Что такое модель и конструирование
Модель — это упрощённая копия предмета. Она показывает то, что важно для задачи: форму, размеры или принцип работы. Модель самолёта из бумаги летает, как настоящий самолёт, но внутри у неё нет двигателя.
Конструирование — это придумывание и сборка устройства из деталей. Конструктор решает, из чего сделать каждую деталь, какой она будет формы и как её соединить с соседними.
Поэтому моделирование и конструирование моделей почти всегда идут вместе: сначала ты придумываешь, как устроен предмет, потом собираешь его уменьшенную или упрощённую версию. Такие задания бывают и на уроках труда, и в школьных проектах.
Этапы проектирования и конструирования моделей
Проектирование и конструирование моделей идёт по порядку, и пропускать шаги невыгодно: ошибку проще исправить на бумаге, чем в готовой детали.
- Идея. Что должна делать модель и для чего она нужна.
- Эскиз. Рисунок от руки с примерными размерами.
- Чертёж. Точные размеры каждой детали. Подробнее о нём в теме черчение и 3D-моделирование.
- Материалы и инструменты. Например, бумага и картон подходят для лёгких моделей, а древесина и металл для прочных.
- Изготовление деталей и сборка.
- Испытание. Проверь, работает ли модель так, как задумано.
- Доработка. Исправь то, что не получилось.
Подвижные и неподвижные соединения деталей
Конструирование моделей и механизмов держится на двух видах соединений.
Неподвижные не позволяют деталям смещаться друг относительно друга: клей, заклёпки, пайка, сварка, туго затянутые винт и гайка.
Подвижные дают одной детали двигаться относительно другой. Примеры: колесо на оси, шарнир двери, ножницы, рычаг на штифте. Здесь деталь крепят так, чтобы она вращалась или качалась: гайку не затягивают до упора, а на ось ставят ограничитель.
Когда в задании про конструирование моделей с подвижными и неподвижными соединениями просят их указать, смотри на одно: должна ли деталь двигаться, когда модель работает.
Разбор задания: масштаб и соединения модели автомобиля
Условие. Реальный автомобиль имеет длину 4 м 80 см и ширину 1 м 80 см. Модель должна быть длиной 12 см. Найди масштаб, ширину модели и скажи, какие соединения в ней нужны подвижные.
Шаг 1. Переведи всё в одни единицы: 4 м 80 см = 480 см.
Шаг 2. Найди масштаб: 480 ÷ 12 = 40. Масштаб 1:40, то есть модель меньше настоящей машины в 40 раз.
Шаг 3. Найди ширину модели: 180 ÷ 40 = 4,5 см.
Шаг 4. Определи соединения. Колёса должны вращаться, значит, соединение с осью подвижное. Кузов с рамой, оси с рамой и бампер не должны двигаться, их соединяют неподвижно, например клеем.
Ответ: масштаб 1:40, ширина 4,5 см, подвижные только колёса на осях.
Где ошибаются чаще всего
- Путают, делить или умножать. При уменьшении размеры настоящего предмета делят на число масштаба, а не умножают. Если модель получилась больше оригинала, ты поменял действие.
- Забывают про единицы. Метры и сантиметры нельзя смешивать: сначала переведи всё в сантиметры.
- Делают все соединения неподвижными. Колёса приклеены к кузову, и модель не едет. Деталь, которая должна двигаться, крепится на оси или шарнире.
- Пропускают эскиз. Без рисунка легко ошибиться в размерах, и детали потом не подходят друг к другу.
Какие задания по теме и как пользоваться страницей
По этой теме обычно просят описать этапы работы, рассчитать масштаб, назвать виды соединений, составить план изготовления модели. Пока заданий от учеников в списке нет. Если похожего на своё не нашёл, сфотографируй условие и получи решение с ходом. Для моделей с электроникой посмотри тему робототехника и электроника.