Кистерная С.В. " Элементы машиноведения в обучении обработке ткани" (журнал "школа и производство" №6, 2004г.).

Приступая к изучению раздела «Элементы машиноведения» в 5-м классе, я рассказываю учащимся вкратце об истории развития техники. Предлагаю им совершить «фантастическое путешествие» в те времена, когда человек использовал в качестве одежды Звериные шкуры, а вместо современной стальной иглы — костяную. Рассказываю о создании в эпоху неолита первых тканых материалов.

Далее знакомлю школьников с историей внедрения в мануфактурное производство в 60-х годах XVIII в. станков и машин. Прежде всего этот процесс затронул хлопчатобумажное производство. В 1733 г. механик и ткач Джон Кей создал механический челнок для ручного ткацкого станка. В 1765 г. плотник и ткач Джеймс Харгривс изготовил механическую прялку, названную им «Дженни» в честь своей дочери. Два десятилетия спустя сельский священник и изобретатель Эдмунд Картрайт построил механический ткацкий станок с ножным приводом. Подчеркиваю, что человек постоянно совершенствовал орудия труда, и ввожу понятия «техническая эволюция» и «прогресс». Применение паровой машины привело к революции в промышленном производстве. Здесь объясняю понятие «революция».

Швейная машина также претерпела существенные изменения с момента своего изобретения. Ее первоначальный проект был разработан великим Леонардо да Винчи в XV в., а в 1755 г. немец Карл Вейзенталь изобрел машину с иглой, ушко в которой помещалось посередине. С ее помощью можно было соединять детали изделия такими же стежками, что и при ручном шитье. Потом были изобретены игла с ушком на нижнем заостренном конце и челнок. В конструкцию швейной машины вносились и другие изменения, в том числе программное управление.

Сообщаю ученицам о знаменитой фирме «Зингер», построившей в 1900 г. в г. Подольске завод швейных машин.

Познакомив с понятиями «детали машин», «механизмы», «машины», приступаю к изучению швейной машины. Прошу учениц обратить внимание на машины, которыми оборудована школьная швейная мастерская.

Выясняем, что они отличаются приводными устройствами. Сообщаю их правильные названия: швейная машина с ручным, ножным и электрическим приводом. Ручной и ножной приводы осуществляются за счет мускульной силы человека и позволяют значительно увеличить скорость движения иглы. Для наглядности демонстрирую работу детской швейной машины (без привода), а затем — швейной машины с ручным приводом.

Наибольшее затруднение у пятиклассниц вызывает понимание принципа действия ручного привода. Чтобы объяснить его, на маховое колесо швейной машины наклеиваю маленький кусочек красной бумаги или ткани, делаю один оборот рукояткой, а ученицы в это время считают, сколько раз мелькнет наклейка. Это происходит трижды, что позволяет им сделать вывод: маховое колесо в приводе вращается в три раза быстрее. После этого, чтобы проверить понимание роли приводного устройства, спрашиваю, может ли швейная машина работать без привода. Поскольку не все отвечают правильно, вновь демонстрирую им работу детской швейной машины и подвожу к выводу, что машина может выполнять стежки и без приводного устройства, но значительно медленнее.

Далее предлагаю им заглянуть внутрь корпуса ручного привода, чтобы понять, за счет чего он позволяет увеличить скорость работы машины. Для этого показываю на плакате, что в корпусе приводного устройства находятся два зубчатых колеса, причем малое через поводок соединено с маховым, а большое — с рукояткой (рис.1). Объясняю понятия «ведущего» и «ведомого» звеньев в механизме передачи. Учащиеся уясняют, что в ручном приводе большое зубчатое колесо — ведущее, а меньшее — ведомое, причем диаметры их подобраны так, что за один оборот ведущего колеса ведомое успевает сделать три.

Поясняю, как с помощью условных изображений можно показать последовательность передачи движения в ручном приводе. Такая схема называется кинематической. На ней изображены только те элементы, которые принимают участие в передаче движения. После этого учащиеся чертят в тетради кинематическую схему ручного привода швейной машины (рис.2). Рядом с нею они вписывают передаточное отношение, равное 1:3.

В 6-м классе занятия по машиноведению начинаю с повторения устройства и принципа действия ручного привода швейной машины. Поэтому при изучении ножного привода учащиеся не испытывают особых трудностей. Когда я прошу их определить ведущее и ведомое звенья и передаточное отношение в нем, они достаточно легко справляются с заданием. Обращаю их внимание на то, что передаточное отношение, в данном случае равное 1:8, расшифровывается так: за один оборот ведущего колеса ведомое делает восемь оборотов. В рабочих тетрадях названия деталей записываются в той последовательности, в которой они взаимодействуют между собой: педаль, шатун, пусковое колесо, ремень, шкив. Это облегчает построение кинематической схемы ножного привода.

В 7-м классе изучается электрический привод в швейных машинах. Его устройство и принцип действия я объясняю с помощью плаката, а затем демонстрирую его в работе на швейной машине. При этом обращаю внимание учащихся на то, что электрический привод действует от сети переменного тока, а электрошнур подведен к электродвигателю и пускорегулирующей педали, выполняющей функции пуска и регулирования скорости.

Ученицы чертят в рабочих тетрадях кинематическую схему электропривода (рис. 3) и определяют передаточное отношение, равное 5:1. В отличие от ручного и ножного приводов в электрическом диаметр ведущего колеса меньше диаметра ведомого в пять раз. Я объясняю им, что такое соотношение диаметров колес позволяет придать игле движение со скоростью 240 об/мин, что в пять раз меньше слишком высокой для работы швеи скорости электродвигателя, состав­ляющей 1200 об/мин.