Муниципальное бюджетное образовательное
учреждение дополнительного образования
«Городской центр детского (юношеского) технического творчества
города Кемерово»











Локальная мини вытяжка для безопасной работы с вредными испарениями
(методическое пособие)











Автор:
Кушнаренко Сергей Михайлович,
педагог дополнительного образования МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»












Кемерово, 2024





СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………...3-4
Материалы и компоненты для изготовления……….……………4
Алгоритм выполнения работы………………….………..………..5
Разработка технического задания………….…………………..….6
Технологическая карта……………………………………………..7
Технические характеристики и принцип работы устройства……8
Заключение……………………………………………………...…..9
Список литературы……………………………….…….………….10
Приложение














Введение
Здоровьесберегающие технологии в приоритете в настоящее время, внедрение их в учебный процесс благоприятно сказывается на здоровье учеников и педагогов, как в условиях образовательных учреждений, так и в других организациях и быту.
В организациях, осуществляющих деятельность, связанную с детским техническим и прикладным творчеством, на уроках технологии в школах- широко применяется паяльное оборудование, терморезаки, 3D ручки и т.д., в ходе эксплуатации которых образуются вредные, а порой и ядовитые парообразные выделения, неблагоприятное воздействие которых может нанести ущерб и причинить вред здоровью, как ребёнку, так и педагогу-находящемуся в непосредственной близости к этим работающим устройствам. Прежде всего, это относится к парам флюсов и синтетических полимерных масс, подверженных термической обработке. К сожалению, далеко не все образовательные организации имеют возможность установить профессиональные вытяжные системы и обеспечить качественную вентиляцию каждого рабочего места. Так же, нельзя исключить эти типы работ из образовательного процесса при реализации программ творческих объединений различных направлений. Какой существует выход?
Решению этой проблеме и посвящено данное методическое пособие.
Для решения были поставлены следующие вопросы:
Как это сделать с минимальными финансовыми затратами.
Как сделать простое в изготовлении устройство для этой цели.
Как применить максимальное количество унифицированных компонентов в устройстве.
Работа призвана оказать методическую помощь педагогам дополнительного образования в изготовлении собственными силами устройства способного снизить вред от негативных термических испарений во время работы с оборудованием данного типа.
Изучив имеющие материалы, методом мозгового штурма было принято решение создать локальную мобильную вытяжку для индивидуального рабочего места.











Цель работы: разработка и изготовление локальной мобильной вытяжки для рабочего места в условиях учебного кабинета, с применением доступных и не дорогостоящих материалов и компонентов.

Задачи:
-провести теоретические и практические изыскания;
-подобрать необходимый материал для изготовления устройства из доступного и имеющегося в наличии;
-подготовить компоновочную схему устройства;
-определить этапы работы и составить технологическую карту;
-разработать и изготовить устройство;
-провести испытание устройства в реальных условиях;
-обосновать выводы и заключения на основе полученных данных;
-оформить материалы для публичного предоставления результатов собственной деятельности;
-опубликовать видеоматериал по данной теме на видео хостинге- YouTube.
Актуальность изготовления данного устройства определяется необходимостью соблюдений здоровьесберегающих условий для детей и взрослых на занятиях, как в творческих объединениях технической направленности, так и на уроках технологии в общеобразовательных школах, а также в быту дома.
Новизна заключается том, что предлагаемое устройство уникально, не изготавливается серийно и аналогов не имеет.
Практическая значимость: устройство может широко применятся в учебном процессе творческих объединений технической направленности, способствует сохранению здоровья учащихся и педагогов. Также его можно использовать в домашних условиях при проведении различных работ, связанных с вредными испарениями.
Материалы и компоненты для изготовления.
Для изготовления потребуются:
пластмассовая емкость круглого сечения объемом-2 литра (в таких емкостях продаются различные консервированные продукты) (приложение 1);
кулер с компьютерного блока питания размером 120 х 120 мм с напряжением питания- 12 вольт (приложение 2);
блок питания внешний с выходным напряжением 12 вольт постоянного тока, рассчитанный на ток 200 миллиампер или более на выходе (приложение 3);
кабель питания 2х 0,35 мм, длиной 1,5 метра;
выключатель двухпозиционный для внутреннего монтажа (возможно использование выключателя питания от БП компьютера);
решетка вентиляционная с направленными на выходе ламелями
размером 190 х 190 мм;
крепеж в виде 4-х винтов 5х10 мм
При создании этого устройства использовались компоненты и материалы, имеющиеся в наличии в нашем объединении.
Алгоритм выполнения работы

Содержание
работы
Вид деятельности
Место проведения работы
Сотрудничество
Изучение актуальности и потребностей
Беседа с учащимися и ПДО
МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»
Учащиеся объединений
Теоретические изыскания
Работа с учебными пособиями, анализ сетевых ресурсов
Творческое объединение «Мой компьютер»
МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»
Библиотека, интернет ресурсы
Проектная работа
Расчеты, разработка схемы, эскиза
Творческое объединение «Квадрокоптеры»
МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»

Подготовительная работа
Подбор материалов и инструмента для изготовления вытяжки
Творческое объединение «Квадрокоптеры»
МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»

Практическая работа
Изготовление устройства
Творческое объединение «Квадрокоптеры»
МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»

Анализ и синтез
Испытания и обработка полученных результатов
Творческое объединение «Квадрокоптеры»
МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»

Заключение
Оформление материалов и подготовка видеоролика
Творческое объединение «Квадрокоптеры»
МБОУ ДО «ГЦД(Ю)ТТ»






РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Разработка технического задания и технологической карты проводилась с наличием конструкторских инноваций.
Техническое задание было разработано с учетом следующих факторов:
применение в изготовлении устройства доступных материалов, использование вторичных ресурсов, бывших в употреблении;
простота и доступность в изготовлении;
минимизация финансовых ресурсов на изготовление устройства;
отсутствие технически сложного оборудования при изготовлении;
снижение временных затрат на изготовление устройства;
снижение временных затрат на монтаж устройства;
обеспечение безопасности при эксплуатации, применение низковольтного источника питания;
обеспечение быстросъемного расходного материала устройства;
повышение культуры труда.















ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВА

Технологическая карта имеет следующую структуру:

Разработка эскиза и схемы устройства
2450465673100

Подбор материалов для работы
2450465444500

Изготовление деталей и элементов устройства
2450465406400

Предварительная сборка
2450465368300

Рабочие испытания устройства
2450465330200

Обнаружение недочетов и их устранение
2450465361950

Дизайнерское оформление
2450465577850

Окончательная сборка
2452370412750

Эксплуатационный период










ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

Габариты:
Длина- 220 мм.
Ширина- 190 мм.
Глубина-190 мм.
Объем ресивера-2 литра.
Вес в сборе составляет 400 грамм.
Детальный эскиз устройства показан в приложении (приложение 4).
Миниатюрная вытяжка комфортно размещается в рабочей зоне, сбоку или подвешивается над ней за имеющуюся пластмассовую ручку. Вытяжка располагается в непосредственной близости к осуществляемой работе с источником, образующим испарения (паяльником, паяльной станцией, 3D ручкой и т.д.).
За счёт работы кулера, создающего избыточное давление, пары попадают внутрь корпуса, проходят фильтр тонкой очистки, а очищенный воздух выводится через ламели сориентированные таким образом, чтобы поток имел следующее направление: вбок - наружу.
Напряжение питания на кулер подается с блока питания с выходным напряжением 12 вольт, потребляемый ток при этом составляет всего 200 миллиампер, что абсолютно безопасно для пользователя. Включение-выключение вытяжки происходит тумблером, интегрированным в ресивер устройства. Фильтр вытяжки, изготовлен из мелкодисперсной поролоновой прокладки, применяемой при упаковке электронных компонентов. Этот материал благополучно применяется в фильтрах тонкой очистки воздушного потока в двигателях внутреннего сгорания небольшого объема (картинги, сенокосилки и др.). Как показало испытание устройства, все вредные вещества осаждаются на поверхности фильтра и не создают помехи при выполнении рабочих манипуляций, уровень шума не превышает 20 децибел, тем самым не вызывает акустического дискомфорта.
Видеоматериал, где пошагово показана методика изготовления данного устройства и его испытания, расположен по сетевому адресу:
https://www.youtube.com/watch?v=dA03xKhfR4c
Для просмотра можно использовать QR код:








ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Испытания показали достаточную эффективность устройства способного оградить здоровье от вредоносных испарений, образующихся при работе на паяльном и другом оборудовании. Легок в повторении и эксплуатации. Мобильная конструкция позволяет разместить на рабочем месте использование в различных условиях и может применятся при различных типах работ. Немаловажно то, что при изготовлении используются комплектующие с пришедших в негодность устройств, таких как блоки питания ПК, различные стандартные блоки питания, выключатели различного типа и конфигурации (приложение 5).
Легко заменяемый фильтр также является большим плюсом этой локальной вытяжки.
Изготовление не требует высокотехнологичного сложного оборудования, минимальные затраты рабочего времени так же является неоспоримым плюсом данного устройства. Его могут собрать школьники на занятиях в творческих объединениях под контролем выполненных работ педагогом.
Мини вытяжка благополучно апробирована и используется на занятиях творческого объединения «Квадрокоптеры» при пайке компонентов и узлов дронов.
Локальная мини вытяжка эффективна в работе.
И самое главное: его применение способствует сохранению здоровья школьников, занимающихся техническим творчеством.





















СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Егизаров Ж.Г. Изготовление деталей вентиляционных систем. — М.: Высшая школа, 1976.
Орлов К.М., Бухарин Е.Н. и др. Инженерное оборудование зданий и сооружений. — М.: Высшая школа, 2009. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Евроклимат 2000.




























ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1
Образец заготовки для емкости ресивера











Приложение 2

Кулер














Приложение 3



Блок питания








Приложение 4
Эскиз локальной мини вытяжки
Вид сбоку

Вид сзади






Вид спереди





















Приложение 5

Локальная мини вытяжка (общий вид)