети енергетска криза и шта би то значило за твоје домаћинство? 2. Урадите анализу потрошње енергије у вашем домаћинству и наведите предлоге за штедњу енергије? 3. Шта се подразумева под појмом енергертске ефикасности и да ли се примењује у вашем окружењу?

1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ

uk a

Да ли вам се догодило да се возите бициклом и да се после тога осећате уморно и лоше (нажуљало вас седиште, или је управљач прениско…), а треба да се осећате релаксирано и да вам је вожња бициклом била удобна? Шта је узрок тога што се осећате лоше? Постоје два објективна могућа разлога за такво стање: – први – да бицикл није одговарајући за вас; – други – да бицил није подешен за вашу вожњу. Наравно, ту су и три могућа субјективна узрока: – неправилно коришћење бицикла приликом вожње; – непостојање воље или жеље да се бицикл вози; – неодговарајућа стаза за вожњу. Прва два објективна узрока спадају у област односа човек−машина, област која је позната као ергономија. Дакле, прва два објективна услова представљају ергономске карактеристике бицикла као машине, тј. карактеристике бицикла нису усклађене и не задовољавају захтеве вашег тела.

ШТА ЈЕ ЕРГОНОМИЈА?

Обављајући одређене послове на радном месту, човек током процеса рада најчешће користи машине или одговарајућу опрему за рад, одређени радни простор уз обезбеђене радне услове. За успешан рад неопходно је да се обезбеди склад између човека и машине (радног места). Конструктори машина и дизајнери радног простора настоје да машина и радни простор буду што прилагођенији човеку, јер се човек може обучити да ради неки посао, али се не може физички мењати. Стварање повољног односа човек–машина је сложен мултидисциплински задатак за више професија (инжењера, биолога, антрополога, психолога, социолога и др.), а сама дисцилина је добила назив ергономија (ergon – дело, рад, nomos – закон). Ергономија је наука која се бави дизајном производа тако да они најбоље буду прилагођени људском телу. Ово се односи и на радни простор који се састоји такође од машина и мора бити усклађен. У суштини ергономија је сложена наука која се бави односом човека и машине како би се машина прилагодила захтевима човека. Приликом коришћења ергономски пројектоване машине, човек је безбеднији, ефикасније ради и осећа се сигурнијим. 19

pr om

Под појмом машина овде се подразумева сваки материјални предмет са којим човек долази у додир приликом обављања неког посла, тако да је машина тастатура рачунара, обична оловка, али и локомотива, аутомобил, авион итд. Задатак ергономије јесте усклађивање делова система уз помоћ научних сазнања из различитих области. Ергономија се служи антропометријским подацима у сврху моделовања најбољих облика и димензија машина, алата, радне околине и производа, прилагођених антропометријским особинама човека. Наведимо само неке детаље у вези ове области. Избор ергономских антропометријских мера варира у зависности од читавог низа фактора. У првом реду од облика машине или неког производа. Затим од особа које која ће употребљавати тај предмет. Треба размотрити и који ће делови тела долазити у однос са тим производом (рукујући њиме, ослањајући се на њега и др.), затим утврдити оне делове који се налазе у његовој непосредној близини, или који само повремено са њим долазе у додир. Потребно је утврдити и разноврсне могућности најпогоднијег заузимања положаја, те кретања у неком простору, имајући истовремено на уму да се не разматрају само димензије тог простора – величина и облик радног средства или помагала – него и могућности које се односе и на најподобнију и одговарајућу одећу и обућу која се при томе носи итд.

uk a

Слика 1.11. ЕРГОНОМСКЕ ТАСТАТУРЕ: а) Maltron специјална тастатура прилагођена особама са посебним потребама, б) стандардна тастатура, в) прилагодљива тастатура леворуким и десноруким корисницима

ЕРГОНОМСКИ УСЛОВИ РАДНОГ ОКРУЖЕЊА

Радно место треба да задовољи ергономске услове – да буде пространо како би корисник имао довољно простора за обављање свих потребних радњи на свом месту. Скучени простор може узроковати и физичка оштећења због ударца у блиске предмете, али и нервозу због потребе за сталном контролом кретања. Осветљење околног простора мора бити расипно како би се што више смањила појава одбијања светлости од монитора, тастатуре, радног стола, докумената и сл. Бука је фактор који често омета рад. Најчешћи извор су тастатуре, звучни сигнали уграђени у програмске системе, вентилатори, уређаји за климатизацију и сл. Буку у радном простору треба техничким мерама свести на најмањи могући ниво, јер осим што може оштетити слух, изазива замор, напетост, раздражљивост и узрок је многим грешкама у раду. Микроклима је такође важан фактор радне околине. Да бисте се осећали пријатно на радном месту, температура, влажност и брзина струјања околног ваздуха треба да буду оптимални. То је понекад тешко извести, јер су видео-терминали електрични уређаји који у околни простор испуштају топлоту. У будућности вас очекује преко 60% радних места која ће бити у вези са радом на рачунару. Упознали сте неке делове рачунарског система дизајниране по ергономским захтевима, а постоји довољан разлог да се упознате и са још неким појединостима у вези са тим који делови се односе на ергономске захтеве, комфор и утицај на здравље при раду на рачунару.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

На Слици 1.12. приказани су разни облици рачунарских мишева где су примењена одређена ергономска правила и захтеви коришћења.

Слика 1.12. ЕРГОНОМСКИ МИШЕВИ: а) Миш типа Renaissance Mouse – миш џојстик, природни положај руке и дланова у току рада , б) Миш типа Finger Pointer – тродимензионални миш за држање у руци, в) Миш типа Contour – добар положај шаке и ручног зглоба, г) Миш типа Whale – опушта шаку

uk a

pr om

На Слици 1.13. приказано је радно место за рад на рачунару, са наведеним неким ергономским појединостима и извесним упозорењима на услове правилног рада. Врло је битно да радно место и рачунарска опрема буду уређени према ергономским правилима, али је такође и врло битно правилно коришћење опреме од стране корисника. За особе који већи део радног времена проводе за рачунаром, нежељени ефекти су постојање електромагнетног зрачења екрана, потреба за одређеним покретима руке који се стално понављају и изазивају оштећења на зглобовима, замор кичме и други. Положај главе треба да буде такав да се висине очију налазе на висини горње трећине монитора. Горња ивица монитора треба да се налази у нивоу очију, а доња под углом од 15° до 30° у односу на горњу. Висина радне површине стола треба да је око 75 cm, удаљеност корисника од монитора треба да је бар 60 cm, а осветљење екрана треба да је 3 до 4 пута интензивније од осветљења просторије. Такође се препоручује рад у просторијама у којима је обезбеђено проветравање. Кад год је то могуће, треба да се користи намештај и опрема која може да се прилагоди кориснику. У ову групу се сврставају столица са подесивом висином и наслоном, радни сто подесиве висине, ергономска тастатура и миш и квалитетна подлога за миш. Пракса показује да, чак и у случајевима када се примењују одговарајуће ергономске мере, дуготрајни рад на рачунару може да изазове професионална здравствена обољења. Као последица дуготрајног куцања може да дође до упале зглобова на рукама. Исти ефекат се јавља и код особа чији је посао везан за интензиван рад са мишем. Дуготрајно гледање у екран монитора, због интензивног осветљења и треперења слике, може да изазове оштећења вида, али и нека озбиљна обољења. Како употреба рачунара подразумева седећи положај корисника, сам начин седења битно утиче на проблеме са кичмом, што је посебно изражено код млађих корисника. Поред свих наведених ергономских услова при раду на рачунару, потребно је правити одређене рекреационе паузе ради стабилизације самог биолошког ритма корисника. Нема сумње да добар дизајн и примена ергономских захтева при дизајнирању машина и уређаја и њихово правилно коришћење представљају значајан предуслов за квалитетнији и безбедан рад, добар комфор и очување здравља. Вежба 1.3. УТИЦАЈ ДИЗАЈНА ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА КОМФОР И ЗДРАВЉЕ ЉУДИ На једном од вама блиских примера (нпр. бициклу) анализирајте шта спада у дизајн машине, да ли су испуњени ергономски захтеви (облик, функција, димензије и др.), како треба средство користити и да ли утиче на ваш комфор и здравље.

o pr om uk a

Слика 1.13. ПРИМЕР РАДНОГ МЕСТА ЗА РАЧУНАРОМ, УРЕЂЕНОГ ПРЕМА ЕРГОНОМСКИМ ПРАВИЛИМА И ЕРГОНОМСКИ ПОЛОЖАЈ КОРИСНИКА: а) ергономски дизајнирани рачунар, радни сто, тастатура, монитор, таблет са слушалицама, сталак и столица

ДВД – УТИЦАЈ ДИЗАЈНА И ПРАВИЛНЕ УПОТРЕБЕ ТЕХНИЧКИХ СРЕДСТАВА НА ЗДРАВЉЕ ЉУДИ https://www.blogodak.com/kuca-i-dom/znacaj-ergonomije-za-zdravlje-zaposlenih/ https://racunarstvoiinformatika.wordpress.com/2012/03/04/sta-je-ergonomija/

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА •

•

Обављајући одређене послове на радном месту, човек током процеса рада најчешће користи машине или одговарајућу опрему за рад, одређени радни простор уз обезбеђене радне услове, за успешан рад неопходно је да се обезбеди склад између човека и машине (радног места), а наука која се бави овим проблемима је ергономија. Ергономија је наука која се бави дизајном производа тако да они најбоље буду прилагођени људском телу. Ово се односи и на радни простор, који се и сам састоји такође од машина и мора бити усклађен (осветљење, бука, микроклима – температура, влажност и струјање ваздуха). Добар дизајн и примена ергономских захтева при дизајнирању машина и уређаја и њихово правилно коришћење представљају значајан предуслов за квалитетнији и безбедан рад, добар комфор и очување здравља.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

КЉУЧНЕ РЕЧИ антропометрија – мере људског тела ергономија – наука која се бави дизајном производа тако да они најбоље буду прилагођени људском телу и човековим потребама радни простор – простор у коме човек ради

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Какво треба да буде радно окружење и да ли ваше радно окружење задовољава ергономске захтеве? 2. Анализирајте како су дизајниране машине у вашем окружењу и како их користите. 3. Кратко опиши шта је ергономија.

pr om

1.4. УТИЦАЈ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИЈЕ НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ

uk a

Осим неминовности развојног циклуса технике и врло позитивног утицаја на развој живота на Земљи и повећења квалитета живота, у данашњем степену развоја технологије, човечанство се суочава и са негативним последицама тог развоја. То су последице: – неповољне експлоатације ресурса на Земљи (сировина и енергије), – загађење ваздуха, воде и земљишта, – производња токсичког отпада и – негативан утицај на климатске промене. Очување животне средине од технологије зависи од начина потрошње енергије и сировина, односа према загађењу радног и животног окружења, производње и отпада отровних материјала и према климатским променама. Од животног су значаја за човека три елемента: здрава вода, здрава храна и здраво животно окружење (ваздух, животни и радни простор). Човек се у прошлости сусретао са загађењем које је потицало од природне прашине, прашине из вулкана, или са осталих терена и пустиња, шумских пожара и земљотреса. Затим, које је потицало од прашине у рудницима која је значајно скраћивaла животни век рудара. Данас је присутно интензивно коришћење угља за загревање и за индустријске потребе, где се јавља посебна врста загађивача ваздуха пореклом из енергетских извора.

Слика 1.14. ИНДУСТРИЈА И АУТОМОБИЛИ СУ НАЈВЕЋИ ЗАГАЂИВАЧИ ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ 23

Сагоревањем горива јављају се штетни гасови угљендиоксид и сумпордиоксид. Ови опасни гасови су веома важан чинилац аерозагађења.

Угљендиоксид мења састав атмосфере, што негативно утиче на климатске промене. Део топлотног зрачења, који стиже до земљине коре, одбија се у атмосферу, и уместо да оде у свемир, апсорбују га штетни гасови у атмосфери и поново враћају на земљу. Овај процес се назива ефекат стаклене баште и он утиче на појаву глобалног загревања. Гасови који највише доприносе ефекту стаклене баште су угљендиоксид и метан. Повећање концентрације метана у атмосфери, такође је последица човекових активности. Наиме, метан се производи приликом експлоатације угља а може се ослободити у атмосферу и приликом транспорта природног гаса. Врло значајно загађење угљендиоксидом узрокује аутомобилски саобраћај. Сматра се да око 60% укупног светског загађења потиче од сагоревања горива у моторима аутомобила. Сумпордиоксид је веома токсичан за људе приликом удисања. Делује разорно на дисајне органе човека а у случају излагања високој концентрацији угљен диоксида може доћи до животно опасних стања (плућни едем) као и до дуготрајних последица по здравље (астма). Део сумпордиоксида када доспе у атмосферу оксидише (реагује са кисеоником) и прелази у сумпорну киселину, која са тзв. киселим кишама пада на земљу. На тај начин доспева у воде и тло. Киселе кише уништавају шуме и загађују воде уништавајући у њима биљни и животињски свет.

pr om

Чине се велики напори да се негативни ефекти загађивача насталих сагоревањем горива са применом пречистача штетних гасова (филтера и катализатора) смање на најмањи ниво, али је негативан утицај на животно окружење још увек велики.

uk a

Загађење копнених и морских вода се јавља када загађивачи испуштају или одлажу штетне материје у воду без одговарајућег третмана за уклањање штетних једињења. Нечистоће се у води разграђују природним путем, међутим за тај процес потребан је кисеоник. Ако је вода оптерећена великом количином штетних супстанци, смањује се количина кисеоника доступна живим бићима. Ово доводи до угинућа животињског света. Испуштање непречишћених отпадних вода, као и нафте (услед кварова на нафтним платформама или удеса танкера), оловних једињења, живе и пестицида највећи су узроци загађења воде у свету. Загађење је један од узрока недостатка пијаће воде у одређеним деловима света.

Загађивање земљишта представља промене његових физичких, хемијских и биолошких својстава. Те промене доводе до смањења плодности и способности за нормално одвијање процеса разлагања чиме се ремети кружење материја у природи. Извори загађивања земљишта су сечење шума и ерозија, пољопривредне хемикалије (пестициди, прекомерна употреба вештачких ђубрива), непрописно одлагање индустријског отпада, депоније, необрађен комунални отпад (канализација), вађење и обрада руда, радиоактивне материје, као и посредни извори загађења путем киселих киша и загађењем вода.

Слика 1.15. КОНФЕКЦИОНИРАЊЕ ОТПАДА: смањење запремине отпада умањује потрошњу енергије за његов транспосрт, а тиме се смањује потрошња горива, чијим сагоревањем се стварају штетни гасови који загађују ваздух

Други облици загађења обухватају нагомилавање чврстих нерастворљивих отпадака (које се може решити или ублажити рециклирањем), загађење радне средине (изложеност запослених опасним материјама у рударству, грађевини, тешкој индустрији и др.), нагомилавања отровних материја у храни, стварање буке, нагомилавање нуклеарног отпада и др.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

Решење заштите животне средине постао је светски проблем и тражи се на месту настанка проблема – у индустрији. Наиме, савремени развој индустријске производње иде у правцу индустријских решења где су еколошки проблеми добрим делом решени. Тако се промовише корићење тзв. „чисте енергије“, технологије које стварају еколошке проблеме замењују се новим технологијама, проблеми отпада свих врста покушавају се решити рециклирањем и на други начин. Већ су у свету формирани такви индустријски центри – технлошки паркови који су усмерени коришћењу и штедњи чисте енергије и технологија. Најпознатији технолошки парк је у Силицијумској долини у Калифорнији. Тежња је да се у околини универзитетских градова стварају технолошки паркови као ембриони развоја нових техолошких индустријских центара, технолошких центара у близини универзитета ради научне подршке. Код нас је у развоју неколико оваквих центара.

Вежба 1.4. ПРОТИВУРЕЧНОСТИ УБРЗАНОГ РАЗВОЈА ТЕХНОЛОГИЈЕ: Истражите, у свом окружењу или шире, утицај развоја технологије на животно окружење и опишите своја запажања. Користите пратећи DVD Уџбеника и интернет.

pr om

ДВД – ЗАВИСНОСТ ОЧУВАЊА ЖИВОТНЕ СРЕДИНЕ ОД ТЕХНОЛОГИЈЕ https://www.ekologija.gov.rs/ https://ekolist.org/

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

• •

uk a

•

Човечанство на Земљи је схватило да постоје негативне последице убрзаног развоја јер је дошло до: нерационалне експлоатација природних ресурса, загађења ваздуха, производње токсичког отпада и негативног утицаја на климатске промене. Последице тога су нежељени ефекти на здравствено стање људи, оштећења на биљкама, животињама, материјалима и изменама климатских услова, као и смањење природних ресурса потребних за дугорочно одрживи економски и укупни развој. Очување животне средине од негативног утицаја развоја технологије постало је императив времена у коме живимо и зависи од потрошње енергије, неопходности штедње енергије, коришћења алтернативних извора енергије и рационалног коришћења сировина. Технолошки паркови – индустрија која не загађује животну средину, већ је окренута ка штедњи ресурса и енергије и стварању безотпадне производње јесте индустрија високих технологија.

•

КЉУЧНЕ РЕЧИ деструкција – физичко разарање природне средине екологија – наука о заштити животне средине интоксикација – стање изазвано тровањем контаминација – преоптерећење природе нерастворљивим или радиоактивним елементима пејоризација – нарушавање естетике пејзажа ПИТАЊА И ЗАДАЦИ 1. Анализирајте загађења животне средине у вашем окружењу и предложите које мере треба предузети да се стање побољша. 2. Како дечак приказан на Слици 1.15 доприноси заштити животне средине? 25

ЗА ОНЕ КОЈИ ЖЕЛЕ ДА ЗНАЈУ ВИШЕ – ЕКОЛОГИЈА • •

•

• • • • •

uk a

pr om

•

Човекову средину можемо дефинисати као свеукупност природних и друштвених елемената који га окружују, тј. свеукупност ваздуха, воде, земљишта и живог света. Између човека и средине у којој живи влада нераскидива веза, јер човек користи све елементе и ресусре које му природа пружа, али он мора исто толико пажње посветити њеном очувању. Неконтролисана ескполатација природних ресурса, недовољна брига о испуштању отпадних вода, неадекватно управљање индустријским и хемијским отпадом, емисија штетних гасова и велика потрошња енергије изазивају деградацију животне средине која може имати велике негативне последице за будуће генерације.

Ефекат стаклене баште смањује количину озона у атмосфери. На светском нивоу се произведе преко 610 тона CO2 који спречава пропуштање сунчевих зрака, што изазива повећање загревања Зеље и долази до промене климе и појаве пустиња. Вода је колевка живота на Земљи. Бројна предвиђања указују на неминовност кризе због недостатка воде у наредном веку. Уочљива су честа разарања услед разних непогода али и убрзана експлоатација природних ресурса која значајно нарушава природни екосистем Земље. Ваздух је загађен индустријском експанзијом и природним загађењем. Природни филтри ваздуха – шуме, нестају што непланским уништавањем, што услед климатских промена. Долази до промене односа међу биљним и животињским врстама на Земљи; одређене врсте изумиру, а неке нове се појављују на одређеној територији, односно долази до биодиверзитета.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Животно и радно окружење

2. САОБРАЋАЈ 2.1. МАШИНЕ ЗА СПОЉАШЊИ ТРАНСПОРТ 2.2. МАШИНЕ ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ

Припрема за рад

•

pr om

•

Обновите знање о врстама саoбраћајних средстава – техника и технологија за пети разред. Обновите саобраћајне системе, објекте у саобраћају и коришћење саобраћајне сигнализације – техника и технологија за шести разред. Подсетите се правила и прописа кретања пешака и возача бицикала у саобраћају – техника и технологија за пети и шести разред. При посети предузећима у окружењу упознајте транспортне машине.

•

НАУЧИЋЕТЕ, САЗНАЋЕТЕ ОДГОВОРЕ НА ПИТАЊА

uk a

За обављање одређених послова и задовољење животних потреба неопходно је обезбедити брзо и удобно премештање људи, добара и информација са једног места на друго. Тај захтев савремено човечанство остварује једноставно и врло ефикасно коришћењем развијеног саобраћајног система. Саобраћајни систем већ вам је познат, а овде ће се приказати додатак који се више односи на конструкцију саобраћајних транспортних машина, уз извесну неопходну систематизацију. Саобраћајни систем представља врло сложен скуп средстава који омогућава превоз путника и добара – терета и преношење информација из једног места у друго, што у ширем смислу обухвата: – саобраћајне транспортне машине (моторна и железничка возила, бродове, авионе, дизалице, транспортере); – саобраћајнице (друмове, аутопутеве, железничке пруге, реке, пловне канале, морске путеве, ваздухопловне линије и др.; станице, луке, аеродроме и др.; семафоре, сигнализациону аутоматску мрежу); – саобраћајне установе (поште, телеграфе, телефоне, радио); – саобраћајну регулативу (правила за безбедно одвијање саобраћаја и др.). Досад сте у настави технике и технологије за пети и шести разред упознали основне могућности саобраћајног система, облике, начин градње и коришћењa саобраћајница, као и основна правила саобраћајне регулативе која омогућавају безбедно одвијање саобраћаја. Сада ћете знање употпунити прегледним приказом основних транспортних машина са истакнутим основним карактеристикама. За преношење (транспорт) материјала, производа и путника користе се врло различите транспортне машине које ћете даље упознати у које се, у зависности од тога где се транспорт изводи, могу сврстати у: – транспортне машине за спољашњи и Слика 2.1. ТОЧАК – ОСНОВА – транспортне машине за унутрашњи транспорт. ТРАНСПОРТНИХ МАШИНА: XV века пре н.е., точак из Месопотамије

2.1. МАШИНЕ ЗА СПОЉАШЊИ ТРАНСПОРТ

uk a

pr om

У почетку човек је употребљавао животиње да носе њега и његова добра. Са проналаском точка створена је и основа транспортних машина, учињен је цивилизацијски скок, знатно је смањена вучна сила и створене су друге могућности – правилнији распоред терета и др. Човек је постепено усавршавао точак, додајући му металне обруче, па чак и гуму. Почео је да се употребљава не само на колима за превоз већ и у воденицама, грнчарским машинама, баштенским бунарима, па све до млина. Волани, ротори мотора, елисе, турбине – све су то неке врсте точкова. Потом су дошли значајни проналасци, као што су покретни погонски мотори – парне машине, бензински мотори и дизел мотори, и они који су омогућили да се транспортне машине даље усавршавају и достигну онај ниво који ми данас познајемо и користимо.

У машине за спољашњи транспорт, које служе за премештање терета на већа растојања (ван предузећа) и које мењају свој положај током рада, спадају све машине за превоз терета и путника копненим, воденим и ваздушним путем, чији је преглед дат на Слици 2.2. У њих се убрајају: – моторна (друмска) возила (мотоцикли, аутомобили – путнички и теретни, тролејбуси); – железничка (шинска) возила (возови са парном, електричном и дизел вучом, шинобуси, трамваји); – бродови (путнички, транспортни за расуте терете и контејнере, комбиновани, специјални, бродови цистерне) и – авиони (за превоз путника, терета, комбиновани, специјални) и др. Ове транспортне машине настале су као последица општег развоја и напретка човечанства и тежње за што једноставнијим и удобнијим кретањем и преносом терета и путника.

Слика 2.2. ВРСТЕ СПОЉАШЊЕГ ТРАНСПОРТА И ТРАНСПОРТНИХ СРЕДСТАВА

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

ИСПРАВАН БИЦИКЛ/МОТОЦИКЛ КАО БИТАН ПРЕДУСЛОВ БЕЗБЕДНОГ УЧЕШЋА У САОБРАЋАЈУ За безбедно коришћење бицикла/мотоцикла неопходно је познавати његову основну структуру и функцију основних делова, како би се одржавао у исправном стању. Исправан бицикл/мотоцикл је врло битан предуслов безбедног учешћа у саобраћају.

БИЦИКЛ

uk a

pr om

Бицикл је возило са кретањем на два точка у једном трагу и један је од првих превозних средстава. Прву конструкцију бицикла остварио је гроф Де Сивра (1790) и то представља претечу данашњег бицикла, који је тек касније добио облик сличан данашњем (Џ. Старли, 1885). Дизајн бицикла се мењао током времена (на почетку без педала, Слика 2.3.а), али је основна конструкција остала иста (изглед спортског бицикла данас Слика 2.4). Данашњи бицикли се могу поделити у три категорије: за обичну вожњу, спортске и теренске. Они су пројектовани да имају брзину и јачину, од чврстих, али лаких материјала (алуминијум). Број брзина бицикла варира од 1 до 21, а пнеуматици могу бити врло танки да се смањи трење или посебно широки да апсорбују ударе који могу настати услед лошег терена, као што је случај са бициклима за крос. Бицикл је веома погодан за индивидуални превоз, за разне јавне службе, за спорт, забаву, превоз мањег терета итд.

Слика 2.3. БИЦИКЛ И МОТОЦИКЛ: а) модел Карла фон Драјса (Carl von Drais) из 1817. године није имао педале, већ је гуран ногама, б) рани мотоцикли који је саградио Готлиб Дајмлер (Gottlieb Daimler) 1885. године били су спори и неудобни за вожњу, в) мотоцикл будућности има специјални мотор и опрему

Конструкција бицикла у основи састоји се од: носећег оквира, управљача, точкова, преносног и кочионог механизма (Слика 2.4 – спортски бицикл са опремом). Носећи оквир (рам) (1) јесте централни конструкциони део бицикла који обједињује све остале делове и опрему. Лак је и чврст, састављен од заварених елемената од пресованог алуминијумског лима. Управљач (2) омогућава возачу да лако одржава правац кретања и равнотежу. На њему су најзначајнији командни, контролни и сигнални уређаји. Постављен је на предњу виљушку преко дуплог лежаја, који приликом вожње преко предњег точка обезбеђује лако и меко управљање. На управљачу су ручица за кочнице за предњи и задњи точак (10). Точкови (3), који се састоје од носача (фелне) и пнеуматика (гуме) испуњеног ваздухом под притиском, обезбеђују, првенствено, сигурну и удобну вожњу. Подешена еластичност пнеуматика (материјал, димензије и притисак од око 1,5 бара у предњем и 2,2 бара у задњем пнеуматику), омогућавају правилно приањање за подлогу и скретање точка, тј. лако управљање и стабилност при кретању. Скидање и подешавање точка је једноставно попуштањем притезача, а треба обезбедити правилно затезање ланчаног преноса на задњем точку (детаљи о ланчаном преноснику у одељку 4.5). Преносни механизам је једноставан и састоји се од следећег: кретање се са предњег ланчаника (5) гураног педалама, преноси преко ланца (14) на задњи точак, који опирањем о подлогу покреће бицикл. Постојање различитих брзина олакшава вожњу. Ако се изабере нижа брзина, спољашњи мењач (7) пребацује ланац на највећи ланчаник. То омогућује да се задњи точак окреће спорије, тј. са мањим обртањем педале што олакшава вожњу бицикла при кретању узбрдо. Избор веће брзине има супротан ефекат и погодан је за кретање низбрдо. 29

pr om

Слика 2.4. СПОРТСКИ БИЦИКЛ – ДЕЛОВИ И ОПРЕМА: 1) носећи оквир (рам), 2) управљач, 3) точкови, 4) педала, 5) погоски ланчаник, 6) ланчаник на задњем точку, 7) мењач, 8) предња кочница, 9) задња кочница, 10) ручица кочнице, 11) седиште, 12) боца, 13) ручица мењача, 14) ланац

Кочиони механизам бицикла састоји се од предње (8) и задње (9) кочнице са гуменим пакновима који се затварају при затезању ужета левом и десном ручицом кочнице (10). Електросистем бицикла је неопходан за осветљење при коришћењу у јавном саобраћају, а чине га: рефлектори за предње (бело) и задње (црвено) светло и динама за производњу електричне енергије потребне за осветљење. Такође, пожељни су и кадиоптери на задњем делу бицикла, на точковима и педалама ради бољег уочавања бицикла. Коришћење заштитне опреме при вожњи бицикла јесте обавезно ради безбедне вожње и то, пре свега, кациге увек, а ноћу и рефлектујућег прслука.

БИЦИКЛ СА МОТОРОМ – МОТОЦИКЛ

uk a

Када су 1885. године К. Бенц (K. Benz) и Г. Дајмлер (G. Daimler) на бицикл уградили бензински мотор, пронађен је мотоцикл облика сличном оном приказаном на Слици 2.3.б. Даљим сталним усавршавањем, додавањем пнеуматика и електричне инсталације, добијен је мотоцикл који се данас доста користи као превозно средство, у спорту и др. Да бисте га правилно и безбедно користили објаснићемо његове основне карактеристике. Шта треба знати о мотоциклу? Мотоцикл је путничко моторно возило које служи за превоз путника и пртљага са једним или са више трагова. Разврставају се према нормама безбедности у саобраћају: – бицикл са помоћним мотором; – мопед – запремина цилиндра до 50 cm3 и – мотоцикл – запремина од 50 до 1000 cm3. Мотоцикл је веома погодан за индивидуални превоз, за разне јавне службе, за спорт, забаву, превоз мањег терета итд. ОСНОВНИ ДЕЛОВИ МОТОЦИКЛА Основни делови код различитих врста мотоцикла се разликују, али у основи њихова конструкција је иста и састоји се од: носећег оквира, мотора, управљача, точкова, преносног и кочионог механизма и електричних уређаја (Слика 2.5). Носећи оквир (рам) јесте централни конструкциони део мотоцикла који обједињује све остале делове и опрему. Лак је и чврст, састављен од заварених елемената од пресованог челичног лима. Обично обухвата и резервоар за гориво, запремине 4–5 литара, где се као гориво најчешће користи мешавина бензин одређеног квалитета помешан са уљем ради подмазивања. Мотор има одређену запремину цилиндра. Обично је са једним или два цилиндра двотактни бензински, са ваздушним хлађењем. Он представља и највећу разлику између бицикла и мотоцикла. Основна карактеристика мотора јесте запремина цилиндара – кубикажа, која се креће од 48 cm3 до 1 300 cm3, а снаге су од 1,5 kW до преко 50 kW. Може да развије брзину од 50 km/h до и преко 250 km/h под нормалним оптерећењем на равном путу. Стално се усавршава да ради тихо и да троши што мање горива. Када је мање кубикаже, на 100 километара троши око два литра горива. 30

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

pr om

Управљач омогућава возачу да лако одржава правац кретања и равнотежу. На њему су најзначајнији командни, контролни и сигнални уређаји. Постављен је на предњу виљушку преко опружног вешања, које амортизује ударе настале услед неравнина на путу и преко предњег точка обезбеђује лако и меко управљање. На управљачу су окретљива ручица за гас и ручица предње кочнице (код неких модела и задње), као и прекидачи за светла, сирену и рад мотора. На старијим моделима ту су и ручице квачила и мењача (док није постао аутоматски).

uk a

Слика 2.5. МОТОЦИКЛ - ДЕЛОВИ: 1) диск кочнице, 2) виљушка, 3) светло, 4) управљач, 5) резервоар, 6) седиште, 7) стоп-светла и мигавци, 8) ауспух, 9) кочница, 10) амортизери, 11) издувна цев, 12) полуга мењача, 13) карбуратор, 14) цилиндар, 15) рамни носач

Точкови, који се састоје од носача (фелне) и пнеуматика (гуме) испуњеног ваздухом под притиском, обезбеђују, првенствено, сигурну и удобну вожњу. Подешена еластичност пнеуматика (материјал, димензије и притисак од око1,5 бара у предњем и 2 бара у задњем пнеуматику), као и ублажавање удара на предњу виљушку опругом и амортизером задњег вешања точка омогућавају правилно налегање на подлогу и скретање точка, тј. лако управљање и стабилност при кретању. Поред тога, данас уместо компликованог система жица (које треба повремено замењивати и центрирати) точкови имају компактну плочу. Преносни механизам је једноставан и састоји се у следећем: кретање се са мотора, при укљученој спојници (квачилу), преноси преко мењача и ланчаног преносника на задњи точак, који опирањем о подлогу покреће мотоцикл. Новији типови мотоцикала осавремењени су аутоматским мењачем, па се подешавање брзине, односно пребацивање у прву и другу брзину, врши само додавањем или одузимањем гаса. Заустављање је најпогодније одузимањем гаса, односно помоћу прекидача на управљачу и затварањем славине за гориво. Кочиони механизам код мотоцикла важнији је од мотора, јер без мотора се може возити (ако има педале), али без добрих кочница не може. Уграђен је у главчини предњег точка за ручно, а у задњој за ножно кочење. Челична ужад (сајле) у омотачима и ручице чине саставни део овог механизма. Често и нагло кочење из забаве никако се не препоручује да кочиони систем не би отказао када је заиста потребан. Електрични уређаји на мотоциклу обухватају сигналне уређаје за стоп-светла, сирену и показиваче правца кретања, сијалице за осветљење (позициона, кратка и дуга светла) и систем за паљење смеше у мотору са електричном варницом на свећици. Одржавање мотоцикла треба вршити у одговарајућем сервису.

КОРИШЋЕЊЕ БИЦИКЛA/МОТОЦИКЛА

За безбедну вожњу бициклом/мотоциклом, поред познавања саобраћајних прописа (што сте учили у петом разреду), возач мора знати и следеће: – на основу познавања функционисања и делова возила треба да, пре вожње, провери исправност возила; – веома је важно да бициклиста користи заштитну опрему током вожње; – по завршеној вожњи потребно је возило припремити за паркирање (извршити текуће одржавање). Морате имати у виду да само исправно возило је сигурно и са њим се можете укључити у саобраћај. То подразумева проверу кочионог система, управљачког система, пнеуматика, светла, звучног сигнала и др. Овакве контроле представљају текуће одржавање и можете га сами реализовати. За веће интервенције потребно је користити сервис или искуство мајстора. Заштитна опрема штити возача од спољног утицаја повећавајући сигурност вожње. Ту спада: кацига, рефлектујући прслук, заштитне наочаре и рукавице. Да бисте заштитили себе, али и друге учеснике у саобраћају, обавезно користите заштитну опрему.

pr om

Вeжба 2.1. ВЕЖБЕ СА БИЦИКЛОМ/МОТОЦИКЛОМ – ОДРЖАВАЊЕ И КОРИШЋЕЊЕ а) Упознајте практично на школском бициклу/мопеду његову конструкцију и научите како се њиме управља и учествује у јавном саобраћају. б) Извршите неку од интервенција (поправка или одржавање бицикла/мотоцикла). Користите DVD.

ПОДСИСТЕМИ КОД ВОЗИЛА ДРУМСКОГ САОБРАЋАЈА

uk a

Усавршавањем мотора (ото − бензински мотор и дизел – мотор на нафту) и његовом применом за погон на аутомобилу (Слика 2.6), започиње права индустрија аутомобила (Дајмлер, Пежо, Рено, ДионБутон, Форд, Стенли, Ролс-Ројс и др.). Даљим усавршавањем у XX веку, аутомобил је добио данашњи изглед (Слика 2.7), а његова производња од неколико десетина милиона примерака годишње с почетка XXI века порасла је данас на преко сто милиона примерака годишње. Последњи изуми који се односе на примену мотора са убацивањем ваздуха, примену специјалних горива, аутоматских мењача и покушаја стварања електричног аутомобила, створили су предуслове за настанак аутомобила будућности: на ваздушним јастуцима, електронски вођених на електронским аутопутевима итд. Тиме је аутомобилска индустрија постала једна од најзначајнијих привредних грана.

Бенцов патент аутомобила (1885)

Карл Бенц, „Вело” (1894)

Слика 2.6. ПРЕТЕЧЕ ДАНАШЊИХ АУТОМОБИЛА 32

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

АУТОМОБИЛИ

uk a

pr om

Аутомобили су моторна возила која имају највећу примену у превозу терета и путника на већа растојања, а крећу се по путевима сопственим погоном, обично помоћу уграђеног бензинског или дизел мотора. У зависности од намене, аутомобили могу бити: – путнички − за превоз путника, имају до осам седишта; – аутобуси − за превоз путника, имају више од осам седишта; – теретни − камиони за превоз различитог терета; – специјални − тркачки, ватрогасни, са цистерном, ауто-дизалица и др. Путнички аутомобил постао је део свакодневице данашњег човека, а омогућава му да се лако и брзо креће. Учинио је човека знатно покретљивијим и продуктивнијим (за исти посао треба му знатно мање времена), а омогућава му и једноставан превоз потребних добара. Зато ћемо навести основну конструкцију и начин коришћења путничког аутомобила (остали типови аутомбила поседују сличне конструкције). Конструкција аутомобила састоји се од следећег (Слика 2.7):

Слика 2.7. КОНСТРУКЦИЈА ПУТНИЧКОГ АУТОМОБИЛА: 1) хладњак, 2) мотор, 3) простор за путнике, 4) носећа каросерија, 5) резервоар за гориво, 6) диск кочнице, 7) задње вешање, 8) трансмисија, 9) управљачки механизам, 10) пнеуматик, 11) предње вешање

– каросерије, која носи терет и повезује све елементе и која одговара обликом функцији (за смештај путника или терета) и окружењу; код старијих конструкција и теретњака постоји и посебан рам као основни носач каросерије (шасија); – погонског мотора, који је углавном бензински или дизел; – трансмисије, која преноси оптерећење и обртно кретање мотора до точкова, а састоји се од спојнице (квачила), мењача, карданског преноса који преноси обртни момент и кретање од мењача до диференцијала, задњег (предњег) моста и точкова; – система вешања, који сачињавају опруге, амортизери и точкови (са пнеуматиком); 33

uk a

pr om

– управљачког механизма, који се састоји од управљачког точка (волана), полуга, главе управљача и спона; – кочница, ножних и ручних, које делују по принципу трења на дисковима и омогућавају успоравање или заустављање возила; – електроуређаја, које чине произвођачи (динамо-машина и акумулатор) и потрошачи електричне енергије (уређај за паљење смеше, стартер, светла и др.); – система за климатизацију – хлађење и грејање; – контролних уређаја, којима се контролише рад мотора и кретање возила (брзиномер, термометар, показивачи бензина, уља и др.); – аудио-визуелних система, који повећавају комфорност возила итд. Аутомобили се стално усавршавају, чиме се остварују све веће могућности и постиже њихова све већа удобност. У данашњем времену то усавршавање је усмерено на смањење опасности од издувних гасова (да би се заштитили природа и човек), на замену горива (безоловни бензин, водоник и др.) и на покушаје да се рационално примене електромотори као погон. На Слици 2.8. приказан је модерни путнички аутомобил. Савремени теретни камион − камион контејнер (а) и модел камиона израђен од конструкторских елемената (б) приказани су на Слици 2.9.

Слика 2.8 . МОДЕРАН АУТОМОБИЛ

Слика 2.9. ТЕРЕТНИ КАМИОН: а) теретни камион зглобни – контејнер, б) модел камиона

Вежба 2.2. моделовање КАМИОНА Од приручног материјала из школских комплета израдите модел аутомобила или модел возила за пренос оптерећења и кретање, као што је приказано на Слици 2.9. Користите DVD.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА • • • •

Саобраћајни систем представља скуп средстава који омогућава превоз путника и добара – терета и пренос информација из једног места у друго. У ширем смислу саобраћај обухвата: саобраћајне транспортне машине, саобраћајнице, саобраћајне установе и саобраћајну регулативу. У зависности где се транспорт изводи разликују се машине спољашњег транспорта и машине унутрашњег транспорта. У машине спољашњег транспорта, које служе за премештање терета на већим растојањима мењајући положај током рада, спадају све машине за превоз терета и путника копненим (друмске машине – аутомобили и железничка возила), воденим (бродови) и ваздушним путем (авиони).

КЉУЧНЕ РЕЧИ

uk a

pr om

авион – средство за брз превоз путника и терета у ваздуху амортизер – уређај за ублажавање енергије удара или пригушење кретања бицикл – возило које служи за превоз путника и пртљага, а покреће се снагом мишића бродови – моторна превозна средства за пренос терета и путника воденим путем; ту спадају: путнички, транспортни, комбиновани бродови, бродови за расут терет, бродови цистерне друмска (моторна) возила – возила која се крећу по путевима (друмовима), а покреће их мотор; ту спадају: мотоцикли, аутомобили – путнички и теретни и тролејбуси двотактни бензински мотор – мотор са два радна такта који користи као гориво бензин железничка (шинска) возила – возила која се крећу по шинама, а покреће их мотор: воз са парном, електричном и дизел вучом, шинобус и трамвај лежај – ослонац за неки део који се може обртати опруга – служи за еластично везивање елемената и ублажавања ударних сила пнеуматик – ваздухом испуњен еластични део точка возила или бицикла

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта представља саобраћајни систем? 2. Шта се подразумева под спољашњим транспортом и која транспортна средства тог система користите? 3. Који спољашњи транспорни систем је најповољнији у превозу добара и зашто?

2.2. МАШИНЕ ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ У машине за унутрашњи транспорт спадају машине за премештање терета на мања растојања унутар предузећа и објеката. У ове машине се убрајају: дизалице, транспортери, линије и др. (Слика 2.10). Припадају новијем добу и настале су као последица наглог индустријског развоја. Дизалице служе за премештање материјала и предмета на мала растојања (Слика 2.11). Ту спадају: мале ручне дизалице, чекрци, мостне дизалице − кранови, лучке дизалице, порталне дизалице, железничке дизалице и др. Дизалице обично раде на следећи начин: терет се прихвата уређајима за вешање (куке, хватачи и сл.), затим се подиже ужадима или ланцима, преко котурова, намотавањем на добоше. За заустављање у одређеном положају служе кочнице и устављачи. Ако терет треба преносити и у хоризонталној равни, користи се механизам за кретање колица (или дизалице), окретање дизалице или промена угла стреле дизалице.

pr om

Конвејери транспортују материјал дуж одређене линије у вертикалном и хоризонталном правцу. На Слици 2.13. показан је део конвејерска линија. Елеватори су машине за непрекидни транспорт које преносе ситнозрне, расипне и комадне материјале вертикално и косо. Носачи терета прилагођени су врсти материјала који транспортују. На Слици 2.14. показан је роторни багер са транспортерима, један од врло сложених система.

Подизачи служе за премештање терета и људи на разне висине по вертикали. Могу бити вертикални и коси, непокретни (лифтови) и покретни (виљушкари). Транспортери су машине које премештају терет по хоризонтали или под благим нагибом. Израђују се у облику трака или плоча, нпр. рударски транспортер који се користи на сепарацији камена (Слика 2.12). Могу бити и завојни, а тада се употребљавају за транспорт расипних материјала у технолошком процесу, у силосима и слично.

uk a

Слика 2.10. ВРСТЕ МАШИНА ЗА УНУТРАШЊИ ТРАНСПОРТ

Слика 2.11. ИНДУСТРИЈСКЕ ДИЗАЛИЦЕ: а) мостна дизалица (кран) са дизаличним колицима („мачком”) са две шине (1 – котурача, 2 – дизалична колица са витлом, 3 – мост са две шине, 4 – шине, 5 – управљајући прекидачи), б) мостна дизалица са једном шином, в) дизалица са ланцем (чекрк), г) моторно витло, д) модел ручне дизалице са навојем 36

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај

o pr om

Слика 2.12. СЕПАРАЦИЈА КАМЕНА

uk a

Слика 2.13. ДЕО КОНВЕЈЕРСКЕ ЛИНИЈЕ

Слика 2.14. РОТОРНИ БАГЕР И ТРАНСПОРТЕРИ НА УГЉЕНОКОПУ

ВАЖНО УПОЗОРЕЊЕ Машине унутрашњег транспорта често остварују врло сложена кретања, те и поред коришћења одређених заштитних средстава у раду са њима човеку прети опасност од повреда. Зато при посети предузећима обратите посебну пажњу на своју заштиту и безбедност. Обавезно у предузећу затражите пратиоца из сектора заштите на раду, да би вас упутио на ваше обавезе правилног понашања, како не би дошло до нежељених последица. 37

Вежба 2.3. МОДЕЛОВАЊЕ ДИЗАЛИЦЕ Од комплета материјала израдите један од модела: ауто, чекрк, дизалица, подизач или транспортер, нпр. као на Слици 2.15.д – модел ручне дизалице за ауто.

РЕЗИМЕ НОВИХ ПОЈМОВА

•

Унутрашњи транспорт обавља се на мањим растојањима унутар предузећа и објеката и чине га: дизалице, подизачи, транспортери, конвејери и елеватори. Основну структуру транспортних средстава чине: носећи рам, погонски мотор, преносни, управљачки и кочиони системи, електрични уређаји и др.

•

pr om

КЉУЧНЕ РЕЧИ

uk a

дизалице – машине за дизање и пренос терета на мањим растојањима елеватори – машине непрекидног транспорта које преносе ситнозрне, расипне и комадне материјале ветикално и под углом конвејери – транспортују материјал дуж одређене линије вертикално и хоризонтално подизачи – служе за превоз терета и људи по вертикали транспотрери – машине које премештају терет по хоризонтали или под нагибом

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Које машине унутрашњег транспортног система познајете? 2. Опишите једну транспортну машину коју користите.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЈА / Саобраћај