Публикации, статьи учащихся

.

Исследовательская работа на тему «Математика в профессии сварщика».

Актуальность исследования: Современный мир полностью держится на металле. Без него нельзя построить высокие здания, машины, корабли. Металл применяется повсеместно: в быту, в промышленности, в строительстве. Сварщик — это специалист, занимающийся соединением металлических деталей, узлов, других конструкций методом сплавления металлов. От мастерства сварщиков зависит качество сварочных швов. Любые ошибки, небрежность, допускаемые в работе, могут привести к катастрофическим последствиям. Стать квалифицированным востребованным специалистом в своем деле невозможно без определенных знаний из других наук. В наши дни к профессии сварщика предъявляются также и требования знания математической символики для выражения количественных и качественных свойств объектов; умения применения математических методов для решения определенных производственных задач.
Проблема: для успешного освоения профессии сварщика необходимо иметь базовые знания по физике, математике, черчению.
Таким образом, объектом моего исследования является роль математических методов в профессии сварщика.
Цель исследования: выявить необходимость получения математических знаний и применения их для решения производственных задач.
Задачи исследования:
 Изучить, какие именно математические знания, умения и навыки необходимы сварщику на определенных этапах работы;
 рассмотреть возможности решения производственных задач с применением математического аппарата.
Основополагающий вопрос: «Зачем сварщику математика?»
Создание сварной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, надежной в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, расчет, рациональное построение технологии изготовления. Все это требует определенных математических знаний – вычислительных навыков, знания правила пропорции, умения нахождения неизвестного и др., и, конечно же, немало знаний из области геометрии. Геометрическое проектирование сварочной конструкции помогает уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, позволяет практически исключить ошибки и улучшить качество изделия. Рассмотрим различные производственные задачи, приводящие к необходимости применения математического аппарата.
 Первый пример – это задачи на чтение и построение чертежей
Многие, привлекающие наш взгляд изделия созданы руками сварщика. Это кованые изделия. Мы видим различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки. Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие руки не могут сделать такого. Чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и технологичности. Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является важной частью работы современного сварщика. Разработка эскиза и чертежа невозможна без знания определенных понятий геометрии: расстояние между точками, длина отрезка, параллельность и перпендикулярность прямых, окружность, радиус и диаметр и др.
Немаловажным для хорошего сварщика является умение чтения чертежей. Пример, наглядно демонстрирующий нам необходимость при чтении чертежей иметь в запасе определенный набор геометрических знаний изображен на следующеем рисунке …… мы видим необходимость знания математической символики для чтения чертежа – это Допуск перпендикулярности оси отверстия относительно поверхности диаметром 0,1 мм
 Следующий пример – это вычислительно – расчетные задачи.
Рассмотрим , какие знания нам потребуются для изготовления изгороди. 1.Пусть требуется рассчитать количество металла, необходимое для изготовления данной ограды с заданным количеством пролетов. Для решения этой производственной задачи тоже требуется умение чтения чертежа, или даже его построения по желанию заказчика. Рассмотрим один пролет. Изделие изготавливается из металлического прутка или тонкой арматуры. Чтобы сосчитать количество металла (по длине), необходимо знать все линейные размеры этой конструкции. Кроме того, потребуется расчет длины окружности фрагмента 1 по формуле l=2 R,где R – радиус окружности, и расчет длины дуги окружности фрагмента 2 по формуле p= , где n – величина центрального угла. Сложив все размеры и умножив на количество пролетов, мы получим искомую величину – количество материала по длине.
2. Требуется сварить бак с крышкой объемом 576 дм3, стороны основания ящика должны относиться как 1:2. Какой должна быть величина его сторон, чтобы полная поверхность ящика была нименьшей?
3. Сварщику необходимо изготовить бак, имеющий форму параллелепипеда с основанием 1.4*2.2 м, чтобы он вмещал 2 т воды. Какова должна быть высота бака? (плотность воды 1000 кг/м3).
Представляю еще некоторые задачи, в которых не обойтись без определенных математических знаний:
 Изготовление качелей – не такая уж простая задача, потребуется полистать учебник геометрии, вспомнить возможные случаи взаимного расположения прямых в пространстве
 Изготовление печи для бани – эта конструкция состоит из нескольких геометрических форм, каждая с определенными свойствами – прямоугольный параллелепипед, цилиндр. Чтобы изделие получилось качественным и прослужило долго, перед тем, как приступать к его изготовлению необходимо проанализировать свойства и параметры каждого из них – знать линейные размеры, формулы объема, площадей.
Таким образом, делаю вывод, что для профессии «Сварщик» из области математики профессионально значимыми являются, в первую очередь, знания и навыки расчетного характера, умение выполнять действия с числами разного знака, оперировать обыкновенными и десятичными дробями, в том числе приближенными, умение оперировать процентами, что требует к тому же уверенного владения навыками работы на калькуляторе. В техническом обиходе активно используются такие математические понятия, как соотношение величин, пропорции, прямая и обратная пропорциональные зависимости, степень числа, решаются уравнения.
1. Из геометрических знаний, прежде всего рабочему этой профессии необходимо освоить определения, виды и свойства взаимного расположения прямых и плоскостей, расположения плоскостей в угловых соединениях и научиться оперировать ими применительно к своей профессии; уметь производить расчет площадей и объемов изделий, расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия еще многое другое, чему предстоит научиться каждому, выбравшему профессию СВАРЩИК. В конечном итоге, я считаю, что математическая подготовка сварщика способствует формированию таких личностных качеств как: умение работать самостоятельно; сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с требованиями; умело координировать свои движения; быстро реагировать на изменение ситуации; соблюдение технологической последовательности выполняемых работ, точности, четкости и аккуратности.