Ветрогенератор из живого дерева "Sway-harvester"

Опубликован

Идея проекта

Полное название проекта
Ветрогенератор из живого дерева "Sway-harvester"
Руководитель
Данил Дробышевский
Заявлен
2 февраля 2018, 16:32
Категории проекта
    Ключевые слова проекта
    • электроэнергия
    • ветрогенератор
    • ветрогенератор электроэнергия ФаблабПолитех

    Решаемая проблема / Замысел / Гипотеза

    Общепринятые ветрогенераторы очень громоздки и не мобильны, шумят и создают вредные вибрации, вращающиеся лопасти опасны; из-за этого их нельзя устанавливать в городе .Солнечные батареи недостаточно эффективны и опасны для окружающей среды. Наш же ветрогенератор лишён этих недостатков , ведь он вырабатывает электроэнергию от колебаний ветвей дерева на ветру.

    Подход к решению проблемы / Технология реализации замысла / Способ проверки гипотезы

    Конец троса предполагается привязать к дереву , другой конец намотать на барабан. К валу барабана прикрепить трос с противовесом для того , чтобы первый трос всегда был натянут одинаково. С вала крутящий момент передаётся генератору.
    В нашем случае несущим элементом служит труба (d=50 мм, l =1000 мм), в которой и перемещается груз — отрезок трубы (d=40 мм), закрытый с одного конца самодельной заглушкой и наполненный батарейками. Наверху трубы раструб — переходная муфта с расширением, в которой размещается вся электроника (внешний аккумулятор Canyon 2600 mA*h, стабилизатор, выпрямитель и трансформатор с USB-разъёмом, от которого напряжение подаётся на вход аккумулятора; либо, в экспериментальном варианте электроники, вольтметр из контроллера Arduino Nano и модуль SD-карты для записи измерений, а также нагрузка — резистор 1.5 Ohm)

    Галерея проекта

      План проекта

      Лидер проекта
      Валерий Зуев
      1

      Первый день

      Исполнитель:
      Валерий Зуев
      Срок:
      не установлен
      Статус:
      в работе

      Описание и инструкции

      В первый день были произведены следующие действия:
      1. В программе Autodesk Fusion 360 были смоделированы следующие элементы: блок (на который наматываются две нити — та, что идёт к ветке и та, что ) и основание — деталь, которая держит блок, мотор и всё остальное в раструбе
      2. Сделали первую версию вольтметра на базе Arduino
      3. Продумали и смоделировали крепление трубы к стволу дерева (ремни с застёжками типа «фастекс», к трубе крепятся восемью хомутами)
      4. Начали вести Profproect.

      Ключевые слова задачи

      • крепление
      • модель

      Компетенции

      1. навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности
      2. осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем
      3. сформированность экологического мышления, понимания влияния социально-экономических процессов на состояние природной и социальной среды; приобретение опыта эколого-направленной деятельности
      4. умение самостоятельно определять цели деятельности и составлять планы деятельности; самостоятельно осуществлять, контролировать и корректировать деятельность; использовать все возможные ресурсы для достижения поставленных целей и реализации планов деятельности; выбирать успешные стратегии в различных ситуациях
      5. умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности, учитывать позиции других участников деятельности, эффективно разрешать конфликты
      6. владение навыками познавательной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем; способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания
      7. готовность и способность к самостоятельной информационно-познавательной деятельности, включая умение ориентироваться в различных источниках информации, критически оценивать и интерпретировать информацию, получаемую из различных источников
      8. в решении когнитивных, коммуникативных и организационных задач с соблюдением требований эргономики, техники безопасности, гигиены, ресурсосбережения, правовых и этических норм, норм информационной безопасности
      9. сформированность экономического мышления: умения принимать рациональные решения в условиях относительной ограниченности доступных ресурсов, оценивать и принимать ответственность за их возможные последствия для себя, своего окружения и общества в целом
      10. владение навыками и опытом разработки программ в выбранной среде программирования, включая тестирование и отладку программ; владение элементарными навыками формализации прикладной задачи и документирования программ
      11. владение опытом построения и использования компьютерно-математических моделей, проведения экспериментов и статистической обработки данных с помощью компьютера, интерпретации результатов, получаемых в ходе моделирования реальных процессов; умение оценивать числовые параметры моделируемых объектов и процессов, пользоваться базами данных и справочными системами
      12. владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы
      13. Сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления
      14. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
      15. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей
      16. Способность постановки цели и формулирования гипотезы исследования, планирования работы, отбора и интерпретации необходимой информации, структурирования аргументации результатов исследования на основе собранных данных, презентации результатов
      Приложенных файлов нет
      2

      Второй день

      Исполнитель:
      не назначен
      Срок:
      не установлен
      Статус:
      в работе

      Описание и инструкции

      1. Вырезали на фрезерном станке хомуты для крепления трубы (из ДВП)
      2. Распечатали блок , основание и крепление мотора к основанию
      3. Доработали вручную крепление подшипника, который держит блок
      4. Сделали второй вольтметр , индикатор со светодиодами и модуль SD-карты для схемы
      5. Продумали защитный колпак

      Ключевые слова задачи

      • Сборка

      Компетенции

      1. сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности
      2. навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности
      3. умение самостоятельно определять цели деятельности и составлять планы деятельности; самостоятельно осуществлять, контролировать и корректировать деятельность; использовать все возможные ресурсы для достижения поставленных целей и реализации планов деятельности; выбирать успешные стратегии в различных ситуациях
      4. умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности, учитывать позиции других участников деятельности, эффективно разрешать конфликты
      5. владение навыками познавательной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем; способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания
      6. сформированность экономического мышления: умения принимать рациональные решения в условиях относительной ограниченности доступных ресурсов, оценивать и принимать ответственность за их возможные последствия для себя, своего окружения и общества в целом
      7. сформированность навыков проектной деятельности: умение разрабатывать и реализовывать проекты экономической и междисциплинарной направленности на основе базовых экономических знаний и ценностных ориентиров
      8. владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы
      9. Сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления
      10. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
      11. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей
      12. Способность постановки цели и формулирования гипотезы исследования, планирования работы, отбора и интерпретации необходимой информации, структурирования аргументации результатов исследования на основе собранных данных, презентации результатов
      Приложенных файлов нет
      3

      Третий день

      Исполнитель:
      не назначен
      Срок:
      не установлен
      Статус:
      в работе

      Описание и инструкции

      В третий день мы:
      1. Немного подогнали крепление мотора к основанию на шлифовальном станке, просверлили в колесе отверстия для крепления нити
      2. Смоделировали и распечатали крепление защитного колпака, направляющую для нити
      3. Провели первые испытания и получили , что получаемая мощность приблизительно равна двум миллионным Ватта , после чего начали искать способы оптимизации и пришли к решению отказаться от самодельного вольтметра и движения рывками в пользу равномерного движения с шаговым двигателем и вольтметром из заводского мультиметра , а также сделали улучшенный вариант барабана и заменили нить на леску.

      Ключевые слова задачи

        Компетенции

        1. гражданскую позицию как активного и ответственного члена российского общества, осознающего свои конституционные права и обязанности, уважающего закон и правопорядок, обладающего чувством собственного достоинства, осознанно принимающего традиционные национальные и общечеловеческие гуманистические и демократические ценности
        2. сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности
        3. навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности
        4. сформированность экономического мышления: умения принимать рациональные решения в условиях относительной ограниченности доступных ресурсов, оценивать и принимать ответственность за их возможные последствия для себя, своего окружения и общества в целом
        5. владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы
        6. сформированность умения решать физические задачи
        Приложенных файлов нет
        4

        Четвёртый день

        Исполнитель:
        не назначен
        Срок:
        не установлен
        Статус:
        в работе

        Описание и инструкции

        В четвёртый день были произведены следующие действия:
        1. Доработали и распечатали новые барабан и направляющую , крепления направляющей и шагового двигателя.
        2. Собрали прототип с новыми составляющими , заменили нить на леску.

        Ключевые слова задачи

          Компетенции

          1. сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности
          2. навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности
          3. сформированность экономического мышления: умения принимать рациональные решения в условиях относительной ограниченности доступных ресурсов, оценивать и принимать ответственность за их возможные последствия для себя, своего окружения и общества в целом
          4. владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы
          5. сформированность умения решать физические задачи
          Приложенных файлов нет
          5

          Пятый день

          Исполнитель:
          не назначен
          Срок:
          не установлен
          Статус:
          в работе

          Описание и инструкции

          В пятый день мы провели испытания нового прототипа , придумали название , начали работу над презентацией и к концу дня , подключив трансформатор , мы получили , что наше устройство вырабатывает приблизительно 0.17 Ватта.

          Ключевые слова задачи

          • результаты

          Компетенции

          1. сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности
          2. навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности
          3. сформированность экономического мышления: умения принимать рациональные решения в условиях относительной ограниченности доступных ресурсов, оценивать и принимать ответственность за их возможные последствия для себя, своего окружения и общества в целом
          4. владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы
          5. сформированность умения решать физические задачи
          Приложенных файлов нет
          6

          Шестой день

          Исполнитель:
          не назначен
          Срок:
          не установлен
          Статус:
          в работе

          Описание и инструкции

          1.Доработка
          2.Работа над ошибками
          3.Проверка
          4.Презентация

          Ключевые слова задачи

          • презентация

          Компетенции

          1. сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, основанного на диалоге культур, а также различных форм общественного сознания, осознание своего места в поликультурном мире
          2. сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности
          3. толерантное сознание и поведение в поликультурном мире, готовность и способность вести диалог с другими людьми, достигать в нём взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничать для их достижения
          4. навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности
          5. сформированность понятий о нормах русского, родного (нерусского) литературного языка и применение знаний о них в речевой практике
          6. сформированность экономического мышления: умения принимать рациональные решения в условиях относительной ограниченности доступных ресурсов, оценивать и принимать ответственность за их возможные последствия для себя, своего окружения и общества в целом
          7. сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире
          Приложенных файлов нет