Bou ’n model hyskraan
Vir hierdie kwartaal se mini-PAT gaan jy op jou eie werk en ook as deel van ’n groep werk om ’n hyskraan te bou wat gebruik kan word om stukke metaal op te tel. Jy gaan deur al die fases van die ontwerp proses werk terwyl jy die model hyskraan met ’n elektromagneet, bou. Jy gaan op elke fase van die ontwerp proses geassesseer word.
Figuur 1
Figuur 2
Week 1
Ontwerp deel 1 (30 minute)
’n Skrootwerfhandelaar sorteer magnetiese en nie-magnetiese metale in aparte hope vir herwinning. Hy gebruik ’n hyskraan met ’n magneet, maar vind dit moeilik om die metale van die magneet af te kry. Hy benodig ’n magneet wat aan- en afgeskakel kan word om hom hiermee te help.
Die besigheid wil hê dat jy ’n model hyskraan ontwerp en bou wat:
- ’n eenvoudige raamstruktuur is,
- sterk, stewig en versterk moet wees deur gebruik te maak van triangulasie,
- met ’n katrol en ’n krukarm meganisme werk,
- draai, of die hyskraanarm kan oplig en afsak,
- van enige materiaal gemaak kan word. Sommige materiaal kan gekoop word, terwyl ander materiaal eenvoudig kan wees, soos papierspykers of olifantgras.
Die hyskraan moet ’n elektromagneet aan die kraanarm vasgeheg hê. Die elektromagneet:
- moet ’n sagte yster kern hê wat gemaak is van ’n bondel kort lengtes ysterdraad,
- moet ’n skakelaar hê sodat dit aan- en afgeskakel kan word,
- moet sterk genoeg wees om verskeie skuifspelde, spykers of muntstukke te kan optel.
Ontwerpopdrag met spesifikasies en beperkings
Werk op jou eie. Hierdie taak gaan geassesseer word. Lees deur die inligting wat gegee is onder die opskrif “Ontwerp Deel 1”, voordat jy die drie stelle vrae beantwoord.
Vra jouself:
- Wat is die probleem?
- Vir wie is die oplossing? Of andersins, wie sal baat vind uit die oplossing?
- Wat behoort die oplossing te doen?
- Sal dit die gemeenskap bevoordeel of benadeel?
1. Skryf nou ’n ontwerpopdrag. Gebruik die antwoorde van die vrae wat jy pas beantwoord het om jou te help.
2. Identifiseer die spesifikasies.
(a) Lys die spesifikasies vir die model hyskraan.
(b) Lys die spesifikasies vir die elektromagneet.
3. Identifiseer die beperkinge, indien daar enige is.
Ondersoek hyskrane (30 minute)
Identifiseer krukarms en katrolle
Werk op jou eie. Hierdie taak sal geassesseer word.
1. Bestudeer al vier prente van hyskrane op die volgende bladsye. Elke hyskraan het ’n krukarm-en-katrol-sisteem. Sommige hyskrane het meer as een katrol. Soos in hoofstuk 4 genoem, is ’n krukarm ’n hefboom wat gebruik word om ’n as te laat draai.
2. Kyk mooi waar die krukke geplaas is en merk elke krukarm met die letter H (’n krukarm is ’n hefboom vir rotasiebeweging).
3. Kyk waar die katrolle geplaas is en merk elke katrol met die letter K.
4. Watter van die hyskrane het katrolsisteme met drie of meer katrolle?
Figuur 3: ’n Hyskraan by ’n hawe
Figuur 4:’n Hoë bouershyskraan
Figuur 5: n Hyskraan op ’n trok
Figuur 6: ’n Hyskraan op ’n ruspe(r)bandtrekker
Kyk na hierdie model hyskraan
Werk in pare. Die foto’s op die volgende paar bladsye wys die stappe om ’n model hyskraan te maak. Beantwoord die vrae wat volg na die reeks foto’s.
Figuur 7
Figuur 8
Figuur 9
Figuur 10
Figuur 11
Figuur 12
Figuur 13
Figuur 14
Figuur 15
Figuur 16
1. Die raam van die model hyskraan in die foto’s, is gebou met papierspykers wat in driehoeke gebuig is (sien figuur 8). Hoeveel driehoeke is gebruik?
2. Merk die driehoeke in figuur 9. Begin hulle nommer by 1.
3. Lys die materiaal wat gebruik is om die hyskraan te bou.
4. Identifiseer die materiaal en die metode wat gebruik is om die verbindings/skarniere van hierdie model te maak.
5. Kyk na figure 11, 12, 13 en 14. Kyk na hoe die katrol gemaak is. Lys die materiaal wat gebruik is om die katrol te maak.
6. Kyk na figuur 14. Kyk hoe die krukarm gemaak is. Lys die materiaal wat gebruik is om die krukarm te maak.
7. Let op waar en hoe die gewig aan die end van die katrol geplaas is. Verduidelik wat jy sien.
8. Wat is die doel van die boks spykers aan die agterkant van die hyskraan?
Skets en perspektief tekening (60 minute)
Skets jou idees
1. Lees weer deur die spesifikasies vir jou model hyskraan. Onthou dat jy materiaal moet gebruik wat gepas is om ’n raamstruktuur te bou.
2. Dink aan twee verskillende ontwerpe.
3. Skets een van jou ontwerpe op die volgende bladsy. Voeg byskrifte by die verskillende dele van die hyskraan en ook by die materiaal wat jy gaan gebruik. Hierdie skets gaan geassesseer word.
Gebruik die kontrolelys om seker te maak dat jy alles ingesluit het.
|
Dinge om na op te let |
|
|
Het jou tekening ’n opskrif? |
|
|
Het jy die verskillende onderdele met byskrifte gemerk? |
|
|
Het jy aangedui watter materiaal jy gaan gebruik? |
Jou onderwyser gaan jou skets assesseer deur die volgende skaal van 3 tot 1 te gebruik:
3: Goeie werk, 2: Bevredigende werk, 1: Swak werk
4. Teken jou ander ontwerp in enkel verdwynpunt perspektief. Jou tekening hoef nie volgens skaal te wees nie. Gebruik die kontrolelys om seker te maak dat jy alles ingesluit het. Hierdie tekening gaan nie geassesseer word nie.
|
Dinge om na op te let |
|
|
Het jou tekening ’n opskrif? |
|
|
Het jy die verdwynpunt gemerk? |
|
|
Het jy die hyskraan se aansig geteken wat die meeste detail wys? |
|
|
Het jy ligte gidslyne van die hoeke van die vorm van die hyskraan na die verdwynpunt getrek? |
|
|
Het jy horisontale en vertikale lyne getrek om die agterkant van die hyskraan aan te dui? |
|
|
Het jy die ligte lyne donkerder gemaak om die buitelyne van die hyskraan te wys? |
Skets een van jou ontwerpe hier:
Skets jou ander ontwerp hier:
Week 2
Beplan om die hyskraan te maak (30 minute)
Dit is nou tyd om vir die eintlike bou van die model hyskraan voor te berei. Werk in groepe van drie of vier. Jy gaan die model as ’n span bou.
Besluit wat en hoe jy dit gaan doen
Werk as ’n span vir die eerste taak. Werk op jou eie vir take 2, 3 en 4. Hierdie take gaan geassesseer word.
1. Kyk na al die ontwerpe. Elke lid van die groep sal twee ontwerpe voorstel. Bespreek al die ontwerpe. Besluit watter ontwerp die span gaan bou. Jou groep kan ook ’n nuwe ontwerp maak. Onthou wat jy laas kwartaal geleer het oor hoe om ’n ooreenkoms te bereik wanneer daar op dinge besluit word. Indien jy ’n nuwe ontwerp maak, moet een persoon ’n ontwerpskets maak van die nuwe ontwerp. Gebruik die spasie hieronder vir hierdie nuwe tekening.
2. Maak ’n lys van al die materiaal wat jy beplan om te gebruik vir die bou van jou model.
3. Maak ’n lys van al die gereedskap wat jy gaan gebruik om die model te bou, byvoorbeeld, die gereedskap wat jy gaan gebruik om mee te meet en sny.
4. Dink na oor jou eie veiligheid wanneer jy hierdie gereedskap gebruik. Sommige gereedskap kan gevaarlik wees indien dit verkeerd gebruik word. Skryf een veiligheidsreël neer vir een van die gereedskapstukke wat jy gaan gebruik.
Volgorde van werk
Jy gaan die stappe wat jy gaan volg om die model te bou in die vorm van ’n “vloeikaart” voorstel. Vloeikaarte word ook soms vloeidiagramme genoem.
- Vloeikaarte is ontwerp om inligting makliker verstaanbaar te maak.
- Hulle is pret om te gebruik omdat jy kleur en prente, in plaas van woorde, kan gebruik.
- Jy gaan ’n prosesvloeikaart maak. ’n Prosesvloeikaart wys die metode of proses van maak, van die begin tot die einde. Daar is ook ander tipes vloeikaarte.
- Die eerste stap identifiseer die onderwerp of die eerste stap van die proses.
- Pyle wys die rigting van die proses, van die eerste stap tot die einde. Volg die pyle om die proses in die regte volgorde te lees. Hulle kan horisontaal of vertikaal wees.
- Die laaste vorm dui die laaste stap in die proses aan.
Figuur 17: ’n Vloeidiagram vir die bou van ’n model hyskraan
Beplan om ’n elektromagneet te maak (30 minute)
Jy het ’n elektromagneet in hoofstuk 3 gemaak. ’n Elektromagneet word gemaak uit:
- ’n kern wat ’n yster bout (vir ’n harde kern), of ’n bondel kort stukke ysterdraad het (vir ’n sagte kern);
- ’n lang stuk geïsoleerde draad om rondom die kern te draai, en
- isolasieband om die komponente aanmekaar te hou.
Die stroombaan vir die elektromagneet word gemaak van:
- ’n battery. Jy kan vier 1,5 V D-selle gebruik. Ons gebruik D-selle in stede van 1,5 V AA-selle (pen-flits batterye), omdat die D-selle meer materiaal bevat en dus langer hou.
- ’n battery houer. Die selle moet in series verbind wees, die een agter die ander, sodat hulle 6 V krag kan verskaf. Jy kan isolasieband gebruik om hulle aanmekaar vas te plak.
- ’n skakelaar. Gebruik ’n skakelaar wat sal aanbly totdat jy dit wil afskakel. Jy kan jou eie skakelaar maak of een koop.
- draad. Om die verskillende komponente aan mekaar te bind.
Beplan om ’n elektromagneet te maak
1. Lys die materiaal wat jy gaan gebruik om die elektromagneet te maak.
Jy kan dun telefoondraad gebruik in stede van geïsoleerde koperdraad. Omdat hierdie draad dun is, kan dit meer kere om die spyker gedraai word. Meer omwentelings sal jou ’n sterker magneet gee.
2. Lys die gereedskap wat jy gaan gebruik om die elektromagneet en die stroombaan te bou. Maak seker dat jy die regte gereedskap gebruik. Moet nie draad met ’n skêr sny nie.
3. Skryf ten minste een veiligheidsreël om te volg terwyl jy die elektromagneet maak.
4. Teken ’n vloeikaart van die metode wat jy gaan volg om jou elektromagneet en sy stroombaan te bou. Hierdie taak word geassesseer.
Teken ’n stroombaandiagram (30 minute)
Jou onderwyser gaan hierdie taak assesseer. Ons teken werkstekeninge voor ons die model begin maak. Wanneer jy beplan om ’n stroombaan te maak, moet jy eers ’n stroombaandiagram teken.
Teken ’n stroombaandiagram vir die elektromagneet
Dui die volgende op jou stroombaandiagram aan:
1. Die opskrif. Dit sal aandui waarvoor die diagram is.
2. Die positiewe en negatiewe pole van die battery.
3. Die rigting waarin die stroom vloei. Gebruik ’n pyl om die rigting van die stroom aan te dui.
4. Die korrekte simbole vir die verskillende komponente. Gebruik die simbool vir ’n elektromagneet soos hieronder aangedui.
Figuur 18: Stroombaan simbool vir ’n elektromagneet
Teken jou stroombaandiagram hier:
|
yster spyker vir die yster kern |
geïsoleerde draad |
|
|
|
|
skakelaar gemaak van karton, staal skuifspeld en duimspykers |
Figuur 19: Materiaal wat gebruik word om ’n elektromagneet te maak
Figuur 20: Elektromagneet
Begin om jou hyskraan en elektromagneet te bou (30 minute)
Maak seker dat jy die model hyskraan en die elektromagneet in die gegewe tyd klaarmaak. Gee genoeg aandag aan die tyd wat vir elk van die take gegee word. Jy gaan dalk nie ekstra tyd hê nie.
Onthou om veilig en netjies te werk. Onthou om aan elke persoon in die groep ’n taak of deel van die model te gee om te maak. Elke persoon moet ewe hard werk om die model te bou. Pak jou model aan die einde van die les in ’n boks weg en onthou om julle name daarop te skryf.
Soms werk ’n ontwerp nie uit nie. Jy mag veranderinge maak en dinge by die model voeg vir jou model om te werk.
- Jy het 180 minute (6 × 30 minuut lesse) om die hyskraan aanmekaar te sit en om ’n elektromagneet te bou.
- Die tyd wat hieronder aangedui word, is ’n riglyn vir jou om te volg.
- Onthou om te evalueer soos jy werk.
- Jou groep se model, met die elektromagneet, sal geassesseer word.
Berei voor om te bou
1. Kry al jou materiaal en gereedskap bymekaar.
2. Rol soveel papierspykers as wat jy dink jy gaan nodig hê. Rol ’n paar ekstra.
3. Begin om die hyskraan en die boks waarop dit gemonteer gaan word, te maak.
4. Begin om die ysterstukke toe te draai met die geïsoleerde draad.
Week 3
Bou die hyskraan (30 × 4 = 120 minute)
Bou die raam van die hyskraan (30 minute)
- Maak seker dat die verbindings/skarniere goed en sterk gemaak is.
Heg die raam aan die basis (30 minute)
- Meet strukturele dele akkuraat. Dit sal bydra tot ’n stabiele hyskraan wat behoorlik kan balanseer.
Oefen meting
Gebruik ’n goeie kwaliteit, ferm liniaal.
Maak seker die liniaal is gemerk in millimeter. Begin meet by nul (0) en nie op die end van die liniaal nie.
Bou die krukarm-en-katrol (30 minute)
- Maak die krukarm en plaas dit in die montering.
- Maak die katrol.
Heg die katrol aan die raam (30 minute)
- Maak seker dat die raam sterk en stewig genoeg is waar die katrol geheg moet word.
- Heg die katrol aan die hyskraan.
Gebruik die regte gereedskap
Gebruik ’n skerp skêr of ’n kunsmes om die garing, papier of karton te sny.
Gebruik ’n skerp spyker of ’n els om gate mee te maak
Week 4
Bou die elektromagneet (30 × 2 = 60 minute)
Maak die elektromagneet (30 minute)
- Heg die katrol aan die hyskraan.
- Voltooi die elektromagneet.
Bou en sit die elektriese stroombaan aanmekaar (30 minute)
- Sit die elektriese stroombaan vir die elektromagneet aanmekaar.
- Heg die stroombaan aan die model hyskraan.
- Voeg die teenwig aan die hyskraan sodat dit balanseer en nie omval nie.
- Evalueer en maak veranderinge soos jy dink nodig is.
Hersien en teken: skuinstekening (30 minute)
Skuinstekening:
- Teken die lengte en hoogte lyne reguit op en reguit dwars, presies soos die vooraansig van ’n boks in ’n 2D-tekening.
- Skuinstekeninge moet skaaltekeninge wees. Vir die vooraansig van ’n skuinstekening moet jy die ware skaal metings gebruik. Indien die lengte van die voorwerp 600 mm is en die skaal 1:10, teken jy die lengte as 60 mm. Dui jou skaal aan die onderkant van jou tekening aan.
- Die hoeke word teen ’n 45° hoek geteken en die diepte meting moet die helfte van die ware skaal meting wees. Dus, indien die diepte 300 mm is en die skaal 1:10 is, moet jy die breedtelyn tot by 15 mm trek.
- Maak seker dat jy jou tekening ’n opskrif gee.
Figuur 21: Hoe om ’n skuinstekening te teken
Skaal:
- Ons teken baie voorwerpe kleiner as wat hulle werklik is, sodat dit op die papier kan pas.
- ’n Skaaltekening van 1:4 is vier keer kleiner as die ware voorwerp. Indien die voorwerp 400 mm wyd is, sal ons hierdie wydte as 40 mm teken.
Maak ’n skuinstekening
Werk op jou eie.
1. Kies een deel van jou model om as ’n skuinstekening te teken.
2. Jy moet hierdie komponent volgens skaal teken. Jy kan dit groter as jou model teken. Indien jy dit twee maal groter as die ware grootte gaan teken, sal die skaal 2:1 wees.
3. Teken die komponent op die geruite papier op die oorkantste bladsy.
4. Gebruik die spasie hieronder om eers ’n rowwe skets te maak.
Ontwikkel ’n evaluasie vorm (30 minute)
Jou hyskraan met sy elektromagneet is nou voltooid. Jy moet nou ’n kontrolelys ontwikkel om jou hyskraan te beoordeel en om te sien hoe goed jy jou spesifikasies nagekom het.
- Voldoen dit aan die kriteria wat jy as spesifikasies identifiseer het?
- Werk die elektromagneet goed?
Om die hyskrane te beoordeel, gaan jy ’n evaluasie vorm moet ontwerp. Jy het verlede kwartaal ’n evaluasie vorm ontwikkel om jou toring te beoordeel.
Ontwikkel ’n evaluasie vorm
1. Werk op jou eie. Hierdie aktiwiteit gaan geassesseer word. Maak ’n lys van die kenmerke wat die hyskraan model moet hê. Gebruik jou lys van spesifikasies om jou hiermee te help.
Hier is ’n voorbeeld:
|
Die hyskraan moet reg werk. |
||
|
Die hyskraan moet metaalvoorwerpe kan oplig. |
||
2. Werk as ’n span.
(a) Kombineer julle individuele vorms as een, gesamentlike evaluasie vorm.
(b) Sluit ’n drie-punt skaal in. 3: Goed, 2: Gemiddeld, 1: Swak.
Hierdie evaluasie vorm gaan gebruik word om jou eie model en ook die modelle wat die ander groepe gebou het, te evalueer.
3. Gebruik die evaluasie vorm om jou eie model te evalueer.
Week 5
Evalueer die ander modelle (30 minute)
Wanneer jy werk evalueer, moet jy jou bes doen om objektief en regverdig te wees. Dit beteken dat jy nie hoë punte aan jou vriende kan gee nie, tensy hulle dit werklik verdien. Jy moet aan hulle punte gee wat hulle verdien volgens die werk wat hulle gedoen het, en jy moet die punte wat jy toeken kan verduidelik en regverdig. Dit beteken dat jou opmerkings geldig moet wees.
Om objektief te wees beteken om iets te beoordeel vir wat dit is, sonder om emosioneel of persoonlik te wees
Evalueer die modelle van die ander groepe
1. Werk as ’n span.
2. Kopieer die evaluasie vorm drie of vier keer
3. Evalueer die modelle van drie of vier spanne. Onthou om die name van die spanne wat jy evalueer, neer te skryf.
Berei voor vir die aanbieding (30 minute)
Elke span gaan ’n mondelinge aanbieding lewer, waar hulle aan die klas hul planne en die funksionering van die model gaan verduidelik.
Die aanbieding moet langer as vyf minute wees, maar korter as sewe minute. Die klas het drie lesse (90 minute) om al die aanbiedings te voltooi.
1. Beplan jou aanbieding.
- Al die lede van die groep moet deel wees van die aanbieding.
- Besluit wat elke persoon gaan doen.
- Elke persoon moet praat oor die werk wat hulle Moet nie jou aanbieding aflees gedoen het en ook die rol wat hulle in die projek nie. gespeel het.
- Een leerder moet die ontwerpskets wys en mompel of fluister nie. Almal verduidelik.
- ’n Ander leerder moet die stroombaandiagram verduidelik en op die bord teken.
- Een leerder moet wys hoe die hyskraan met die elektromagneet werk.
- ’n Ander leerder moet praat oor die probleme wat die groep ervaar het.
- Sluit die volgende inligting by jou aanbieding in:
- Hoe ’n elektromagneet werk
- Hoe om ’n elektromagneet sterker te maak
- Hoekom dit belangrik is om metale te sorteer
- Maak ’n artistiese tekeninge van jou model hyskraan met sy elektromagneet.
- Besluit wie gaan begin met die aanbieding en wie gaan volgende praat. Weet wanneer dit jou beurt is.
Wenke vir die aanbieding van jou werk:
Staan regop en kyk na die klas wanneer jy praat.
Moet nie jou aanbieding aflees nie.
Praat duidelik; moet nie mompel of fluister nie. Almal moet jou kan hoor.
Weet wanneer dit jou beurt is om te praat.
Hou by die tydsbeperking
2. Gebruik die res van hierdie les om jou aanbieding te oefen. Jy sal dalk tyd by die huis moet spandeer hiervoor. Jy het baie tyd om te oefen, want met die volgende les gaan jy terugkyk op jou werk.
Nabetragting en evaluasie (30 minute)
Nabetragting beteken om terug te kyk. Deur terug te kyk op wat jy gedoen het en hoe jy die taak voltooi het, is ’n belangrike leeraktiwiteit. Dit help jou om die foute wat jy gemaak het, te identifiseer asook dit wat jy goed en reg gedoen het. Hieruit sal jy leer om nie weer dieselfde foute te maak nie, en ook hoe om te verbeter op dit wat jy goed gedoen het.
Nabetragting en evaluasie van jou eie werk en bydrae
Werk op jou eie. Hierdie aktiwiteit word geassesseer.
1. Skryf ten minste vyf aktiwiteite neer waarop jy wil terugkyk. Kies ten minste:
- een praktiese aktiwiteit,
- een teken aktiwiteit,
- een aktiwiteit waar jy vrae moes beantwoord, en
- een groep aktiwiteit.
2. Maak ’n merkie in ’n blokkie teenoor die gesig om te wys hoe jy oor elke aktiwiteit gevoel het.
|
Beskrywing van die aktiwiteit |
|
|
☹ |
Lewer jou aanbieding (30 minute)
Dit is belangrik dat almal deelneem omdat die hele groep deur jou onderwyser geassesseer gaan word. Jy gaan drie lesse (90 minute) hê om die aanbiedinge te voltooi.
Mondelinge aanbieding
1. Elke persoon se mondelinge aanbieding gaan afsonderlik geassesseer word.
2. Jou onderwyser gaan ’n evaluasie vorm soos die een hieronder gebruik om jou mondelinge aanbieding te assesseer.
|
Kriteria |
Goed |
Bevredigend |
Swak |
|
Die leerder praat duidelik sodat almal kan hoor. |
|||
|
Die leerder praat met selfvertroue, ken die werk en weet wat hy/sy wil sê. |
|||
|
Die leerder maak oogkontak met leerders wat voor sowel as agter in die klas sit. |
|||
|
Die leerder verduidelik sy/haar rol in die projek. |
|||
|
Die leerder wys en demonstreer die model/tekening/ diagram. |
Week 6
Aanbiedings vervolg (30 × 2 = 60 minute)
Alle aanbiedings moet teen die einde van hierdie week voltooid wees.
