Какими свойствами должно обладать конструируемое изделие
Любой
объект (изделие, машина или система)
обладает характерными свойствами.
Некоторые из этих свойств полезны, но
другие могут быть более или менее
нежелательными. Наиболее важное свойство
из всех – это основная функция изделия,
потому что она помогает потребителю в
удовлетворении его нужд. Другими
желательными свойствами могут быть
приятный внешний вид, легкость перемещения,
безопасность, долговечность и надежность.
Прежде чем приступить к конструированию,
конструктор должен , может быть в
сотрудничестве с потребителем, составить
перечень желаемых свойств изделия. В
процессе конструирования, когда изделие
создается, именно эти свойства определяют
выбор принимаемых конструктивных
решений.
К сожалению, нельзя
конструировать изделия таким путем,
чтобы желаемые свойства определялись
одно за другим, так как эти свойства
являются независимыми переменными.
Однако принято считать, что среди всех
можно выделить пять основных свойств,
которые в сумме полностью определяют
изделие. В целом таким свойством для
изделия является структура (т.е. элементы
изделия и их взаимосвязь), а для каждого
элемента – форма, материал, размеры,
поверхность. Важно подчеркнуть, что эти
свойства являются переменными, которыми
конструктор может манипулировать, а
изделие создается последовательными
решениями вопросов, связанных с этими
переменными. Таким образом, все другие
свойства, как полезные, так и нежелательные,
выводятся из этих основных свойств.
Однако, поскольку эта цель не всегда
достигается, необходимо различать
желаемые свойства и фактически полученные
свойства, приходя, таким образом к
следующей модели процесса конструирования
(рис.2.3) [5].
Рис. 2.3. Модель
конструирования изделия на базе
требований к его свойствам
Эта модель
охватывает все этапы анализа проблемы
до готового изделия. На начальном этапе
анализа проблема изучается со всех
сторон. Результаты этого изучения
выражаются конкретной формулировке
требуемой функции, а с другой стороны,
свойств, которые образуют критерии,
служащие фундаментом для выбора решений.
Далее следует этап синтеза, т.е. этап,
на котором создается конструкция
изделия. Это выполняется путем
предварительного (грубого) определения
шаг за шагом основных свойств — структуры,
формы, материала, размеров и поверхности.
Когда решены вопросы основных свойств,
конструирование изделия завершено, и
оно может быть изготовлено. После
изготовления изделие обладает
реализованными свойствами, которые,
как можно надеяться, близки к требуемым
свойствам, установленным в процессе
первоначального анализа.
2.4. Последовательное создание изделия
Приведенная выше
упрощенная модель процесса конструирования,
дает только общую схему процесса. Данной
схемой нельзя пользоваться как рецептом
для конструирования изделия, однако,
ее можно развить, чтобы попытаться
достичь этого. Так как мы интересуемся
преимущественно качеством формы, то
детализируем только те этапы модели,
где устанавливаются основные свойства.
Ниже приведена детализированная модель
(синтез изделия), показывающая ступени
создания изделия, в определенной
временной последовательности (рис.2.4)
[5].
Рис.2.4. Модель
создания изделия во временной
последовательности.
В начальной точке
синтеза изделия встречаются два вида
выходных данных, вытекающих из анализа
проблемы, а именно: с одной стороны,
определение требуемой функции (возможно
несколько подчиненных основных функций),
а с другой стороны – перечень требуемых
свойств, которые могут быть также
описаны, как критерии оптимального
изделия. Эти критерии на протяжении
всего процесса конструирования
используются в качестве руководящих
данных, для управления каждым шагом при
принятии решений.
Следующей ступенью
является определение структуры. В
синтезе изделия эта очень важная ступень
разделена на ряд шагов, начиная с деления
требуемой функции на подфункции. Затем
следует изучение возможных средств
реализации подфункций, сочетание их в
основной структуре и, наконец, адаптация
в количественно определенной структуре,
где решающие параметры оптимизированы
и где определено относительное
расположение элементов. Форма
рассматривается в двух параллельных
ветвях, поскольку общая форма и формы
составляющих элементов определяются
одновременно. Подробная форма элементов
включает спецификацию материалов,
размеров и поверхностей.
Однако, в практике
проектирования определение формы
изделия это только часть в решении
задачи в его разработки, так как основная
функция объекта состоит в выполнении
работы, для которой он предназначен,
например приготовления качественной
пищи.
Рассмотрим схему
разработки новой конструкции объекта
для приготовления пищи, на примере
кастрюли используемой в бытовых условиях
для тепловой обработки овощей с доливом
воды [2].
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
4 правила конструирования
Подчеркните 4 правила конструирования.
Расход материалов должен быть минимальным.
Конструкция должна быть простой в изготовлении.
Должны быть предельно короткие сроки монтажа конструкции.
В конструкции должны использоваться дорогие материалы.
Конструкция должна быть долговечной.
Конструкторский этап
Вы решили сконструировать кормушку для мелких птиц. Выделите цветом свойства, которыми она должна обладать.
Должна быть сделана из непромокаемого материала.
Должна быть сделана из картона.
Должна быть устойчива к повреждениям.
Должна быть сделана из недорогого материала.
Должна быть сделана из дорогого материала.
Должна иметь устройство, чтобы подвешивать на дерево.
Должна быть неудобна для крупных птиц.
Выбор конструкционных материалов
Выделите зелёным цветом материалы, которые вы выберите для конструирования одежды, жёлтым – для конструирования скворечника.
Дерево
Липучка
Металл
Гвозди
Скотч
Ткань
Нитки
Выбор конструкционных материалов для дома
Выбор конструкционных материалов
Разделите конструкционные материалы между двумя кулинарными изделиями.
Соль нужна как для шарлотки, так и для плова. Но смесь для плова уже содержит соль, поэтому соль, как отдельный ингредиент надо выбрать для шарлотки.
Морковь
Подсолнечное масло
Лук
Смесь специй для плова
Рис
Чеснок
Соль
Сода
Мука
Яйца куриные
Сахар
Яблоки
Корица
Конструкционные материалы для домашнего лимонада
Конструкторский и технологический этапы
Заполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.
– разработка оптимального (более предпочтительного) и рационального (логичного, разумного) объекта, которое отвечало бы требованиям общественной пользы, удобства эксплуатации и красоты.
– решение оптимального (более предпочтительного) и рационального (логичного, разумного) хода технологического процесса изготовления изделия.
– совокупность операций, в процессе выполнения которых происходит изменение формы и размеров деталей, их свойств, внешнего вида.
Конструкторский этап
Зачеркните стадии разработки проекта, не относящиеся к конструкторскому этапу разработки творческого проекта.
Художественно-конструкторский поиск
Выбор технологических операций, инструментов и приспособлений
Разработка технологических карт
Составление конструкторской документации
Составление технологической документации
Подбор или изготовление технологической оснастки
Технологический этап
Выделите цветом стадии, относящиеся к технологическому этапу разработки проекта.
Художественно-конструкторский поиск
Выбор технологических операций, инструментов и приспособлений
Разработка технологических карт
Составление конструкторской документации
Составление технологической документации
Подбор или изготовление технологической оснастки
Комплект конструкторской документации
Что входит в комплект конструкторской документации?
Перечень конструкционных материалов
Технологическая карта
Расчёты конструкции объекта
Рабочие чертежи объектов
Рекламный проспект
Эскизы вариантов конструкторского решения
Конструкторский и технологический этапы
Подберите термины к определениям, чтобы увидеть рисунок. В качестве ответа укажите номер правильного ответа из списка.
1 – Технологическая задача
2 – Дизайнерская задача
3 – Конструкторская задача
Подбор инструментов и оборудования
Вы решили сконструировать скворечник. Подчеркните инструменты, необходимые для выполнения проекта.
Нож
Ножовка
Рулетка
Молоток
Шило
Ножницы
Правила научного конструирования
Заполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.
Гениальный русский инженер-конструктор В. Г. Шухов в своих проектах всегда выполнял три правила (требования) научного конструирования:
должен быть минимальным; конструкция по возможности должна быть
в изготовлении; простота сборки сооружения должна обеспечивать предельно короткие сроки
конструкции.
Конструкторский и технологический этапы
Распределите стадии разработки творческого проекта по соответствующим этапам.
Конструкторский этап | Технологический этап |
|---|---|
Художественно-конструкторский поиск
Составление конструкторской документации
Выбор технологических операций и, инструментов и приспособлений
Разработка технологических карт
Составление технологической документации
подбор или изготовление технологической оснастки
План-конспект урока технологии в 6 классе по теме:
«Элементы конструирования»
Учитель Харионовский В.Ю.
Цели и задачи урока:
Сформировать понятие «конструирование».
Ознакомить с «методом фокальных объектов».
Развивать творческие способности учащихся.
Развивать воображение и пространственное мышление.
Воспитывать интерес к изучаемому предмету.
Ход урока
Организационный момент.
Проверка готовности класса к уроку.
II. Изложение программного материала.
Конструирование— это один из этапов создания изделия. («Конструкция» — в переводе с латинского означает «устройство».)
Конструирование является частью проектирования и будет необходимым элементом вашего будущего творческого проекта.
Обычно конструирование начинают со зрительного представления изделия, составления его эскизов, технических рисунков, чертежей.
Затем подбирают необходимые материалы.
Далее изготавливают опытный образец изделия или само изделие, испытывают его на прочность и работоспособность, дорабатывают с учетом недостатков, и так повторяют многократно, от одного варианта к другому, до создания наилучшего изделия согласно его назначению.
Перед разработчиком (конструктором) в процессе конструирования возникает множество вариантов изделия. Многовариантность в конструировании называют вариативностью. Вариативность присуща как конструкции изделия, так и его внешнему виду — дизайну. (Слово «дизайн» в переводе с английского означает «замысел, проект, рисунок».) В узком смысле дизайн — это художественное конструирование изделия. На рис. 1 приведена вариативность конструкторских решений декоративной кухонной доски.
Рис.1 Вариативность конструкторских решений
Красивое и модное изделие, продуманное с точки зрения технической эстетики (красоты), простоты и безопасности обслуживания и эксплуатации, имеет повышенный спрос и ценится дороже. Вот почему прорабатывают множество вариантов изделия, пока не найдут наиболее подходящий. Так появились различные конструкции столов, стульев, кресел и других изделий из древесины.
Наконец, изделие должно быть технологичным (простым) в изготовлении, прочным, надежным и экономичным.
Технологичным считают изделие, изготовленное с наименьшими затратами времени, труда, средств и материалов.
Прочноеизделие воспринимает заданную нагрузку без разрушения.
Надежное изделие служит безотказно в течение длительного срока.
Экономичнымсчитают изделие, которое при использовании не требует дополнительных расходов.
Технологичность, прочность, надежность и другие свойства являются и основными принципами конструирования, изготовления и эксплуатации изделий.
Все выше перечисленные необходимые свойстваизделия составляют его качество. Качественное изделие прочно и надежно в работе, удобно в эксплуатации. При конструировании изделий весьма важно подобрать для них нужные материалы, чтобы изделие было прочным и дешевым, легко и быстро изготавливалось, соответствовало всем предъявляемым к нему требованиям.
При изготовлении нескольких деталей из одной заготовки важно, чтобы их получилось как можно больше, а для этого необходимо учитывать их правильное (экономное) размещение и разметку.
Давайте рассмотрим примеры разметки и варианты конструирования изделий на рисунке. Как вы думаете, какой из них оптимальный и почему? (Ответы учащихся.)
а б в
Рис. 2. Схемы разметки изделий
Например, неэкономично изготавливать изделия из доски, как показано на рис. 2, а. Если взять схему разметки раскроя, приведенную на рис. 2, б, то все изделия будут бракованными (непрочными), так как их ручки отколются по волокнам. По схеме раскроя, (показанной на рис. 2, в), верхнее изделие также будет бракованным. Но если заготовкой будет фанера, то наибольшее количество изделий получим по схеме разметки, изображенной на рис. 2, в.
Одним из достаточно эффективных методов конструирования изделия является метод фокальных объектов. Этот метод используют прежде всего тогда, когда необходимо улучшить, модернизировать какой-либо технический объект.
Своё название метод получил потому, что совершенствуемый объект ставится в центр внимания, т.е. в фокус. Суть метода заключается в том, что признаки нескольких случайно выбранных объектов (предметов) переносят на совершенствуемый объект, в результате чего получают необычные сочетания, отличные от уже имеющихся.
Не обязательно, чтобы свойства всех выбранных объектов как-то подходили к изобретаемому предмету, но, используя этот метод, можно выбрать большое количество самых разнообразных вариантов.
После выбора оптимального варианта общего решения, общей идеи конструкции необходима дальнейшая, чисто конструкторская работа по разработке технической документации, созданию и испытанию экспериментального образца и т.д.
III. Закрепление изученного материала (практическая работа).
А теперь чтобы рассмотреть как можно использовать этот метод мы создадим конструкторское бюро, перед которым поставлена определённая технологическая задача: необходимо усовершенствовать или разработать новую конструкцию детского стульчика.
Выбираем наугад несколько случайных слов (ответы учащихся). Теперь надо описать свойства данных примеров и определить, какие из них могут быть отнесены к фокальному объекту. Оформим всё это в виде схемы (учащиеся работают).
Рис. 3. Схема использования метода фокальных объектов
Анализ свойств случайных объектов позволяет выделить из них как полезные, так и бесполезные для выбранного фокального объекта. В данном случае вариантами решения могут быть, например, стульчик складной, стульчик с колёсиками, стульчик, обитый мехом.
IV. Заключительная часть.
Подведение итогов урока, выставление оценок.
V. Домашнее задание.
Используя метод фокальных объектов усовершенствовать или разработать новую конструкцию ноутбука.
Приложение №1
Рис.1 Вариативность конструкторских решений
Рис.1 Вариативность конструкторских решений
Рис.1 Вариативность конструкторских решений
Приложение №2
а б в
Рис. 2. Схемы разметки изделий
а б в
Рис. 2. Схемы разметки изделий
а б в
Рис. 2. Схемы разметки изделий
Приложение №3
Рис. 3. Схема использования метода фокальных объектов
Рис. 3. Схема использования метода фокальных объектов
Рис. 3. Схема использования метода фокальных объектов