ИВАН ТАСИЋ ДРАГАНА ГЛУШАЦ
7. за
ИВАН ТАСИЋ • ДРАГАНА ГЛУШАЦ
ТЕХНИЧКО И ИНФОРМАТИЧКО ОБРАЗОВАЊЕ
ТЕХНИЧКО И ИНФОРМАТИЧКО ОБРАЗОВАЊЕ
К. Б. 17370
www.zavod.co.rs
разред основне школе
ИВАН ТАСИЋ ДРАГАНА ГЛУШАЦ
UFIOJ_LP! J!JOGPSNBUJ_LP! PCSB[PWBXF ЗА 7. РАЗРЕД ОСНОВНЕ ШКОЛЕ
7 .
САДРЖАЈ 1. УВОД У МАШИНСКУ ТЕХНИКУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1. ТЕХНОЛОГИЈА И ТЕХНИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1.1. Механизми и машине – основни појмови. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2. ТЕХНИЧКО ЦРТАЊЕ У МАШИНСТВУ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. ТЕХНИЧКА ДОКУМЕНТАЦИЈА У МАШИНСТВУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. ОРТОГОНАЛНА ПРОЈЕКЦИЈА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. КОТИРАЊЕ ЦРТЕЖА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. ПРЕСЕЦИ И УПРОШЋЕЊА У ТЕХНИЧКОМ ЦРТАЊУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. ПРОСТОРНО ПРИКАЗИВАЊЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 14 16 19 22 24 25
3. ИНФОРМАТИЧКЕ ТЕХНОЛОГИЈЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. ЦРТАЊЕ УПОТРЕБОМ РАЧУНАРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Увод у рачунарско цртање . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2. Поступак цртања и котирања техничког цртежа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3. Пројекције и пресеци . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.4. Чување и штампање цртежа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. ИЗРАДА ПРЕЗЕНТАЦИЈЕ – MS PowerPoint-а . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Појам презентације . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Изглед екрана PowerPoint-а . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3. Објекти у презентацији . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.4. Улепшавање презентације. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.5. Подешавање и анимирање слајдова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.6. Време је за представу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. ИНТЕРФЕЈС СИСТЕМ ВЕЗА СА РАЧУНАРОМ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. УПРАВЉАЊЕ МОДЕЛИМА ПОМОЋУ РАЧУНАРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. РАД СА КОНСТРУКТОРИМА НА БАЗИ ИНТЕРФЕЈС ТЕХНОЛOГИЈЕ . . . . . . . .
29 30 30 34 37 38 41 41 42 44 46 48 49 52 58 63
4. МАТЕРИЈАЛИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.1. ВРСТЕ МАТЕРИЈАЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.2. СВОЈСТВА МЕТАЛА И ЛЕГУРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 5. МЕРЕЊЕ И КОНТРОЛА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. МЕРЕЊЕ, МЕРНА СРЕДСТВА И КОНТРОЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1. Мерење дужине . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2. Мерење углова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.3. Мерење масе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.4. Мерење момента силе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. РАЗМЕРАВАЊЕ И ОБЕЛЕЖАВАЊЕ НА МЕТАЛУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
75 76 76 78 79 79 80
6. ТЕХНОЛОГИЈА ОБРАДЕ МАТЕРИЈАЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1. ПРИНЦИПИ ОБРАДЕ МЕТАЛА СКИДАЊЕМ СТРУГОТИНЕ. . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. ПРИНЦИПИ ОБРАДЕ МЕТАЛА БЕЗ СКИДАЊА СТРУГОТИНЕ . . . . . . . . . . . . . 6.3. СПАЈАЊЕ МЕТАЛНИХ ДЕЛОВА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4. МЕРЕ ЗАШТИТЕ НА РАДУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83 84 89 91 93
7. МАШИНЕ И МЕХАНИЗМИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1. ОСНОВНИ ПОЈМОВИ И ПРИНЦИПИ РАДА МАШИНА И МЕХАНИЗАМА. . 7.2. ЕЛЕМЕНТИ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.1. Елементи за везу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.2. Елементи за пренос снаге и кретања . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.3. Специјални елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3. ПРОИЗВОДНЕ МАШИНЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4. ТРАНСПОРТНЕ МАШИНЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4.1. Машине спољашњег транспорта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4.2. Машине унутрашњег транспорта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95 96 100 100 101 107 108 109 110 118
8. РОБОТИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 8.1. ПОЈАМ , ВРСТЕ И НАМЕНА РОБОТА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 8.2. КОНСТРУКЦИЈА РОБОТА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 8.2.1. Механичка основа робота. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 8.2.2. Погон робота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 8.2.3. Управљање роботима . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 8.2.4. Моделирање робота из конструкторских комплета. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 9. ЕНЕРГЕТИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 9.1. ИЗВОРИ, КОРИШЋЕЊЕ И ТРАНСФОРМАЦИЈА ЕНЕРГИЈЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . 131 9.2. ПОГОНСКЕ МАШИНЕ – МОТОРИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 9.2.1. Хидраулични мотори . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 9.2.2. Топлотни мотори. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 10. КОНСТРУКТОРСКО МОДЕЛОВАЊЕ - МОДУЛИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 10.1. АЛГОРИТАМ КОНСТРУКТОРСКОГ МОДЕЛОВАЊА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 10.2. ПРИМЕРИ МОДЕЛОВАЊА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
5
1
УВОД У МАШИНСКУ ТЕХНИКУ
.
Полуга
Ваљак
Клин
Стрма раван
Кугла
Да ли сте знали да су најстарије алате конструисали људи праисторијског доба? То су били полуга, клин, стрма раван, ваљак, кугла и точак. Они су касније добили назив прости алати. Рад машина се заснива на одређеним принципима – природним законима. Данас принципе рада ових простих алата имамо у многим савременим машинама. Да ли знате у којим?
Точак
1.1. ТЕХНОЛОГИЈА И ТЕХНИКА Техника има дугу историју. Она је одувек била уско повезана с природом, али се од ње и разликовала. Зашто то спомињемо? Зато што су у техници уграђени природни закони. Њихову употребу ради постизања крајњег циља одредио је човек. Циљеви технике увек су повезани са човековим потребама и сталном тежњом за лепшим и лагоднијим животом. Нико не зна када је започео развој технологије и технике. Можда је први догађај у историји технике била израда грубе камене, ручне секире пре више од 250 000 година. Технологија данас напредује изузетно брзо, драматично мењајући начин на који живимо. Пре 6000 година човек је правио предмете од камена, рога, костију, коже и дрвета, који су достизали висок степен савршенства. Када су почели да контролишу ватру, древни народи су топили руде и вршили обраду метала, као што су гвожђе и бронза, да би правили алат, оружје и накит. Даље су развијали обраду природних материјала – коже, гуме и цигле. Синтетичке материјале, пластике, правили су тек од половине 19. века. Проналазак точка (око 2000 год. п.н.е.) довео је до израде воденице и ветрењаче, које су давале енергију за рад. Сл 1.1. Ручна обрада челика, ковачница
8
2.6. ОД ИДЕЈЕ ДО РЕАЛИЗАЦИЈЕ ПОНОВИТЕ Шта је алгоритам? Како смо га користили у 5. разреду, идући на путу од идеје до реализације?
Без обзира на то шта желимо да направимо, на почетку морамо имати идеју, која ће нам бити водиља на читавом путу, до реализације. Идеја се „рађа“ у нашим главама. Међутим, наилазимо на проблем – на који начин саопштити ту идеју другима а да нас разумеју. Ако то урадимо речима, многи нас неће схватити. Због тога се у техници идеја саопштава цртежом који се зове скица. Скица се црта слободном руком, без употребе прибора за техничко цртање (троуглова, лењира и др.) (слика 2.26). Уколико смо задовољни скицом, приступамо изради техничког цртежа на основу кога се може направити предмет. Такав цртеж садржи све потребне димензије и због тога се зове технички цртеж. Људи који се баве техником споразумевају се помоћу техничких цртежа (слика 2.27). Алгоритам (слика 2.28) представља тачно одређене кораке (редослед радњи) који вас доводи до циља (реализације идеје).
Сл. 2.26. Скица
УРАДИТЕ Представите своју идеју у Радној свесци користећи алгоритам на слици 2.28. То може бити израда неког новог предмета.
Сл. 2.27. Технички цртеж
25
2
.
Рађање идеје
Цртање скице
Цртање нове скице Да ли сам задовољан скицом?
Израда техничког цртежа
Избор материјала
Избор поступка обраде
Израда предмета
Монтажа (састављање)
Проба функционалности
Модел или макета Сл. 2.28. Алгоритам
26
Избор прибора и алата
7
.
7.2. ЕЛЕМЕНТИ МАШИНА И МЕХАНИЗАМА ПОНОВИТЕ Шта је трење и када се јавља? Каква је разлика између трења котрљања и трења клизања? (Физика за 7. разред)
ОПРУГА
ВИЈАК
ЛАНАЦ И ЛАНЧАНИК ЛЕЖАЈЕВИ
Сл. 7.13. Бицикл
Пажљиво посматрајте бицикл и покушајте да набројите све делове које уочавате. Сваки бицикл је састављен од више делова који су слични, па чак и једнаки. То су вијци, навртке, опруге, осовине, ланчаници, лежајеви итд. Ови делови зову се машински елементи (елементи машина). Када растављамо бицикл, можемо да приметимо да разни елементи имају различиту функцију (слика 7.13). Према функцији коју обављају, можемо их поделити на: елементе за везу, елементе за пренос снаге и кретања, опруге и остале елементе. Сваки део бицикла има своју функцију: • вијци служе за везу (спајање), • опруге ублажавају ударце, • осовина и лежаји служе за окретање, а • ланац и ланчаник за пренос кретања.
7.2.1. Елементи за везу • Проучите слику 7.14 и протумачите за сваки пример како је осигурање изведено. • Који се начин осигурања чини најсигурнијим? Зашто? • Покушајте сами да смислите неки начин осигурања против одвртања! При том настојте да осигурање не буде сувише компликовано и скупо и да се матица може лако одврнути кад затреба. Врло често, лим се спаја и вијцима, без навртке (слика 7.15). Пре спајања у оба лима која се спајају треба избушити отворе (рупе), нешто мање од спољног пречника вијка. Када се отвори преклопе, кроз њих се уврне вијак за лим.
100
Сл. 7.14. Различити начини осигурања матице против одвртања
Сл. 7.15. Вијци за лим
7.2.2. Елементи за пренос снаге и кретања
РАЗМИСЛИТЕ Погледајте стегу у школској радионици. Раздвојте њене чељусти и покушајте да објасните на који начин сте то успели. На који начин су повезани вретено и чељусти стеге? Које кретање се остварује код стеге?
Ако пажљиво погледамо различите машине, запазићемо да се многи делови крећу кружно (ротационо) или праволинијски (напред-назад и лево-десно). Преношење снаге (силе, односно момента) с погонске на радну машину обавља се помоћу елемената и склопова за преношење снаге и кретања (слика 7.16). С некима од њих упознаћемо се детаљније.
спојница (С) Погонска машина (ПМ)
спојница (С) Преносник снаге (ПС)
Радна машина (РМ)
Сл. 7.16. Блок шема реалног машинског система
101
9
.
Сл. 9.2. Подела извора енергије
– Ако температуру грејања у стану смањимо само за 1 ОC, разлику нећемо осетити, а уштедећемо десети део новца којим плаћамо грејање. – Ако у зимском периоду већ у сумраку навучемо завесе и спустимо ролетне, мање ће се топлоте ноћу изгубити кроз стакла прозора. – Када излазимо из просторије, угасимо светло. Електричне уређаје које неко време не користимо потпуно искључујемо. – Ако славина за топлу воду капље, сваки дан потрошимо каду пуну топле воде, као да смо се још једном купали. – Обичне сијалице заменимо штедљивим јер троше мање електричне енергије и трају дуже. Која су својства енергије? Најважније својство енергије јесте да лако мења облик (трансформише се). Неки примери трансформације енергије приказани су на слици 9.3. Захваљујући том својству данас можемо да користимо различите уређаје који за свој рад троше електричну енергију, а за узврат нам дају енергију у другим облицима (механичку, топлотну, светлосну ...)
132
Облик уложене енергије
Уређај
електрична енергија
Облик добијене енергије
механичка енергија електромотор
електрична енергија
светлосна енергија сијалица
електрична енергија
топлотна енергија ел. радијатор
хемијска енергија
електрична енергија батерија Сл. 9.3. Примери трансформације енергије
Енергија се може преносити на велике удаљености; тако на пример, електрична енергија се преноси далеководима. Батерије и опруге су пример да се мале количине енергије могу сачувати за каснију употребу. Објасните како. Помоћу разних уређаја обављамо различите послове, при чему они троше енергију. Ако уређаји дуже раде, то ће обавити већи користан рад и потрошиће већу количину енергије.
133
ИВАН ТАСИЋ ДРАГАНА ГЛУШАЦ
7. за
ИВАН ТАСИЋ • ДРАГАНА ГЛУШАЦ
ТЕХНИЧКО И ИНФОРМАТИЧКО ОБРАЗОВАЊЕ
ТЕХНИЧКО И ИНФОРМАТИЧКО ОБРАЗОВАЊЕ
К. Б. 17370
www.zavod.co.rs
разред основне школе