Московский государственный технический университет
| Вид материала | Документы |
- Московский Государственный Институт Электроники и Математики (Технический Университет), 763.07kb.
- Отчет государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования, 2810.92kb.
- Московский Государственный Институт Электроники и Математики (Технический Университет), 10.69kb.
- Осрб 1-36 04 02-2008, 702.53kb.
- Дорожный Технический Университет (мади) г. Москва, Ленинградский проспект, д. 64, программа, 39.53kb.
- Технический Университет «мами», 19.15kb.
- Московский государственный авиационный институт (технический университет), 121.53kb.
- Московский авиационный институт (государственный технический университет), 297.3kb.
- Технический университет И. П. Карпова базы данных утверждено Редакционно-издательским, 2165.73kb.
- Утверждаю, 394.89kb.
Ларионов Игорь Александрович
Населенный пункт: г. Ставрополь
Учебное заведение: МОУ ДОД Ставропольский дворец детского творчества
Класс/курс: 11 класс
Направление: Физика
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯ ПОТЕНЦИАЛОВ ПРИ РАСТЕКАНИИ ТОКА ОТ СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОДОВ В ПРОВОДЯЩЕЕ ПОЛУПРОСТРАНСТВО
Существует обширный класс явлений, которые невозможно исследовать прямыми экспериментами ввиду их опасности или по причине дороговизны. В таких случаях прибегают к применению тории подобия, согласно которой, явления протекают одинаково при изменении величин и параметров в пропорциональное число раз. Таким образом, уменьшение масштаба и значения физических величин до некоторых уровней позволяет в большинстве случаев осуществить прямой эксперимент. Дальнейшее нахождение коэффициента подобия позволяет пересчитать данные на реальное явление.
Именно такой подход к расчету поля потенциалов сетки заземлителя предприятия «Западные сети», представляющей сложную систему электродов в проводящем полупространстве осуществлен в настоящей работе.
Для этого создавалась уменьшенная в 600 раз модель сетки заземлителя предприятия «Западные электросети» (рис 1), а токи КЗ при его работе и токи при ударах молний составляющие десятки килоампер, уменьшилась до уровня миллиампер. В результате экспериментов по измерению потенциалов отдельных точек и использования пакета FEMM было построено поле потенциалов и найдены потенциалы самой сетки в местах расположения линий управления и зданий с управляющей аппаратурой и персоналом.
Рисунок 1 – модель исследуемого объекта:
1
Рисунок 1
– проволочная сетка; 2 – поддерживающая конструкция; 3 – диэлектрическая ванночка с заземленной фольгой; 4 – уровень раствора соли в ванночке; 5 – генератор импульсов; 6 – питающий провод генератора; 7 – заземление генератора; 8 – осциллограф; 9 – индикатор осциллографа; 10 – заземление осциллографа; 11 – провода в изоляции.
Для доказательства правомерности нашего подхода и методики сопоставлялись потенциалы аналогичных точек для двух цилиндров различных диаметров в проводящих полупространствах при стекании различного тока. Цилиндры были выбраны ввиду того, что возможен аналитический расчет их полей [4]. Далее проведены опыты и расчеты при масштабировнии диаметров цилиндров и токов в размере 1:600 пропорционально отношению размеров сетки заземлителя ПС «Западная» и экспериментальной модели в наших опытах и найден коэффициент подобия.
Потенциалы поля на сетке заземлителя ПС «Западная» получены умножением коэффициента подобия на потенциалы, полученные опытным путем на уменьшенной модели.
Результаты работы полезны не только с физической точки зрения, но и с практической. Это обуславливается сложность проведения натурных экспериментов на реальных энергетических объектах, а эти эксперименты позволяют оценить электромагнитную совместимость (ЭМС), которой в последнее время уделяется большое внимание, в том числе и на законодательном уровне. Ввиду этого возможно применение данной методики для оценки ЭМС уже на стадии проектирования объектов.
Рис.1
Горбачев Владимир Андреевич
Населенный пункт: Шпаковский район, с Казинка
Учебное заведение: МОУ «СОШ №15»
Класс/курс: 11 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Реальные перспективы развития автоматизации в области агротехнологий
Цель нашего проекта – определение путей решения назревших проблем в области производства зерновых и пропашных культур. Мы считаем, что, определив эти пути, и определив, насколько они реальны, можно будет применить их и тем самым:
- улучшить условия для выращивания сельскохозяйственных культур;
- прекратить частично или полностью ухудшать экологическую среду при обработке почвы;
- значительно увеличить производительность труда.
Применение современной техники приводит переуплотнению почвы. Чтобы уменьшить давление на почву лучше применять гусеничные движители с резиновыми гусеницами.
Не менее интересен вариант уменьшения уплотнения почвы - это применение менее тяжелой техники. Уже сейчас имеются первые разработки электротрактора, который приводится в действие от аккумуляторных батарей и из механической трансмиссии имеется только один ведущий мост, что значительно уменьшило вес данной модели.
В проекте рассмотрен анализ различных разработок по проблеме беспроводной передачи электроэнергии.
Для уменьшения загрязнения пахотного слоя ядохимикатами нужно свести их применение к минимуму, а это можно только за счет увеличения циклов механической обработки полей.
Наиболее реально, что решить поднятые проблемы можно, если выполнить все возникшие к ней требования. Нужно снизить вес трактора до минимума. Так как мощность такого трактора будет мала, то необходимо увеличить количество таких тракторов, а их управление осуществлять с помощью компьютера дистанционно. Для контроля расстояния между проходами трактора нужно установить на каждом тракторе бортовой компьютер и использовать спутниковую навигацию.
Уже сейчас для питания трактора реально использовать однопроводную систему, при которой возможно использование в качестве проводника лазерный луч.. Электрическая энергия в резонансном режиме может передаваться с малыми потерями от генератора к приемнику, вдоль однопроводного канала из неметаллических проводящих материалов на частоте 1-25 кГц и выше на любое расстояние и в любом направлении относительно Земли. Передаваемая мощность ограничена, как и в обычных ЛЭП, и может достигать при больших напряжениях в импульсном и непрерывном решении величины от 10 Вт до 1000МгВт. Для того, чтобы внедрить данную систему необходимо в определенной степени «элекрифицировать» наши поля. Нужно оборудовать пахотные земли стационарными вышками, своего рода диспетчерскими пунктами, центрами управления электротракторами, с которых бы осуществлялось управление и передача электроэнергии к электротракторам. Частота таких пунктов зависит от дистанции, на которое позволяет рельеф местности осуществлять необходимые функции передачи и управления.
Совершенно ясно, что производство электротракторов значительно дешевле производства современных тракторов. Если же выпускать трактора с солнечными батареями, то они окажутся немного дороже, но их техническое обслуживание и ремонт будет гораздо дешевле. Затраты на электроэнергию и ГСМ будут гораздо ниже. Трактора будут экологически чистые и более комфортные, так как не будет вибрации, которая свойственна двигателям внутреннего сгорания. Затраты на компьютеры также незначительны, мы знаем, что компьютерная техника с каждым днем становится дешевле.
Мы надеемся, что наш проект заинтересует государственные структуры управления агропромышленным комплексом. Машинно-тракторный парк страны можно перевести на новую технику за 10-15 лет.
Тульская область
Лещёв Даниил Сергеевич
Населенный пункт: Тульская область, г. Тула
Учебное заведение: МОУ «Лицей №1»
Класс/курс: 11 класс
Направление: Техника и инженерное дело
ПРИВОДНЫЕ РОЛИКОВЫЕ ЦЕПИ – ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Тяжелонагруженные приводные роликовые цепи в настоящее время, применяются практически во всех сферах машиностроения, в станкостроении, в подъемно-транспортной технике, в том числе в автомобилестроении, в авиастроении и космонавтике и т.д. Такие цепи используются также в гидротехнических сооружениях и конвейерных линиях, то есть везде, где требуется передать большую силу на значительное расстояние без существенных потерь механической энергии.
Научная работа посвящена исследованию процесса холодного выдавливания полуфабрикатов роликов с перемычкой внутри, а также опытному доказательству теоретический выкладок, описывающих этот процесс.
Целью исследования является улучшение технологии изготовления роликов приводных цепей для снижения их себестоимости, теоретическое исследования предлагаемой технологии, а также опытно - экспериментальные исследования.
Была разработана маршрутная технология, позволяющая реализовать предложенный метод изготовления роликов из полуфабрикатов с перемычкой, также был произведен расчет геометрических параметров цилиндрической прутковой заготовки, необходимый для выдавливания полуфабриката.
Изготовлен штамп для проведения экспериментальных исследований характера течения металла в штампе на примере пластичного материала со слоями различного цвета для лучшей визуализации полученных результатов.
Выполнена твердотельная модель штампа, готовая к выполнению ее в металле и получению пробной партии конечного продукта.
Проведенные исследования позволят внедрить предлагаемую технологию, которая существенным образом удешевит производство роликов при значительном улучшении их потребительских свойств, а, также снизить цену конечной продукции.
Разработаны технология, штамповая оснастка для комбинированного выдавливания роликов с динамическим центрированием инструмента. Используя современные информационные технологии, выполнена твердотельная модель штампа, готовая к выполнению ее в металле и получению пробной партии конечного продукта.
Экономический расчет показал, что при использовании новой технологии отечественные производители будут экономить на металле 60% по сравнению с существующей технологией. Подготовлена заявка на патентование полезной модели в Российское патентное ведомство.
Тюменская область
Велижанин Дмитрий Олегович
Населенный пункт: г. Тюмень
Учебное заведение: Общеобразовательный лицей Тюменского государственного нефтегазового университета
Класс/курс: 10 класс
Направление: Техника и инженерное дело
МОДЕЛЬ САМОЛЁТА КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ “ЛЕТАЮЩЕЕ КРЫЛО”
Существует несколько видов технического спорта: авиамодельный и автомодельный. Я уже четыре года занимаюсь авиамодельным спортом, участвую в соревнованиях областного и всероссийского уровня, в дальнейшем, планирую выезд на международные соревнования. Авиамодельный спорт - это технический вид спорта, где участники соревнуются в конструировании и изготовлении летающих моделей планеров, самолётов, вертолётов, в управлении ими полётов на скорость, дальность, продолжительность полёта и на высший пилотаж. Созданная мною модель относится к классу радиоуправляемых моделей воздушного боя(RC/CR). Воздушный бой - это класс соревнований по авиамодельному спорту, где в одном туре, продолжительностью пять минут летают четыре модели с привязанными к хвостовой части ленточками пятнадцатиметровой длины. Каждой модели соответствует ленточка определённого цвета. Чтобы победить, нужно сделать как можно больше отрубов ленточек противника, продержаться в воздухе положенное время (пять минут) и посадить модель в указанной зоне. Если все эти условия выполняются, экипаж, состоящий из пилота и механика, набирает наибольшее количество очков. По окончании соревнования по результатам набранных экипажами очков, выделяют три призовых места. Так как я заинтересован в победе, поэтому поставил перед собой цель создать быструю, устойчивую и сверхманёвренную модель. Передо мной встала задача выбрать компоновочную схему самолёта, материалы для модели и оборудование (двигатель, аппаратуру).
На сегодняшний день существует множество моделей воздушного боя различных конструкций. Компоновочная схема летающее крыло уже не редкость. Но нужно создать такую модель, которая должна летать в любую погоду, быть скоростной, устойчивой и манёвренной для того, чтобы можно было рубить ленты противника и побеждать на соревнованиях.
ТОКАРЬ Андрей Юрьевич
Населенный пункт: г. Ишим
Учебное заведение: МОУ Средняя общеобразовательная школа №5
Класс/курс: 9 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Индикатор освещения классной комнаты
Световой режим в учреждениях для детей и подростков предусматривает в количественном и качественном отношении всех, но в первую очередь основных – классных помещений. Его нельзя рассматривать в отрыве от проблемы охраны зрения школьников. Интенсивность освещенности рабочего места имеет большое значение для профилактики нарушений зрения, особенно при работах, требующих зрительного напряжения. При плохом или неправильном освещении снижается умственная работоспособность. Для организации нормального функционирования и жизнеобеспечения учащихся необходимо соблюдение всех санитарно-эпидемиологических правил и норм. Важность определяется еще и тем, что по мере роста и развития организма происходит рост глаза, развитие его преломляющей системы, которое заканчивается только к 9-12 годам. В связи с большой лабильностью органа зрения в детском возрасте зрительная работа сопровождается напряжением всех функций зрения и сама по себе может способствовать возникновению зрительных расстройств.
Целью нашего исследования является изучение вопроса о проблемах естественного и искусственного освещения классной комнаты и создание прибора «Индикатор освещения классной комнаты», проведение испытаний прибора на примере классной комнаты. Методами исследования является изучение и анализ литературы; изготовление и испытание прибора.
Проведенные измерения показали, что уровень освещенности не в полной мере соответствует гигиеническим нормативам в кабине физики. Рекомендовано использование прибора в каждой классной комнате.
Челябинская область
Бонин Иван Александрович
Населенный пункт: г. Златоуст
Учебное заведение: МОУ школа № 4
Класс/курс: 8 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Изготовление модели ветряной мельницы
Цель: на примере данной модели показать альтернативный способ выработки электроэнергии.
Задачи:
1. Изучить природу возникновения электрического тока.
2. Познакомиться с исследованиями, посвященными проблемам выработки электроэнергии различными способами.
3. Поэтапное изготовление модели ветряной мельницы.
Наша страна самая большая по площади. И большая часть территории России находит на севере. Чтобы не замёрзнуть, люди постоянно тратят энергию на обогреватели. А потом приходят большие счета за свет. Приходится каждый месяц выкладывать немал сумму денег. Но можно найти выход. Я предлагаю ставить на севере нашей страны ветряные мельницы.
Методы и приемы:
1) Изучение литературы по данной теме;
2) Поиск необходимого материала для изготовления модели;
3) Изучение лопастей ветряной мельницы;
4) Фотографирование последовательности этапов работы;
5) Пробные испытания модели;
Полученные данные: генератор выделяет электроэнергию, с помощью которой зажигается светодиод.
Вывод: на примере данной модели ветряной мельницы. Мы доказали, что она может служить альтернативным способом источником электроэнергии.
Чубарев Сергей Александрович
Населенный пункт: г. Верхний Уфалей
Учебное заведение: МОУ Средняя общеобразовательная школа №2
Класс/курс: 8 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Возможность обеззараживания испарителя кондиционера автомобиля, с помощью физических излучений
Автомобиль в жизни современного человека занимает значительное место, особенно у некоторых категорий людей в связи с их профессиональной деятельностью. Однако многие не догадываются, что он представляет серьёзную угрозу для их здоровья, с точки зрения бактериального загрязнения. Провести профилактику салона автомобиля достаточно просто с помощью химических дезинфикаторов, а обработать скрытые системы источников бактериального загрязнения является значительной проблемой, несмотря на то, что они является основными накопителями бактерий благодаря своим конструкционным особенностям. Как можно решить эту проблему? В медицине уже давно используются физические излучения для дезинфекции, почему бы не применить подобные виды излучений для обеззараживания закрытого блока кондиционера и внутрисалонного фильтра. Целью представленной работы является: разработка системы обеззараживания блока кондиционера и внутрисалонного фильтра, основанной на использовании физических излучений губительных для бактерий. В первой части работы изложен теоретический материал о работе автомобильного кондиционера, природе и бактерицидном действии ультрафиолетового излучения, а также исследования бактериальной среды испарителя и салонного фильтра. Практическая сторона проекта рассматривает разработку и устройство бактерицидных излучателей в составе климатической установки автомобиля, и изготовление демонстрационной модели, показывающей принцип работы устройства. Практическими результатами работы является доказательство того, что ультрафиолетовое воздействие на испаритель и фильтр оказывает сильный обеззараживающий эффект практически уничтожая всю микрофлору, что является несомненно положительной стороной проведённой работы. Разработана и опробована в действии система бактерицидных излучателей в составе климатической установки автомобиля и её использование доказало, на основе бактериологических анализов, высокую эффективность системы. Проведённые исследования доказали безопасность применения системы для водителя. Применение подобной системы излучателей может широко использоваться в производстве автомобилей и для индивидуального изготовления, и самостоятельного монтажа.
Семёнов Павел Валерьевич
Населенный пункт: г. Верхний Уфалей
Учебное заведение: МОУ Средняя общеобразовательная школа №2
Класс/курс: 10 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Исследование возможных вариантов систем запуска трехфазного двигателя от однофазной сети
При разработке некоторых конструкций, приспособлений и станков мы столкнулись с проблемой подключения трехфазных асинхронных двигателей к однофазной сети. Подобные проблемы очень часто возникают у многих любителей при конструировании электрооборудования для мастерской. Необходимое оборудование в домашней лаборатории радиолюбителя - сверлильный и точильный станки. Однако не каждый может их приобрести, да и стоят они дорого. Купить же асинхронный трехфазный электродвигатель, чтобы на его основе сделать необходимый станок, намного проще и, главное, дешевле. Основная проблема заключается в подключении такого двигателя к однофазной сети. Обычные конденсаторные схемы включения асинхронных трехфазных двигателей в однофазную сеть очень часто не дают должного эффекта при работе двигателя (высокие до 50% потери мощности). Поскольку трехфазные асинхронные двигатели промышленного производства являются наиболее доступными и в то же время возникают вышеперечисленные проблемы, я задался целью найти варианты включения этих двигателей без значительных потерь мощности. В первой части работы рассматривается система трехфазного тока и его получения, устройство трехфазного асинхронного двигателя переменного тока и принцип его работы. В следующих разделах я рассматриваю способы подключения двигателя в однофазную сеть. На основании этих способов разрабатывается два устройства позволяющие использовать двигатель с минимальными потерями мощности. Первое основано на использовании индукционно-конденсаторного пуска двигателя и позволяет осуществить полноценный поворот фазы при работе двигателя. Второе устройство представляет собой инвертор позволяющий получить из одной фазы три полноценных фазы. В последнем разделе работы приводятся материалы по работе двигателя с помощью разработанных устройств. В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы: Трёхфазный асинхронный двигатель можно с успехом запустить и эксплуатировать с любой из предложенных систем запуска, если не брать во внимание потерю половины мощности двигателя, при конденсаторном пуске и размеры батареи конденсаторов. Разработанные и исследованные, относительно пусковых характеристик, устройства позволяют эксплуатировать двигатели с минимальными потерями мощности. При конденсаторноиндукционном запуске и эксплуатации двигателя потери мощности можно уменьшить, если разрабатывать схему под конкретный двигатель. Устройства просты в изготовлении и показали высокую надёжность при эксплуатации. Схемы устройств запуска не содержат дорогих и дефицитных элементов и имеют высокую повторяемость конструкции.
Савельев Александр Валерьевич
Населенный пункт: г. Верхний Уфалей
Учебное заведение: МОУ Гимназия №7 «Ступени»
Класс/курс: 11 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Технология получения рудного концентрата методом ультразвуковой флотации из технологических отходов шахтной плавки
При производстве цветных металлов большое значение имеет процентное содержание металла в используемом рудном концентрате. Достигается это различными путями. Одним из методов получения рудного концентрата является метод флотации. Основной задачей данной работы являлось разработать технологический режим флотации с использованием ультразвука для переработки отходов шахтной плавки с целью получения технологически пригодного для выплавки металла рудного концентрата и возможность добавки в этот концентрат продуктов коагуляции сточных вод ОАО «Уфалейникель». В работе рассмотрены теоретические основы воздействия ультразвука в водных средах, его влияние на процессы диспергации. Один из разделов работы подробно рассматривает устройство экспериментальной флотационной камеры с использованием ультразвукового излучателя. Результаты экспериментальных исследований по методу ультразвуковой флотации приводятся в работе и таблицах приложений. Вторым направлением в исследованиях было разработка технологии коагулирования сточных вод сбрасываемых ОАО «Уфалейникель» в р. Генералку. В результате коагуляции образуются агрегаты - более крупные частицы, состоящие из скопления мелких. В результате экспериментов выяснилась возможность добавления осадков выпавших в результате коагуляции в рудные брикеты. Один из разделов работы посвящен исследованиям возможного использования полученного концентрата в промышленных условиях в качестве рудных брикетов. С этой целью были проведены исследования по возможности брикетирования мелкодисперсионных материалов, рассчитана и опробована форма ячейки брикетного пресса, позволившая создать достаточную степень обжатия. На основе разработанной в прошлые годы технологии, состав брикетной смеси был экспериментально откорректирован. Полученные брикеты были всесторонне исследованы на соответствие их свойств промышленному производству. Заключение о возможности использовании метода ультразвуковой флотации на предприятиях цветной металлургии имеется в выводе.
Юртаев Дмитрий Андреевич
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ лицей №11
Класс/курс: 10 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Гравиметр на основе физического маятника
Данная работа является продолжением темы “Колебательное движение на основе математического маятника”. В данной работе был сделан гравиметр на основе физического маятника. Цель работы: необходимо создать гравиметр на основе физического маятника.
Задачи исследования: исследование существующих стабильных гравиметров, моделирование гравиметра на основе математического маятника, экспериментально стабилизировать амплитуду колебаний маятника.
Для решения поставленных задач мы сделали макет гравиметра на основе физического маятника, была разработана система поддержки колебаний маятника. Выбранная платформа - физический маятник, позволила наиболее точно измерить период маятника, а следовательно и ускорение свободного падения. И таким образом, в общей мере чувствительностью гравиметра задаётся способностью точно измерить период колебания. Мы смогли найти лишь компьютерный осциллограф «Disco Digital Scope» фирмы Трейд-М, позволяющий измерять период колебания с точностью до 1мс. А, по-видимому, с точностью до ±1 мс. Поэтому и точность измерения g будет ±1.5G.
На основании проделанной работы сделаны следующие выводы:
1.Создан гравиметр, для наиболее точного измерения периода колебаний.
2. Увеличена точность вычисления периода колебаний гравиметра.
3. С помощью данного маятника можно вычислить период с точностью до ±1 мс.
Сухов Ждан Сергеевич
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ лицей №11
Класс/курс: 11 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Исследовательский луноход с возможностью наземного применения
Настоящая работа является продолжением работы «Модель лунохода для поиска и разработки месторождений Гелия-3 и других полезных ископаемых на поверхности Луны», в которой рассматривались способы добычи полезных ископаемых.
Задачи исследования: изучение литературных источников по данным вопросам, доработка ходовой части модели, разработка схемы управления роботом по радиоканалу, разработка программного управления луноходом и реализация систем слежения и управления.
Для решения поставленной задачи автор изучил литературу, посвященную разработке различных наземных роботов, использовал язык программирования С++, усовершенствовал конструкцию модели лунохода, схему и программу её управления.
Особенностью механической части конструкции новой модели является использование корпуса двигателя в качестве оси балансира, а так же использование редукторов для увеличения крутящего момента на колёсах.
После проведения модернизации предыдущей модели лунохода-робота были получены следующие результаты:
- Шаговые двигатели заменены на электродвигатели
- Для увеличения крутящего момента применены бортовые редукторы.
- Для обеспечения маневренности при повороте и увеличения надежности модели в колесной схеме используются восемь ведущих колес (вместо четырех).
- Изменена электрическая схема питания электродвигателей.
- Разработана схема управления по радиоканалу.
- Изменена программа управления луноходом.
- На модель установлена действующая видеокамера с возможностью передачи видеоизображения на пульт управления.
В результате модернизации была получена более маневренная и управляемая по радиоканалу модель. Помимо задачи поиска полезных ископаемых в автоматическом режиме согласно заложенной программы, теперь появилась возможность использования ручного управления роботом по радиоканалу с возможностью визуального обследования труднодоступных пространств на Земле.
Бубенщиков Сергей Александрович
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ лицей №11
Класс/курс: 11 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Простой гибридный Hi-Fi усилитель мощности низких частот
В настоящее время существует большое разнообразие усилителей мощности звуковой частоты. Но качественные усилители стандарта Hi-Fi стоят достаточно дорого и доступны не всем любителям качественного звука.
Цель исследования: Разработать и создать стереоусилитель мощности, основываясь на опыте, полученного в предыдущей работе, содержащего минимум воспринимаемых на слух искажений, довести его до логического завершения – ввести в конструкцию усилителя регулятора тембра и сделать его стереофоническим
Задачи:
1. Обосновать критерии качества усилителя с точки зрения основ теории музыки.
2. Разработать схему усилителя, не уступающего по качеству промышленным образцам (ГОСТ 24388-88).
3. Выбрать основные элементы усилителя, максимально соответствующие выбранным критериям качества.
4.Реализовать на практике разработанную схему, и произвести оценку ее технических параметров на основании ГОСТ-23849-87.
Выводы:
- Мы изучили литературу, посвященную математическому аспекту музыки и обосновали критерии качества звучания усилителя.
- В ходе изучения литературы также были выбраны основные элементы, использующиеся в усилителе: электронные лампы и полевые транзисторы
- Путём усовершенствования прошлогоднего прототипа была разработана схема стереофонического усилителя мощности.
- Нам удалось создать качественный, но при этом относительно дешевый и легкий в сборке стереоусилитель мощности.
- Проведены испытания усилителя, что подтвердило заявленные на этапе проектирования технические параметры.
Рузаков Илья Андреевич
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ лицей №11
Класс/курс: 11 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Изучение рассеяния отраженного излучения от поверхностей различной природы
Работа посвящена актуальной проблеме изучения рассеяния отраженного излучения от поверхностей различной природы. В настоящий момент существует огромное множество технологий, в которых необходимо учитывать качество поверхностей, в частности их отражательной способности. Однако широкое распространение получил метод оценки качества денежных знаков при освещении ультрафиолетом только в банковском деле, в некоторых областях медицины, например, при обнаружении грибков и различных микроорганизмов.
Нас заинтересовал вопрос о применимости явления индуцированного вторичного излучения при изучении различных покрытий: лаков, красок, полимерных пленок, которые широко применяются при изготовлении предметов быта (мебель, стеновые панели и так далее). Следовательно, возникла необходимость в разработке устройства, позволяющего быстро и качественно осуществлять мониторинг поверхностей, при облучении. Это особенно важно для нанотехнологий последнего времени, включающих в себя множество различных направлений, в том числе создание материалов с заданными свойствами.
В работе была поставлена цель – изучить явление рассеяние отраженного излучения от поверхностей различной природы (диэлектриков, металлов, керамических и органических материалов). Основным методом исследования выступает эксперимент, который включает в себя моделирование и конструирование исследовательской установки, описание хода эксперимента и его результатов. Теоретический метод исследования включает в себя анализ научных источников, справочников и учебных пособий. Описываемая в работе установка может использоваться как в научно-исследовательской деятельности учащихся, так и в учебном процессе.
Объект изучения: Действие электромагнитного поля видимого излучения на вещество.
Предмет изучения: Реакция вещества на внешнее электромагнитное воздействие (свет).
Гипотеза исследования: На поверхностях различной природы можно обнаружить индуцированное вторичное излучение. У органических веществ существует много предпосылок к преобразованию фиолетовых лучей в другой спектр, по интенсивности его составляющих можно судить об их активности. Для объяснения этого явления возможно применение теории внутреннего фотоэффекта.
Выводы:
Был избран оптический метод изучения поверхностей, так как он является одним из самых эффективных и мобильных методов; более детально изучено отражение света, и, следовательно, при отражении индуцированного вторичного излучения было замечено, что:
- происходит рассеяние света;
- наблюдается явление дифракции, появляется дополнительный спектр;
- наблюдается отраженный спектр с длиной волны меньшей длины волны падающего света;
Гипотеза была объяснена теорией внутреннего фотоэффекта.
Ляжьев Павел Олегович
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ гимназия № 80
Класс/курс: 10 класс
Направление: Математика
Электронный учебник «Кривые второго и третьего порядка. Циклоидальные кривые»
Целью работы являлось создание электронного учебника по кривым второго, третьего порядка, циклоидальным кривым, который удовлетворял бы следующим требованиям: был понятен школьникам, но, при этом, обладал всей полнотой информации, необходимой для овладения данной теорией.
Главные задачи исследования:
- изучить теоретический материал о кривых второго, третьего порядка, о циклоидальных кривых;
- познакомиться с основными требованиями к электронным учебникам;
- познакомиться с программой, необходимой для создания учебника;
- разработать план построения учебника;
- создать электронный учебник;
В процессе работы был создан электронный учебник «Кривые второго и третьего порядка. Циклоидальные кривые». При составлении учебника использовалась свободно распространяемая программа Teach Book Lite, предназначенная для проектирования электронных учебников. Учебник предназначен для учащихся школ для применения на элективных курсах по математике, для самостоятельного изучения тем аналитической геометрии.
Васина Анна Павловна
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ Лицей №77
Класс/курс: 8 класс
Направление: Физика
Практическое применение фазовых переходов
Изучая в курсе физики 8 класса тему тепловые явления и агрегатные состояния вещества, мне захотелось более подробно рассмотреть агрегатные состояния воды и фазовые переходы. Изучив литературу по данному вопросу и приборы, имеющиеся в школьной лаборатории, я пришла к выводу, что необходимо разработать демонстрационную установку, показывающую агрегатные состояния воды.
Цели моей работы: разработать демонстрационную установку, показывающую агрегатные состояния воды и фазовые переходы. Выявить наличие примесей в составе снега (льда).
Установка предназначена для демонстрации фазовых переходов воды: из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное, из газообразного в жидкое. Таким образом, можно пронаблюдать явления плавление, испарение и конденсацию.
Файзуллин Артур Рушанович
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ Лицей №82
Класс/курс: 9 класс
Направление: Физика
Воздушно – гидравлическая ракета
Цель работы: создание установки, демонстрирующей реактивное движение.
Задачи:
- изучить теорию движения тел переменной массы;
- изучить принципы действия и устройства ракеты;
- изготовить действующую модель воздушно-водяной ракеты;
- с помощью созданной модели проверить справедливость;
- закона сохранения энергии;
- закона сохранения импульса;
- уравнения Бернулли;
- уравнения Циолковского;
- применить установку для измерения электрического поля Земли (для предсказания грозовой обстановки).
Экспериментальная часть. Для экспериментальной проверки формулы Циолковского изготовлена действующую модель ракеты. В ракету наливают воду и накачивают воздух с помощью автомобильного насоса. При открывании клапана сжатый воздух выталкивает из ракеты струю воды и возникающая реактивная сила приводит ракету в движение. Для выяснения максимальной дальности полета ракеты проведено специальное исследование. Оказалось, что для достижения максимальной скорости в модель ракеты объемом 1500 мл, следует наливать 500 мл воды.
Для определения скорости истечения воды из сопла ракеты произведены измерения четырьмя способами:
- с помощью баллистического маятника, измеряя угол отклонения, используя закон сохранения энергии и закон сохранения импульса;
- измеряя высоту подъёма ракеты при вертикальном запуске, используя закон сохранения энергии;
- используя уравнение Бернулли, с помощью уравнения Циолковского.
Результаты работы:
1. Изготовленная модель ракеты с достаточной точностью иллюстрирует принцип реактивного движения и выполнение закона сохранения энергии и закона сохранения импульса, и при соблюдении мер безопасности может быть использована как наглядное пособие при изучении реактивного движения в общеобразовательной школе.
2. На данной модели учащиеся могут рассмотреть и исследовать закономерности движения тела, брошенного под углом к горизонту.
3. Проведённые с помощью данной модели измерения подтверждают справедливость уравнения Циолковского.
4. Данная модель может быть использована для измерения напряженности электрического поля Земли.
Фомин Андрей Сергеевич
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ Средняя общеобразовательная школа №153
Класс/курс: 10 класс
Направление: Физика
Моделирование опыта по изучению силы упругости
Работа представляет собой интерактивную модель, позволяющую с помощью компьютерных средств измерить силу упругости. Модель содержит описание лабораторной работы и инструкции к действию. От учащихся требуются базовые навыки владения компьютером и владение теоретическими знаниями в области физики.
Цель - использование возможностей компьютера для создания интерактивной модели физического опыта.
Задачами работы являются:
- Создание интерактивной модели с помощью среды разработки Macromedia Flash.
- Использование модели для изучения силы упругости в курсе физики средней школы.
Возможное применение модели — компьютерная лабораторная работа.
Сковородин Сергей Владимирович
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ лицей № 97
Класс/курс: 10 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Теплоэнергетические системы на основе высокочастотных нагревателей
Актуальным в нашей стране является вопрос по производству эффективных малогабаритных автономных теплоэнергетических установок, позволяющих обогревать индивидуальные объекты и небольшие населённые пункты, отдалённые от промышленных зон. Одним из наиболее перспективных направлений мне представилось использование токов высокой частоты для нагрева теплоносителя в малогабаритных теплоэнергетических установках.
Целью данной работы являлось технологическая разработка и конструкционное решение по изготовлению мини-котельной на основе индукционного нагрева теплоносителя. В результате проделанной работы были сделаны выводы:
- Спроектировать и изготовить индивидуальную теплоэнергетическую индукционную установку в домашних условиях является вполне реальной задачей. Установка не содержит дефицитных электротехнических компонентов.
- Оригинальная конструкция котла - индуктора позволяет изготовить его компактным с минимальными затратами, что является немаловажным в условиях небольших квартир.
- Простая электронная схема устройства обеспечивает высокую надёжность и работоспособность всех узлов установки.
- Эксплуатационные экономические показатели, приведённые в работе, убедительно доказывают эффективность применения подобных устройств для индивидуального отопления жилых и каких - либо других помещений. Экономический эффект, исходя из расчётов, очевиден и достаточно значительный.
Штанько Аркадий Павлович
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МОУ лицей № 97
Класс/курс: 10 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Электростатический генератор
Каждый человек в своей жизни встречается с явлениями электризации, проявляющимися в его быту и технике. В школе для демонстрации опытов и объяснении материала по электризации на уроках физики используют электрофорную машину, использование которой осложняется по ряду известных причин. Поэтому решено было сделать электростатическую машину для демонстрации традиционных и занимательных опытов на уроках физики.
Целью данной работы являлось создание такой электростатической машины.
Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:
- Изучено явление электризации.
- Изучено устройство существующих электростатических генераторов – Генератора Ван де Граафа, электрофорной машины.
- Создана своя модель электростатического генератора.
Статическое электричество в данной модели создается при трении пластиковой шпульки о стальной стержень. Шпулька вращается на стержне за счет ременной передачи, которая осуществляется с помощью канцелярских резинок от электродвигателя. С помощью скользящего контакта заряд со стержня передается на внешнюю сферу. Заряд, накопленный на сфере далее можно использовать для опытов по электростатике, при этом руки экспериментатора остаются свободными (при использовании электрофорной машины руки экспериментатора заняты). Применена действующая модель для демонстрации опытов по электростатике.
Мицын Егор Леонидович
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: МУДОД Дворец детского творчества
Класс/курс: 11 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Технологические устройства для изготовления элементов аэродинамических поверхностей летающих моделей
Основным содержанием творческой работы является разработка конструкции полуавтоматической линии для изготовления несущих поверхностей для летающих моделей из пенополистирола (белого упаковочного пенопласта) методом терморезки. Линия состоит из трех технологических устройств, позволяющих производить следующие операции:
- продольно-вертикальную терморезку;
- продольно-горизонтальную терморезку пенопласта с целью получения пластин-заготовок различной толщины;
- поперечную терморезку заготовок с заданным размером по длине;
- профилировку пенопластовой заготовки для получения различных профилей несущих поверхностей;
- термоформовку пенополистироловой пластины с целью получения профилей типа «изогнутая пластинка»;
- устройство для продольной распиловки древесины;
- устройство для поперечной калибровки реек;
- устройство для профилировки кромок-реек.
Полученные с помощью полуавтоматической линии элементы конструкций аэродинамических поверхностей позволят конструировать и изготавливать разнообразные летающие модели и значительно упростить их технологию.
Возможности поточной линии позволяют использовать данные технологические устройства в других видах технического творчества: судомоделизме, автомодельном и ракетомодельном спорте.
Данная работа содержит 10 страниц текста и 10 приложений, использовано 10 литературных источников.
Чудин Денис Алексеевич
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: Лицей № 142
Класс/курс: 9 класс
Направление: Вычислительная техника и программное обеспечение
Федеральное государственное унитарное предприятие «Производственное объединение «Маяк»
При изучении проблем атомной энергетики на уроках физики в старших классах, к сожалению, отсутствуют какие-либо учебные материалы, поэтому и появилась идея: создать учебное пособие в электронном виде о производственном объединении «Маяк».
Актуальность данной работы заключается также и в том, чтобы:
- соединить в себе все преимущества и недостатки ПО «Маяк».
- стать частью учебно-методического комплекса учителя.
Целью данной работы явилось создание учебного пособия в электронном виде, рассказывающая все преимущества и недостатки производственного объединения «Маяк».
Для выполнения данной цели были поставлены следующие задачи:
- Найти и изучить текстовый материал о ПО «Маяк».
- Собрать качественные фотографии и видеоролики о ПО «Маяк».
- Совместить весь материал в очень простое и удобное в использовании пособие.
Проведённые на базе лицея № 142 областные семинары учителей физики и географии подтвердили значимость данной работы: она заинтересовала тех и других учителей в качестве дополнительного источника информации к урокам физики.
Практическая значимость работы заключается в том, что в текущем учебном году данная работа использовалась в лицее №142 на уроках физики, географии, химии.
Оригинальность работы в том, что в небольшой программе представлен авторский материал, собранный за 2 года работы, как в классе, при подготовке к урокам, так и на экскурсиях, проведенных в последние два года.
Цель проектной работы - создание творческого проекта, учебного пособия в электронном виде, соединяющего в себе все преимущества и недостатки ПО «Маяк», - достигнута. В текущем учебном году данный творческий проект проходит апробацию в нашем лицее на уроках физики, географии, химии, биологии, краеведения.
Ашихмин Илья Андреевич
Населенный пункт: г. Челябинск
Учебное заведение: ГОУ ВПО ЧГПУ
Класс/курс: 2 курс
Направление: Вычислительная техника и программное обеспечение
«Познай свой край»: электронное учебное пособие по краеведению Челябинской области
Челябинская область привлекает своей красотой, своим разнообразием природы. На Урале много знаменитых мест, в которых можно увидеть очень красивые природные объекты. Можно много говорить о красоте, о природе, но лучше всего съездить и увидеть все своими глазами. Так как у учеников бывает очень мало свободного времени, они обычно проводят свободное время у компьютера, и не могут увидеть всю красоту Челябинской области. То электронное пособие даст им возможность изучить Челябинскую область, не только читая текст, но и смотря фотографии и видеоматериал.
Актуальность работы заключается в том, что все чаще на уроках географии для предоставления информации используют: презентации, фотографии, текстовые документы. В связи с тем, что в 2008-2009 году, учебный предмет краеведение был введен как обязательный предмет учебного плана, данное электронное пособие приобретает наибольшую актуальность при проведении уроков краеведения.
Оригинальность работы в том, что в небольшой программе собран материал, который даст Вам возможность изучить краеведение Челябинской области. Это электронное пособия сделано для использования на уроках географии и краеведения Челябинской области для 6-7 классов.
Целью проектной работы является создание электронного учебного пособия для проведения уроков географии и краеведения Челябинской области.
На основе данной темы я поставил перед собой следующие задачи:
- Найти и изучить материал по краеведению Челябинской области.
- Изучить возможности языка HTML и другие вспомогательные программы.
- Собрать качественные фотографии по Челябинской области.
- Совместить весь материал в очень простой и удобный сайт.
Во время роботы над проектом я узнал много нового о Челябинской области. Опрос учителей Челябинской области показал, что работа востребована. В 2008-2009 учебном году данное электронное пособие проходило апробацию в отдельных школах Челябинской области на уроках географии и краеведения.
Цель работы достигнута: я сделал простое, познавательное электронное пособие, которое можно применить как на уроках географии, краеведения, да и просто сделать в виде сайта, чтобы все, кому нравится Челябинская область, мог больше о ней узнать.
Ямало-Ненецкий автономный округ
Баранов Павел Алексеевич
Населенный пункт: г. Надым
Учебное заведение: МОУ Дополнительного образования детей «Центр детского творчества», 3-й год обучения
Класс/курс: 9 класс
Направление: Техника и инженерное дело
Электронный прибор для проведения экспресс-анализа подлинности лекарства
По информации ВОЗ фальсифицированные лекарства найдены не менее чем в 28 странах. По данным Министерства здравоохранения, около 30% всех лекарственных средств на российском рынке - фальсифицированы. 20 сентября 2009 г. в Москве прошла презентация отечественной системы идентификации подлинности лекарств аппаратом хроматографом, с помощью которого можно определить состав наркотика, лекарства, водки. Это прибор ближней инфракрасной спектрометрии. Оператор берет таблетку или ампулу и вставляет в специальное гнездо. Инфракрасный луч падает на объект и отражает 1500 точек спектра в виде графика на экране компьютера. Рядом - график «эталона». Компьютер сравнивает и выявляет - это подлинник или подделка. Прибор весит всего 17 кг. и стоит 30 тысяч долларов. Заинтересовавшись проблемой определения фальшивых лекарств, я решил разработать свой более простой и дешевый способ - пусть без определения химического состава, но позволяющий просто и быстро определить подделку. Была поставлена цель: сконструировать и изготовить прибор для проверки лекарств на подлинность методом идентификации эталонного и испытуемого образцов.
Исходя из цели, были поставлены задачи:
• разработать электронную схему, позволяющую с помощью измерительного прибора проводить идентификацию двух веществ;
• сконструировать на базе этой схемы электронный прибор для проведения сравнительного анализа двух лекарств с определением разницы их состава в числовом соотношении;
• схема должна быть построена на недорогой современной элементной базе, т.е. стоимость прибора должна быть не большой;
• прибор должен быть небольшим и компактным, удобным и эффективным в работе, работать автономно от батареек и потреблять маю энергии.
Такой прибор мы разработали: в нем сочетаются как простейшие схемные решения на транзисторах (детекторная головка), так и современные схемные решения на микроконтроллерах (счетный измерительный блок). Он потребляет мало энергии, компактный, прост и эффективен в работе, вес - около 300 г., стоимость - около 1000 р. Основное назначение прибора - экспресс-анализ идентификации двух лекарств.