Проекты

Автоматизация кастрюли

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Приборостроение
Авторы работы: ГБОУ Школа № 924
Предметы: Физика, Черчение
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

В повседневной жизни при приготовлении пищи нас может что-то отвлечь, например, телефонный звонок, крик ребёнка из соседней комнаты и т. д. И мы сталкиваемся с проблемой выкипания воды из кастрюли. Как результат – залитая плита, пригоревший след, погасшая газовая конфорка и выделение газа, что может привести к более серьёзным последствиям, например, пожару.

Цель

Разработать конструкцию, которая позволит автоматически приподнимать крышку кастрюли при достижении водой температуры, близкой к температуре кипения.

Задачи

1. Создать приятные и комфортные условия при работе хозяйки на кухне.

2. Уменьшить необходимость в постоянной уборке плиты после приготовления пищи.

3. Обеспечить возможность для хозяйки не стоять у плиты, контролируя процесс закипания воды за счёт модернизации конструкции звуковым оповещением.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Электрическая схема
  • Металлические детали
  • Метизы
  • 3D-принтер

Описание

Для решения поставленной проблемы автор изготовил и прикрепил изделие к ручке кастрюли. В ходе работы была выбрана простая схема с биметаллическим термостатом и мотором постоянного тока, соединённых последовательно. При достижении необходимой температуры термостат замыкает цепь, и мотор приводит в движение ролики, соединённые нитью с краем крышки. При подъёме крышки на нужный угол цепь размыкается включённым в цепь концевым выключателем. Размещение термостата внутри кастрюли не рассматривалось, т. к. это не гигиенично. Термостат располагается на стенке кастрюли.

Для выполнения работы были определены следующие этапы работы:

  • проектирование изделия: создание чертежей, электрической схемы;
  • сборка металлического каркаса и крепление его к ручке кастрюли;
  • пайка схемы электрической цепи;
  • проектирование роликов и органайзера для электрических элементов и элементов питания в программе «КОМПАС-3D»;
  • разработка программы для печати на 3D-принтере проектируемых в «Autodesk Fusion 360» деталей;
  • печать на 3D-принтере спроектированных деталей;
  • сборка изделия и его испытание.

Результаты работы/выводы

В результате испытаний было установлено, что без созданной конструкции крышка «прыгает», а с конструкцией – нет, что является удовлетворительным результатом выполнения проекта.

Перспективы использования результатов работы

В перспективах – приведение дизайна конструкции к товарному виду, чтобы она стала актуальной в повседневном быту для мам с детьми, пожилых людей, начинающих домохозяек и т. д.