Gripklo med pneumatisk eller hydraulisk styrning- åk 7 ht 2018

Vi kommer under detta ämne göra en konstruktion med hjälp av antingen hydraulik eller pneumatik. Ni kommer att öva konstruktion och hållfasthet under några laborationer, planera och genomföra en byggnation i grupp.
Under arbetets gång ska ni elever även skriva loggbok över vad som hänt och vad man planerar inför nästa lektion.
Som avslutning på området får ni redovisa era konstruktioner på ett lekfullt sätt samt göra en enkel reflektion av arbetsgång och redogöra för val av strategier.

Tid och moment:

Projektet kommer att pågå i tre veckor. Den första veckan kommer att innehålla den teori som projektet berör. De nästföljande två veckorna är praktiskt arbete i grupp. På sista lektionen genomförs en tävling. Därefter görs en utvärdering. Parallellt skriver elever i ett häfte.

Fredagen den 7/12 lämnas häftet in.

Arbetet innehåller följande:

• Inledande teori- presentation, genomgång av arbetsområdets innehåll samt teori;
  
  • Teknisk dokumentation - presentation av mallen.
  • konstruktion
  • material - olika ämnen
  • pneumatik och hydraulik
• Praktiskt arbete med konstruktion/modell.
• Uppdrag: att konstruera en gripklo gruppvis som styrs av hydraulik eller pneumatik.
• Föra loggbok vid varje lektionstillfälle, detta görs enskilt.
• På sista lektionen hålls en tävling där konstruktionen används.
• Sammanfatta hela projektet i en reflektion

Inlämning- senast fredagen den 7/12:

• Ditt teknikhäfte
• Gruppens konstruktion (modell)
• Bild som visar konstruktionen

Uppdrag:

• Ni ska konstruera en gripklo som styrs av pneumatik eller hydraulik. Klon ska kunna lyfta godis av olika typer från ett arbetsbord med sarg. (Presenteras som uppgift senare)
• Föra loggbok vid varje lektionstillfälle
• Utifrån loggboken kunna reflektera över olika val som måste göras under övningskonstruktioner, planering och konstruktion av gripklon samt utfall vid testkörningen (tävlingen). Några olika frågeställningar att utgå från finns (se nedan). Detta ska redogöras för i slutet av arbetsområdet.

Arbetsgång under det praktiska arbetet - detta görs varje lektion:

1. Läs igenom loggboken över vad som gjordes förra lektionen, vilka saker eller problem ska lösas under lektionen.
2. Praktiskt arbete
3. Skriv i loggboken
   • vilka saker har ni gjort, beskriv varför ni löste det som ni gjorde, beskriv om ni hade olika alternativ, varför löste ni med just det alternativet (det är viktigare att beskrivningen innehåller varför ni gjort saker än bara en beskrivning om vad som gjorts)
   • har ni haft eller stött på problem - hur löste ni dem, varför.

Bedömning: (se matris för mer precist innehåll)

• Ditt praktiska arbete i gruppen med konstruktionen/modellen
• Din loggbok med dina förklaringar

Teknikhäftet:

• Häftet skrivs individuellt - antingen i pappersformat eller i elektroniskt format.
• Häftet innehåller
  • Framsida
  • Innehållsförteckning
  • Detaljlista (se nedan)
  • Loggbok (se nedan)
  • Skiss

Detaljlista

Detaljlistan är kopplad till skissen. På skissen har ni märkt ut gripklon olika delar med siffror.

I detaljlistan skriver ni delarnas olika namn.

Ni beskriver vilken funktion de olika delarna har, på vilket sätt de olika delarna bidrar till att gripklon funderar, vad som är viktigt för delen när det gäller hur den fungerar (dess funktion), om/vad den ska hålla för (hållfasthet) och om ni skulle föredra att använda något annat material om det ni hade.

Loggbok (en del i häftet)

Loggbok som du skriver i vid varje lektionstillfälle.

 Efter varje avslutat pass kommer du att få göra en enkel avstämning i din loggbok, genom att kort besvara följande punkter:

- Detta har jag gjort idag

- Detta har jag tänkt på under lektionen (problem, kvalitet, utveckling, utmaningar- hur löstes dessa)

- Vad kommer du starta med nästa gång

Skiss

Skissen visar hur gripklon ser ut.

I skissen finns alla gripklons olika delar med, dessa är utmärkta med en siffra (kopplas till detaljlistan)

Behöver något visas tydligare kan du rita en förstoring över någon del. Förstoringen behöver bara visa de delar som du vill mera detaljerat (alltså inte hela gripklon)

Arbetsgång:

                                                                  Första veckan/vecka 47 (fre)-48
 1. Introduktion, teori och övning

Vi lär oss genom praktiskt arbete och teori vad pneumatik och hydraulik är och vilken nytta vi människor kan ha av detta. (Försök och film) Slutuppdraget presenteras i stora drag.
Film: Så fungerar hydrauliken (sli.se)

                                                                  Vecka 49 och 50

2. Idé - detta görs innan konstruerandet av gripklon
 Vilken funktion måste vår klo ha? Vad är viktigt när vi ska konstruera/bygga modellen. Hur vi ska konstruera vår gripklo? Design?

3. Skiss - detta görs innan konstruerandet av gripklon
 Skiss som beskriver gripklon. Skissen kan komma att ändras under tiden.
 
4. Bygga
Bygg klon enligt er skiss
 
6. Prova
Testa er klo.
 
7. Test
Hur gick det? Fungerade den som ni tänkt det? Vad kan förbättras?
 
8. Ändra 
Gör förändringar
 
9.  Tävling (körning)

Vi använder gripklorna för att plocka godis från ett bord.

10. Sammanfatta
Reflektion som sammanfattar ert arbete med er konstruktion. I reflektionen skall ni även försöka diskutera och resonera kring punkterna här under.

• Vilka fördelar och nackdelar har materialen som ni valt till er gripklo?
  
• Hur hade er konstruktion sett ut om ni skulle börja bygga denna idag ?

11. Lämna in
 Lämna in din reflektion samt en bild på gripklon i unikum.

Läroplanskopplingar

Syfte

• identifiera och analysera tekniska lösningar utifrån ändamålsenlighet och funktion,
• identifiera problem och behov som kan lösas med teknik och utarbeta förslag till lösningar,
• använda teknikområdets begrepp och uttrycksformer,

Centralt innehåll

• Tekniska lösningar för styrning och reglering av system. Hur mekanisk och digital teknik samverkar, till exempel i värme- och ventilationssystem.
• Tekniska lösningar för hållfasta och stabila konstruktioner, till exempel armering och balkformer.
• Betydelsen av egenskaper, till exempel drag- och tryckhållfasthet, hårdhet och elasticitet vid val av material i tekniska lösningar. Egenskaper hos och tillämpningar av ett antal nya material.
• Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.
• Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.
• Egna konstruktioner där man tillämpar styrning och reglering, bland annat med hjälp av programmering.
• Dokumentation i form av manuella och digitala skisser och ritningar med förklarande ord och begrepp, symboler och måttangivelser samt dokumentation med fysiska och digitala modeller. Enkla, skriftliga rapporter som beskriver och sammanfattar konstruktions- och teknikutvecklingsarbete.

Uppgifter

Labb Hydraulik

Frågor att besvara skriftligt Labb: Komprimerad laboration 1. Varför åker kolven ut i spruta B om du skjuter in kolven i spruta A? 2. Varför åker kolven in i spruta B om du drar ut kolven i spruta A? 3. Hur långt flyttas kolven i B jämfört med hur långt du flyttar kolven i A? 4. Håll fast kolven i spruta B. Varför kan man skjuta in kolven A lite grann? Kan du komma på två förklaringar? 5. Håll fast kolven i B och skjut försiktigt in kolven A och släpp den. Varför åker kolven tillbaka till sitt ursprungsläge? 6. Vilken skillnad är det när luft är utbytt mot vatten i sprutorna? 7. Varför är det lättare att komprimera (trycka ihop) en gas än att komprimera en vätska? Labb: Stark starkare starkast 1. Ta en spruta i varje hand (eller tävla mot en kompis). Håll sprutorna mellan pekfinger och långfinger och tryck på kolven med tummen. Med vilken spruta blir du starkast? 2. Tycker du att Mekanikens gyllene regel även gäller för sprutorna? Motivera ditt svar. 3. Upprepa försöket i uppgift 1 men fyll sprutorna med vatten. Vilken skillnad blir det? 4. Skjut in och dra ut kolven i 20 ml‐sprutan. Varför förflyttas kolven i 50 ml‐sprutan kortare sträcka än kolven i 20 ml‐sprutan? 5. Beräkna hur många gånger längre kolven rör sig i 20 ml‐sprutan jämfört med den i 50 ml‐sprutan. Ange ditt svar med en decimal. 6. Hur mycket större area har kolven i 50 ml‐sprutan jämfört med kolven i 20 ml‐sprutan? Hur överensstämmer detta värde med ditt svar på uppgift 5? 7. Hur mycket starkare tror du att den utgående kraften från kolven i 50 ml‐sprutan är jämfört med den kraft som du trycker med på kolven på 20 ml‐sprutan? 8. Eventuellt rör sig kolvarna i 20 ml‐sprutor olika långt när du skjuter in kolven i den femte 20 ml‐sprutan. Varför kan det bli så? 9. Hur mycket starkare blir den sammanlagda utgående kraften från de fyra sprutorna jämfört med kraften som du trycker med på kolven på den femte sprutan?

Mallen till häftet

Om ni föredrar att skriva elektroniskt går det givetvis utmärkt.

Fördjupning

Finns det något hårdare än diamant? Drönare drabbar samman i häftiga luftdueller. Hur fungerar ett centrallås? Fjärrkontroll styr människor. Örnar ska döda drönare åt hollänska polis.