Удобная лампа
Александр Коношонкин — студент физтех факультета Томского национального университета. Выбор будущей профессии не случаен — с детских лет Саша увлекается самодельным техническим творчеством.
Получая образование выпускном классе Татауровской общеобразовательной школы (Прибайкальский район), Александр Коношонкин удачно принимал участие в конкурсе технического творчества среди школьников с работой «конструирование и Проектирование настольного светильника». Объект конкурсной работы только на первый взгляд думается несложным: он настойчиво попросил от школьника много знаний и усилий.
И в следствии важный творческий подход к ответу поставленной задачи, техническое обоснование и продуманность элементов конструкции, привлекательный дизайн взятого изделия были по преимуществу оценены взыскательной конкурсной рабочей группой.
Школьному управлению было рекомендовано применять конструкцию лампы в качестве учебного пособия в мастерских на уроках труда: так как в нее входят подробности как из дерева, так и из металла, обработка которых по сложности охватывает практически целый школьный курс трудового обучения.
На этом примере ученики смогут осознать, что кроме того, казалось бы, сложные конструкции смогут иметь простые ответы, и ощутить, что собственными руками возможно изготовить прекрасные, эргономичные и нужные в быту вещи.
Тот, кто большое количество времени проводит за рабочим столом, не понаслышке знает, какое значение имеет верное освещение его рабочего пространства.
Недостаточность света либо его неверная направленность приводят к усталости глаз, утрата остроты зрения, понижению производительности труда. школьники и Студенты наряду с этим страдают больше вторых: так как домашние задания приходится делать по большей части по вечерам.
Настольная лампа:
1—прижимной винт струбцины (гвоздь O4); 2—вороток (гвоздь O2); 3—скоба струбцины (сталь, лист s3); 4—столешница; 5,11, 20,34,37—гайки-барашки М5; 6—кронштейн нижних шарниров (алюминий, латунь, сталь); 7—вертикальная ось нижнего шарнира (винт М5); 8,16,21 —фигурные тарельчатые шайбы (сталь, лист s1); 9—нижнее плечо (фанера s5, 2 шт.); 10—горизонтальная ось нижнего шарнира 11 (болт М5); 12—шайба; 13 — прижим струбцины (пробка от пластиковой бутылки); 14—шайба (сталь, лист s2,2 шт.); 15—горизонтальная ось промежуточного шарнира III (болт М5);17—верхнее плечо (фанера s5); 18—скоба крепления электрошнура; 19—электрошнур; 22—тумблер включения лампы; 23—крепление патрона электролампы; 24—электролампа с арматурой (от потолочного светильника); 25—основание верхнего шарнира (сталь, лист s1); 26—плафон светильника (жестяная банка); 27—прокладка (сталь, лист s1,5—2); 28—гайка М4 (2 шт.); 29—ось V поворота светильника (винт М4); 30—подкладка верхнего шарнира (фанера s5); 31 —прокладка (сталь, лист s1); 32—заклепка O4 (2 шт.); 33—накладка верхнего шарнира (сталь, лист s1); 35 — фиксатор шарнира V (винт М5); 36—горизонтальная ось верхнего шарнира IV (болт М5)
В продаже на данный момент довольно много разных настольных ламп. Но эргономичные через чур дорого стоят, а недорогие, в большинстве случаев, не смогут обеспечить комфорта при работе. Вот эти события и подвигли меня на разработку лампы собственной конструкции.
На начальной стадии изучил конструкции громадного количества разных ламп производства, начинал от изделий еще советского времени и закончил современными.
В следствии совершённого анализа определил, что конструкция обязана соответствовать следующим техническим требованиям:
1. Лампа—жестко и надежно крепиться к столу с обеспечением возможности ее стремительной переустановки на второе место.
2. Светильник—легко и вольно перемещаться на расстояние не меньше 0,5 м от точки крепления; легко изменять угол поворота и высоту расположения не меньше 45° в любую сторону.
3. Шарнирные соединения—надежно снабжать выбранное положение лампы.
На следующем этапе обдумал конструкцию в целом и ее отдельные элементы, а после этого изготовил опытный образец.
В следствии я остановился на конструкции, приведенной в данной статье.
Описание конструкции
Лампа к столу крепится посредством особой струбцины (этим обеспечивается требование ТЗ № 1). Скоба струбцины согнута из 3-мм металлического страницы.
Через резьбовое отверстие в нижней полке проходит прижимной винт, изготовленный из 4-мм гвоздя длиной 150 мм. На длине около 100 мм нарезана резьба М4, а острый финиш проточен до диаметра 3 мм.
На данной проточке между двумя шайбами устанавливается и приклепывается прижим—укороченная пробка от пластиковой бутылки. Воротком струбцины помогает сталистая проволока (либо гвоздь) диаметром 2,5 мм.
В верхней полке струбцины просверлено и раззенковано снизу отверстие диаметром 5 мм под вертикальную ось нижнего шарнира—винт М5. Головка винта должна быть утоплена в полку струбцины заподлицо и зафиксирована от проворота при затяжке посредством керна по всей окружности либо сваркой (с последующей зачисткой напильником либо маленьким наждачным кругом).
Следующее требование—возможность перемещения осветительного прибора в вертикальном и горизонтальном направлении до 0,5 м—осуществляется посредством шарниров, расположенных по осям I, II и III. Как видно из чертежа, вся конструкция лампы базируется на кронштейне нижних шарниров, через что проходят вертикальная ось I (см. выше) и горизонтальная ось II, перпендикулярная плоскости плеч.
Шарнир I разрешает поворачивать всю лампу около вертикальной оси, а шарниры III и II—перемещать светильник по вертикали и горизонтально по отношению к опоре (струбцине) при помощи, соответственно, верхнего и нижних плеч. Устройство шарниров однотипно: зажимаемые элементы размещаются между двумя фигурными тарельчатыми шайбами, пронизываются болтом-осью М5 и фиксируются гайкой-барашком (в шарнире I роль одной из шайб играется полка струбцины).
Дабы при закреплении шарнира ось не прокручивалась вместе с гайкой-барашком, нужно в качестве оси применять мебельный болт с квадратным приливом под головкой, а в шайбе в этом случае направляться распилить соответствующее квадратное отверстие.
Такое соединение оси с тарельчатой шайбой предохраняет ее от проскальзывания при закручивании
Верхний шарнир:
1—основание; 2—подкладка; 3—заклепка O4; 4—гайка-барашек М5; 5—ось V светильника; 6—прокладка
Светильник:
1—абажур (консервная банка O100; Н120); 2 — арматура; 3 — патрон; 4—включатель; 5—ось шарнира V; 6—гайка (М4; 2 шт.); 7—прокладка (сталь, лист s 1,5); 8 — шайба
Изготовление тарельчатых шайб
Изготовление гаек-барашков
Плечи сделаны из 5-мм шлифованной фанеры. Нижнее плечо складывается из двух однообразных элементов, а верхнее по оси III зажимается между ними. Для всех плеч межцентровое расстояние—305 мм.
На консольном финише верхнего плеча крепится узел верхнего шарнира. Его назначение—поворот светильника в любом направлении: за счет шарнира по оси IV осуществляется поворот в плоскости плеч, а по оси V—в перпендикулярном направлении.
В качестве главного элемента светильника использованы арматура и патрон от подвесного потолка; абажур—консервная банка диаметром 100 мм, высотой 120 мм; лампа—рассеянного света с отражателем (такая лампа меньше греется и дает мягкий свет). Экспериментально было обнаружено, что абажур нагревается не выше 50°С.
Это безопасно при эксплуатации (не обжигает руки), разрешает разместить включатель конкретно на абажуре и применять простой (не термостойкий) кабель питания. Абажур к поворотной оси V крепится двумя гайками М4 через металлическую 3-мм прокладку изнутри и 1,5-мм шайбу снаружи.
Провод оптимальнее закрепить к верхнему плечу в трех местах проволочными скрутками и у основания нижнего кронштейна—скобой.
Разработка изготовления
Как направляться из описания и иллюстраций, в конструкции лампы использованы достаточно простые подробности, а их сборка и изготовление вряд ли затруднят кроме того не весьма умелого самодельщика. Исходя из этого я не буду приводить подробного описания всех элементов конструкции, а остановлюсь только на двух подробностях.
Для изготовления тарельчатой шайбы из 1-мм металлического страницы вырезаем квадратную заготовку со стороной чуть больше диаметра будущей шайбы. Положив заготовку на резиновую подкладку, наносим по ее центру удар стержнем со сферической головкой для создания впадины тарельчатой формы.
После этого размечаем центр впадины и циркулем очерчиваем контур шайбы. По центру сверлим отверстие под ось, контур обрезаем ножницами по металлу, сглаживаем напильником и зачищаем наждачной бумагой.
Последняя операция — покраска (либо значительно лучше, в случае если имеется возможность, гальваническое покрытие, к примеру, анодирование).
Вторая подробность—гайка-барашек. В случае если у вас нет готовых, то их возможно сделать самому.
Берем металлической (а лучше аллюминиевый) уголок 15×15 либо 20×20 мм нужной длины (в зависимости от количества гаек). Острое ребро на стыке полок бережно стачиваем до получения ровной лыски шириной 3 мм.
оптимальнее это делать на фрезерном станке (таковой имеется в большинстве школьных мастерских). Но допускается использование наждачного круга либо кроме того напильника. Потом на лыске с шагом около 10 мм размечаем и сверлим отверстия диаметром 4 мм и нарезаем в них резьбу М5.
Разрезаем заготовку на отдельные подробности шириной 8— 9 мм, притупляем острые кромки, скругляем углы и приобретаем эргономичные гайки-барашки.
А. КОНОШОНКИН, г. Томск
