Первоначальной проблемой для выполнения проекта было использование солнечных батарей от неработающих калькуляторов. Солнечные элементы действительно поражают воображение, как только вспоминаешь о необыкновенном множестве их применения.
Продумав область применения источника питания мы остановились на устройстве позволяющем улучшить уход за комнатными растениями.
Изучив биологические свойства растений, зависимость освещения растения от мест расположения источника света (явление тропизма) , я решил изготовить приспособление равномерно вращающее горшок с комнатным цветком,относительно источника света (рис.1).
Рис.1
Следующей проблемой стал передо мной выбор движетеля установки, так как величена питания сравнительно небольшая. Эксперементальным путем был подобран шаговый двигатель от отслуживших свой срок электрических часов.
Вращательный момент получили от минутной стрелки. В результате один оборот устройства с цветком осуществлялся благодаря передаточному числу ременной передачи, за световое время суток, что соответствует природным реальным условиям.
Для изготовления устройства (в дальнейшем биологические часы) не требуется больших материальных и физических затрат так как все материалы применяемые в биологических часах есть в наличии, а знание полученные мной по школьным предметам (технология, биология, физика, и др.) позволяют без особых трудностей изготовить это устройство.
Положительные стороны проекта:
- С помощью этого приспособления предотвращается явление тропизма (изменение формы растения от одностороннего освещения).
- Биологические часы не занимают много места в помещении.
- Устройство не требует подключения к сети, так как используется автономный источник питания.
- В устройстве используются солнечные батареи, что является экологическим источником энергии.
- Проработав дизайн устройства, можно украсить интерьер комнаты.
- Использование пришедших в негодность приборов позволяет сэкономить средства.
- Такой прибор можно изготовить как для одного цветка, так и для кашпо с несколькими цветками (рис. 2), лучше всего вертикально расположенными.
Недостатки: для изготовления большого количества биологических часов под реализацию возникает неоходимость в приобретении шаговых двигателей и солнечных батарей.
Рис. 2
Техническое описание устройства.
На сборочном чертеже (Приложение 1) показано устройство биологических часов, корпус которых - основание 1 и крышка- подставка - изготовлены на токарном станке из древесины. Внешний вид и размеры зависят от величины цветка и дизайна комнаты. Цвет корпуса соответствует цвету горшка.
Вращающийся столик 3, ось 7, подшипник 9 использовали от отслужившего срок проигрователя грампластинок. Ременную передачу (ведущий шкив 5, пасик 6, ведомый шкив 8) взяли от отслужившего срок лентопротяжного механизма кассетного магнитофона. Все эти механические части устройства можно изготовить на токарном станке ТВ-7 из дюралюминия.
Движетелем в приборе служит шаговый двигатель от часового механизма электрических часов, который можно изготовить самостоятельно по прообразу. Разьем 10 взят с того же магнитофона, что и шкивы.
В качестве корпуса солнечной батареи использовали корпус микрокалькулятора с которого была взаимствована солнечная батарея. Источником питания биологических часов служат две солнечные батареи от двух микрокалькуляторов.
В данном приборе солнечная батарея крепится к оконному стеклу с помощью силиконовой присоски смазанной гелем.
Шнур питания необходимо брать той длины, на каком расстоянии находится цветок от окна или источника освещения.
Одним из вариантов источника питания возможно применение сетевого адаптора или гальванического элемента 1,5В.
Технологическая карта
| № | Порядок выполнения работы | Графическое изображение | Инструменты |
| 1 | Выбираем материал для изготовления корпуса. Древесина кедра 100x100x100 |
|
Линейка, столярный угольник, ножовка, столярный верстак |
| 2 | Распиливаем и закрепляем заготовку в СТД, производим черновую обработку. |  |
СТД, планшайба, шурупы, отвертка, ножовка, рейер, штангенциркуль, линейка. |
| 3 | Обрабатываем основание корпуса. |  |
СТД, майсель, плоская прямая стамеска, линейка, штангенциркуль. |
| 4 | Обтачиваем корпус подставки. |
|
СТД, майсель, плоская прямая стамеска, линейка, штангенциркуль. |
| 5 | Выполняем покраску корпуса. | Шлифовальная шкурка, кисть. | |
| 6 | Монтируем механическую часть. | См. Приложение 1 |
Стамеска, киянка, отвертка. |
| 7 | Электромонтажные работы. | См. Приложение 4 |
Паяльник, отвертка (плоская, фигурная). |
Экономический расчёт
С = Мз + Эз + Дз+Аз + З + Н
Мз – Материальные затраты
| № | Материал | Единица измерения | Цена | Количество | Стоимость |
| 1 | Древесина брус (100x100x100) | м3 | 1400 руб. |
0.001 | 1 руб. 40 коп. |
| 2 | Провод | м | 15 руб. | 2 | 30 руб. |
| 3 | Краска | кг | 70 руб. | 0.05 | 3 руб.50 коп |
| Итого: | 34 руб. 90 коп. |
Эз – Энергетические затраты
| № | Вид энергии | Услуга | Единица измерения | Цена | Количество | Стоимость |
| 1 | Электроэнергия | Освещение | КВт.ч | 0.80 руб. | 1.76 | 1 руб. 40 коп. |
| 2 | Электроэнергия | КВт.ч | 0.80 руб. | 0.3 | 24 коп. | |
| 3 | Тепло | м2 | 21 руб. | 3 руб. 20 коп. | ||
| Итого: | 4 руб. 84 коп. |
Аз - Амортизационные затраты
Взнос на восстановление оборудования не менее 4% от стоимости оборудования с учетом износа – 1,5 руб.
З - Заработная плата
Минимальная ставка – 720 руб.
24 рабочих для в месяц, 6-ти часовой рабочий день:
720 (руб.):24 (дня):6 (час)=5 руб. в час
5*4(час)=20 руб.
Рассчитываем районный коэффициент: 20*1,7=34 руб.
Заработная плата с учетом северных надбавок составила 34 руб.
Н - Налоги
Налоги 13% от реальных доходов. С детских работ выполненных в муниципальных детских учреждениях налоги не взимаются.
Дз – Дополнительные затраты
С- Себестоимость
С=34,90+4,84+1,5+34=75.24 руб.
Ц - Цена изделия = 150 руб.
П – прибыль = цена – себестоимость = 150–75.24=74.76 руб.
Эргономическая оценка
При изготовлении и эксплуатации изделие не требуется больших энергетических затрат.
Маркетинговые исследования
Прибор, предлагаемый в проекте уникален в своем роде, так как промышленных образцов такого типа (во всяком случае, на территории Российской Федерации) не существует.
Изложенные выше аргументы, позволяют предположить, что запуск такого прибора в производство и продажу будет иметь успех на отечественном рынке.
Исходя из вышеизложенного, следует признать, что разработка и внедрение такого устройства является перспективной.
Экологическая оценка
Приспособление имеет экологическую направленность, так как начальная цель устройства предотвращение тропизма у комнатных растений. Материалы, применяемые, для изготовления устройства не выделяют канцерогенных веществ, а энергия, использованная для питания - солнечная.
Прибор имеет низкое напряжение источника питания, поэтому, в области электробезопасности он абсолютно безопасен при эксплуатации.
Некоторые части изделия взяты с утилизации.
Так как прибор позволяет улучшить фотосинтез растения, то в атмосферу помещения будет выделяться больше кислорода.
Заключение
Испытание биологических часов прошли успешно.
Преимуществом предложенной технологии является простота изготовления и процесса модернизации. Исходя из выше сказанного, следует, что предложенный проект имеет хорошую перспективу найти признание у мастеров.
Предложенная в проекте технология соответствует современным нормам на проектирование приборов такого типа. Простота конструкции позволяет изготавливать предложенное устройство, как в индивидуальных, так и в промышленных масштабах. Низкая себестоимость и простота изготовления прибора – вот главные факторы, которые выводят данную разработку на ведущие места в области производства такого класса приборов.
Считаем, что наш проект (благодаря вышеперечисленным факторам) заслуживает внимания и самой высокой оценки.
Литература
- Бейерс Т. 20 конструкций с солнечными элементами. – М.: “Мир”, 1985.
- Заяц Р.Г. Мы - ООО “Юнипресс”, 2002.
- Пехов А.П. Биология с основами экологии. – СПб.: “Лань”, 2000.
- Полевой В.В. Физиология растений – М.: “Высшая школа”, 1989