Для викладачів

План-конспект відкритого уроку з предмету "Будова залізничної колії" для І курсу.

Презентація до уроку.

Державний професійно-технічний навчальний заклад

Жмеринське вище професійне училище

УРОК-ВІРТУАЛЬНА ПОДОРОЖ

На тему: «Стикові скріплення»

Викладач

Предметів спеціального курсу дисциплін

З інтегрованої професії «монтер колії; слюсар з ремонту колійних машин та механізмів; бригадир (звільнений) з поточного утримання та ремонту колії і штучних споруд»

Ліщишена Катерина Ігорівна

Тема. Стикові скріплення
Мета:
- навчальна: розширити знання учнів про конструкцію верхньої будови колії; ознайомити учнів із призначенням та класифікацією стикових скріплень; дати учням поняття про основні елементи скріплень; вивчити конструкція різних видів стикових скріплень
- розвиваюча: розвивати професійне мислення, стимулювати активну пізнавальну діяльність, створити емоційний настрій і збудити інтерес до засвоєння нових знань, самостійного вирішення виробничих ситуацій;
- виховна: виховувати любов до обраної професії; розвиток індивідуальних здібностей і забезпечення умов їх реалізації; виховання трудової дисципліни, чесності, відповідальності.
- Методична мета: ефективно використовувати ігрові методи, інтерактивні та інформаційні технології на уроках спеціальних дисциплін.

Тип уроку: комбінований.
Методи проведення: частково-пошуковий, проблемне навчання
Форми навчання: ділова гра, робота в малих групах
Міжпредметні зв’язки:
- Поточне утримання та ремонт залізничної колії. Тема «Утримання стикових зазорів»
- Електротехніка. Тема. «Електричні кола»
- Електроматеріалозновство. Тема «Діелектрики»
Методичне забезпечення:
1) Навчальний посібник В.І.Бєлий «Залізнична колія» ДІЗТ; опорний конспект, листи самоконтролю, листи «Особиста валіза знань»
2) Програмне: тести та вправи створені за допомогою сервісу Web 2.0 Learningapps, інтерактивність презентацій створена в PowerPoint, програмне забезпечення для зчитування QR кодів та EBook для смартфонів та планшетів, безпровідний маніпулятор «Миша», WіFi – роутер.
3) Матеріально-технічне: ПК, екран, ноутбуки, смартфони, планшети, WіFi доступ до Internet.
Ключові поняття:
- стик
- стикове скріплення
- накладка
- шайба
- гайка
- стиковий болт
- металевий стик
- клеєбовтовий стик
- струмопровідний стик
- ізолюючий стик
- зварений стик


СТРУКТУРА УРОКУ:
1) Організаційний момент (1 хв).
Мета етапу:
• Створити сприятливий психологічний клімат на уроці
Діяльність викладача:
Перевірка присутніх на уроці та налаштування учнів на навчальні діяльність.
Діяльність учнів:
Черговий зазначає кількість відсутніх.
Викладач:
Епіграф до уроку: «Кожен день, коли ви не додали до своєї освіти хоч би маленьку крихту знань, вважайте втраченим для вас безнадійно.» К.С. Станіславський
Психологічна постанова до уроку: (учні проговорюють вголос)
Не просто слухати, а чути
Не просто дивитися, а бачити
Не просто відповідати, а міркувати.
Дружно і плідно працювати
2) Повідомлення теми та мети уроку
Мета етапу:
• Забезпечити розуміння учнями змісту їхньої діяльності.

(на фоні відео «Стикові скріплення»)
Викладач: Сьогодні у нас з вами надзвичайно цікавий урок, тому що ми відправимося у віртуальну подорож на перегін. Під час подорожі нас чекають різні випробування: ми будемо здійснювати зупинки та виконувати завдання. Але я знаю, що ви сміливі, розумні, кмітливі, а саме головне, що ви дуже дружні. Тому наприкінці уроку ви зможете надати відповідь на питання:
«Чи залежить безпека руху поїздів від одного болтика та гайки»
Викладач: А для того щоб нам з вами здійснити цю подорож вдало потрібно взяти з собою, як це буває у житті, валізи та наповнити їх всім необхідним – вашими знаннями. Перевіримо чи все ми взяли з собою?
Валізи знань
3) Актуалізація опорних знань та мотивація навчання.
І валіза знань. (особиста)
Викладач: Знання які ви складете у ваші валізи будуть про елементи залізничної колії, які ви вже вивчили. Ми з вами добре знаємо, що безпечний рух поїздів із встановленими швидкостями можливий тільки на справній колії. Забезпечити справний стан колії можна вивчивши її будову та конструкцію.
Пропоную пригадати які елементи конструкції колії ви вже вивчили. Максимальна кількість балів за індивідуальне завдання 10 балів. Покладіть їх в свої особисті валізи.
В ваших ґаджетах збережені посилання на сайт з вправою http://learningapps.org/display?v=pd5rpp4g216.
Діяльність викладача : роздає листи «Особисті валізи знань»
Діяльність учнів: відповідають протягом 2-3 хв. Результати записують у індивідуальні листи «Особиста валіза знань».
ІІ валіза знань (командна)
Викладач: Кожна наступна валіза буде командною, всі набрані за урок бригадою бали наприкінці будуть поділені між членами бригади і до них будуть додаватись бали за особисту валізу знань. З цих балів буде складатись ваша оцінка. Наприкінці минулого уроку ви отримали завдання об’єднатися в чотири бригади і розподілили обов’язки:
бригадир (керівник бригади),
нарядчик (секретар),
монтер колії №1 (посередник),
монтер колії №2 (доповідач).
(Бригадний метод роботи є основним під час виконання професійних обов’язків монтерів колії.)
Кожне завдання, що виконуватимуть бригади, будуть оцінювати запрошені експерти.
Діяльність викладача: представити склад групи експертів.
Викладач:Також на попередньому уроці ви отримали домашнє завдання : з розділу «Верхня будова колії» скласти два питання які є правдивим твердження і одне питання з невірним. Кожне вірно складане твердження оцінюється в 0,5 бала. Блок тверджень де не знайдено «брехні» також оцінюється 0,5 бала.
Діяльність учнів: по одному учню від бригади представляють твердження в інтерактивній презентації.(до 5 хв.)
Учень 1.
1. Верхня будова колії це – споруда збудована з ґрунту.
2. Рейки бувають стандартної довжини – 25 м та 12,5 м.
3. Залізобетонна шпала важить 250 кг.
Учень 2.
1. Прокладка та бовти з гайками
2. Костилі та підкладки
3. Цвяхи та шуруп
Учень 3.
1. Проміжкові скріплення мають забезпечувати постійну ширину колі та підуклонку рейок
2. Проміжкові скріплення різні для дерев'яних та залізобетонних шпал
3. Проміжкові скріплення всі універсальні і можуть застосовуватись на будь-яких типах шпал.
Учень 4.
Яка пара елементів скріплення зайва.
1 Тип верхньої будови колії залежить від вантажонапруженості на даній ділянці колії.
2 Якщо невірно обрати тип проміжкового скріплення, то рейки не будуть триматися на шпалі.
3 Закріплювати рейки між собою не обов’язково.
Викладач : Молодці, ви пригадали основні елементи верхньої будови колії і ще раз запевнились, що знання їх важливе для утримання колії у справному стані.
Викладач : З таким багажем знань ми сміливо можемо вирушати у подорож по нашому віртуальному перегону. В останньому завданні невірним було твердження про те що рейки між собою не має необхідності скріплювати. Ви правильно обґрунтували потребу у скріпленні рейок. Чи здогадались ви яка тема сьогоднішнього уроку?
Діяльність учнів: називають тему уроку.
Очікувана відповідь «Стикові скріплення»
Викладач : Мета нашого уроку дізнатися призначення та вимоги, що встановлюються до стикових скріплень. Визначити як класифікуються стикові скріплення, а також ознайомитись з конструкцією різних видів стикових кріплень. А вивчити всі ці поняття ви зможете здійснивши зупинки під час нашої подорожі.
План уроку
1. «Стик» призначення стиків та стикових скріплень
2. «На вимогу» вимоги, що встановлюються стикових скріплень
3. «Розрізняйка» класифікація стикових скріплень
4. «Перегончик» конструкція різних видів стикових скріплень
5. «Ревізор» підрахунок балів в «Валізах знань»

4) Пояснення нового матеріалу. Надання необхідної інформації.
Мета етапу:
• надати учням достатньо інформації для того, щоб на її основі вони могли виконати практичні завдання за мінімально короткий час
• проаналізувати інформацію та визначення учнями особистого її розуміння
• пояснити змісту опрацьованого, порівняння реальних результатів з очікуваними
Перша зупинка «Стик»
1. Призначення стикових скріплень
Інтерактивність презентації «Розгадай ребус»
Викладач: Для того щоб вам вийти на першій зупинці нашої подорожі розгадайте ребус. Команда, яка першою розгадає отримає 1 бал.
Діяльність учнів :розгадають ребус із словом «Стик»
Викладач: Молодці ви розгадали слово. Місця з'єднання рейок між собою називають стиками.
Стандартні стики розміщаються між шпалами (Мал.1. ). Розміщення стиків на здвоєних шпалах і на одній шпалі (Мал. 2.) застосовували раніше, а в діючій Інструкції з улаштування та утримання колії такі конструкції стиків не передбачені.
Стики перекриваються стиковими скріпленнями: кінці рейок перекриваються накладками, які через отвори стягують болтами. Під гайки болтів ставлять пружинні або тарілчасті шайби.
Друга зупинка «На вимогу»
2. Вимоги, що встановлюються до скріплень
Рейкові скріплення повинні:
1) бути міцними
2) забезпечувати надійне з'єднання рейок в стиках
3) сприймати повздовжні та динамічні навантаження від коліс рухомого складу
4) бути простими та зручними в виготовлені і конструкції
Третя зупинка «Розрізняйка»
3. Класифікація стикових скріплень
По конструкції розрізняють стики:
• металеві,
• зварені
• струмопровідні
• ізолюючі
У болтових стиках між кінцями рейок, перекритих накладками, залишають зазори для можливості зміни довжини рейок при зміні температури. Внаслідок розриву суцільності й зміни гнучкої жорсткості рейкових ниток у болтових стиках при проході коліс рухомого складу по стиках виникає злам пружної лінії рейок і виникають додаткові ударно-динамічні зусилля від коліс на колію.
Тому стик — саме напружене місце в колії. Близько 35—50 % витрат праці по виправленню колії пов'язане з наявністю стиків. Стики створюють і значний опір руху поїздів ( близько 5— 7 % основного опору).
ІІІ валіза знань (командна)
Викладач: В ваших гаджетах збережені посилання на сайт з вправою http://learningapps.org/display?v=p9nwbs90316 ( «Пазл»).
Кожна бригада має обрати два питання та знайти на них відповідний пазл, кожна правильна відповідь оцінюється в 1 бал. Якщо бригада вказала не правильну відповідь її питання переходить до наступної команди, відповідь на чуже питання – 2 бали.
Учні разом з викладачем виконують вправу
Четверта зупинка «Перегончик»
5) Інтерактивна вправа «Робота в групах»
Викладач: Ви сьогодні дізналися про стикові скріплення і отримали достатньо інформації, щоб під час четвертої зупинки самостійно вийти на наш віртуальний перегін. Під час віртуальної екскурсії уважно дивіться на колію: рейки на різних ділянках з’єднують різні види скріплень.
Кожна бригада отримує завдання з відповідним видом стикового скріплення.
Викладач: Пропоную вам попрацювати в бригадах над опорними конспектами та знайти в них відповіді на наступні питання:
1- На яких ділянках колії застосовується даний вид стикового скріплення
2- Які особливості його конструкції
ІV валіза знань (командна)
Викладач: Свої результати ми перевіримо за допомогою презентації. Змістовна та лаконічна відповідь принесе команді 4 бали в командну валізу, за кожне не вірне або не вказане поняття з бригади знімається 1 бал.
Діяльність учнів: Учні представляють отримані відповіді та перевіряють разом з викладачем.
Інтерактивна презентація. (правильна відповідь з’являється на екрані при натисканні на відповідну функцію)
Викладач: Всі команди чудово виконали поставлене завдання. Ми можемо рушати далі.
6) Підведення підсумків, рефлексія.
Мета етапу:
• Вираження почуттів, що виникли в учнів у ході уроку.
Викладач: Якщо залишились питання, чи є бажання ще раз виконати завдання, ви завжди можете це зробити, маючи відповідні QR-коди, які дозволять швидко зайти за гіперпосиланнями.
Викладач: Валізи у кожної бригади вже солідно наповнені знаннями, чи вважаєте ви, що ми знайшли відповідь на питання, яке прозвучало на початку нашого уроку:
«Чи залежить безпека руху поїздів від одного болтика та гайки»
Діяльність учнів: обговорюють в бригадах, дають відповідь в загальному колі.
Викладач: А зараз вам пропонується заповнити листи само оцінювання. Зі зворотнього боку запишіть отриману оцінку в вашу «Особисту валізу знань».
Остання зупинка «Ревізор»
Викладач: Ми з вами прибуваємо на останню зупинку нашого маршруту. Станція «Ревізор» - шановні експерти підведіть підсумки віртуальної подорожі наших команд.
Виставлення оцінок із коментуванням.

Діяльність викладача:
Викладач оголошує і виставляє оцінки в журнал. Оцінка складається з оцінки з «Особистої валізи знань» та середнього балу кожного учня за роботу в бригаді.
Викладач: Ті, хто отримав нижчий бал, ніж очікував, не засмучуйтесь, адже не помиляється тільки той, хто нічого не робить

7) Домашнє завдання (1 хв).
Мета етапу:
• Розвивати самостійність та творче мислення
• Удосконалювати методи самостійної роботи
Діяльність учителя:
Учитель сприяє розумінню учнями цілей, змісту й способів виконання домашнього завдання.
Теоретична частина
- Опрацювати робочі конспекти,
- Намалювати схему струмопровідного та ізолюючого скріплення
Практична частина (випереджувальне завдання)
створити презентацію:
- Що таке протиугон,
- Які є види протиугонів
скласти тестові питання:
- Конструкція стикових скріплень

Опорний конспект з теми «Стикові скріплення»

1.     Металевий (збірний) стик

Звичайний металевий стик (Мал.3.) – історично перша форма з’єднання рейок. І сьогодні застосовується на під’їзних та малодіяльних коліях, що не обладнанні пристроями автоблокування та сигналізацією.

Стикове скріплення складається з двохголових накладок, стикових болтів, гайок та пружинних шайб.

Двоголові накладки бувають: 4-х (чотирьох) та 6-ти (шести)отворні. Болтові отвори у накладках мають по черзі круглу та овальну форму. Накладки для рейок типів Р75 і Р65 – уніфіковані.

З рейками типів Р75, Р65 можуть застосовуватися як шестиотворні, так і чотириотворні накладки. В стиках зрівнювальних рейок безстикової колії, а також у стиках рейок на великих і середніх мостах і в тунелях застосовуються тільки шестиотворні накладки. Закріплення чотириотворних і шестиотворних накладок виконується стандартними стиковими болтами.

Для рейок Р75 та Р65 (сімдесят п’ять) та Р65 (шістдесят п’ять) застосовуються перехідні накладки, котрі забезпечують сумісність поверхні кочення колеса та бокових робочих граней головок рейок, що стикуються. Вигин виконується в горизонтальній та боковій поверхні накладок.

Замість перехідних накладок можуть застосовуватись перехідні рейки, зварені з 2 (двох) відрізків різнотипних рейок.

Перехідні рейки є більш ефективним засобом з’єднання рейок різних типів.

2.     Струмопровідний стик.

Рейкові нитки на ділянках, обладнаних автоблокуванням та електричною тягою поїздів є одночасно струмопровідними колами сигнального струму автоблокування та зворотного тягового струму.

Усі стики на цих ділянках підрозділяються на струмопровідні (Мал.4.) та ізолюючі.

Струмопровідні стики – влаштовуються підряд на всю довжину ділянки автоблокування між 2 (двома) ізолюючими стиками, які установлюються перед світлофорами.

Струмопровідність стиків забезпечується:

-         установленням штепсельних стикових з’єднувачів;

-         використанням тарілчастих шайб;

-         застосуванням графітових мастил;

-         приваркою мідних з’єднувачів;

-         приваркою короткого сталевого тросу Ø6 мм, довжиною 200 мм,

-         закріпленого у стальній обоймі, яка і приварюється до неробочих граней головок рейок;

-         щільним затягуванням стикових болтів;

-         установленням пружних рейкових з’єднувачів.

Штепсельні стикові з’єднувачі виготовляються з 2 (двох) сталевих оцинкованих дротин Ø5 (п’ять) міліметрів, на кінцях яких є конусні штепселі, які забиваються в отвори, просвердлені в шийках рейок за кінцями накладок.

Ці з’єднувачі знаходяться в пазухах накладок. Є також з’єднувачі, виготовлені для пропускання зворотного тягового струму. Вони виготовляються з мідного тросу поперечного перерізу не менше 70 (сімдесяти) мм² для змінного струму.

Кінці мідного тросу затиснуті в обоймах, які приварюються до неробочих граней двох рейок.

3.     Ізолюючий стик

Ізолюючі стики (Мал.5.) влаштовуються на кінцях блок-ділянок, біля вхідних, вихідних, гіркових, прохідних та інших світлофорів.

Ізолюючими матеріалами є: фібра, текстоліт або поліетилен, полімерні матеріали.

Ізолюючі стики бувають:

1       Збірні стики з об’ємними накладками та фібровими, або поліетиленовими прокладками. Строк служби забезпечує пропускання 30-70 мільйонів тонн вантажу.

2       Збірні з полімерними накладками

3       Клеєболтові стики з 2-оголовими накладками. Строк служби забезпечує пропускання 150 млн. тонн бруто вантажу.

В клеєболтових стиках використовуються типові шестиотворні двоголові накладки, простругані по верхнім і нижнім граням, і спеціальні накладки, що повністю заповнюють пазуху рейок. Накладки стягуються болтами звичайної чи підвищеної міцності за допомогою гайок з пружинними колійними шайбами.

Поверхні рейок і накладок, що підлягають склеюванню, перед нане­сенням клею обробляються до металевого блиску і знежирюються. Накладки і болти ізолюють від рейок шарами склотканини, просоченої епоксидним клеєм. Прикріплювачі рейок (кос­тилі, клеми) на стикових шпалах мають бути ізольовані від накладки.

Високоміцні клеєболтові ізоляційні стики lKIB-65 і 2KIB-65 призначені для ізоляції електричних рейкових ланцюгів у без­стиковій колії без влаштування зрівнювальних прольотів. Стики виготов­ляються з шестиотворними рейковими накладками спеціального профілю та високоміцних болтів та інших скріплювальних деталей. В стиках lKIB-65 використовуються накладки 1CP65 і 1СР65П, а в стиках 2KIB-65 на­кладки 2CP65 і 2CP65II. Для установлення в безстикових стрілочних пере­водах застосовуються високоміцні клеєболтові ізоляційні стики.

 1.     Зварений стик

Зварювання рейок застосовується для влаштування безстикової колії.

Зварювання рейок може здійснюватися як на рейкозварювальних підприємствах, так і в колії. Зараз застосовуються два основні способи зварювання рейок - контактне і алюмотермітне.

Контактний спосіб зварювання характерний тим, що на кінці рейок подається електричний струм і при з'єднанні кінців рейок виникає електрична дуга, яка оплавляє кінці рейок.

Алюмотермітне зварювання. З погляду фізики термітне зварювання рейок методом проміжного лиття багато в чому визначається металургійними процесами: у результаті хімічної (термітної) реакції алюмінію із залізною окалиною, що проходить із більшим виділенням тепла в спеціальній установці (тегло) (мал. 7.), утворюється сталь і шлаки, що перебувають у розділеному розплавленому стані при температурі 2-2,5 тисячі градусів. Цей розплав автоматично випливає з тигля у вогнетривкі форми, що обрамляють певної ширини зазор між рейками, проплавляє їхні кінці й кристалізується, тим самим зварюючи рейки один з одним. При цьому метал зварного шва становить термітна сталь, а шлаки, як більш легкий матеріал, локалізується у верхній частині форм поза зоною шва.  При цьому рейки необхідно стискати один з одним. Цей спосіб застосовують як у стаціонарних умовах, так і в колії. У колії зварювання здійснюється за допомогою спеціальної подорожньої рейкозварювальною машиною (ПРСМ) (мал.6.). Перевага: такий спосіб зварювання дає найбільш міцний стик у порівнянні з усіма відомими способами зварювання. Недолік: між захватами рейкозварювальної машини міняється структура металу, що приводить до розвитку дефектів рейок у цій зоні.

Термітне зварювання широко поширене на європейських дорогах. На вітчизняних дорогах воно застосовувалася, в основному, на малодіяльних станційних і трамвайних коліях так само, як і електродугове зварювання.