Проектирование утюга

Реферат

 

 

Пояснительная записка: 31 стр., 4 рисунка, 9 таблиц, 9 источника,

1 приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЬЕКТ, УТЮГ, ИЗОБРЕТЕНИЕ, МОЗГОВОЙ ШТУРМ, МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, МЕТОД                                                     

ЭВРЕСТИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объект исследования - утюг.

В результате работы произведен технический анализ объекта, его конструктивных особенностей. Выявлены недостатки прототипа. Определены требования, предъявляемые к техническому объекту.

Разработано техническое решение, позволяющее усовершенствовать конструкцию и улучшить его эксплуатационные характеристики.

 

 

 

 

 

                                   Содержание                                                                                                                                            

 

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….4

1 Библиографический  обзор…………………………………………………..5

2 Описание проблемной  ситуации…………………………………………….6

3 Маркетинговые исследования……………………………………………….7

4 Выбор прототипа  и его описание…………………………………………...8

5 Составление списка  недостатков прототипа и требований 

к изобретению…………………………………………………………………..9

6 Построение функциональной  структуры…………………………………..10

7 Мозговой штурм……………………………………………………………..12

8 Морфологический анализ…………………………………………………...13

9 Метод эвристических  приемов……………………………………………...15

10 Предварительный эскиз  технического решения и его  описание………..16

11 Формула изобретения………………………………………………………19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………20

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………….....21

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Человечество переступило порог третьего тысячелетия. Наше общество связывает свои надежды с ожидаемыми переменами. В этих условиях недопустимо оставаться на позициях формализма и догматизма, которые в инженерной, особенно научной и учебной деятельности, нивелируют способности и оставляют в тени творческую индивидуальность личности.

Стремление разрешить противоречие  между возрастающей сложностью проектируемых  объектов и необходимостью сокращения сроков разработки проектов и повышения их технико-экономических показателей  стимулировано развитием и все более широкое применение специфических принципов инженерного творчества.  Несомненно, что эти принципы будут развиваться и совершенствоваться в дальнейшем, однако, фундаментальные методические положения останутся неизменными.

Цель и задача курсового проекта – обучение навыкам постановки и решения задач поиска новых, более эффективных конструкторско-технических решений, в том числе, превосходящий мировой уровень.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Библиографический  обзор

 

Главная цель изучения основ инженерного творчества заключается в подготовке в подготовке формировании специалистов со своей системой творческого решения.

В книге В. П. Орлова [1]изложены общие принципы конструирования на основе унификации, создания производных машин, обеспечения в их конструкции резервов развития, повышения долговечности и надежности. Особое внимание уделено технологичности, рентабельности машин. Приведены целесообразные приемы повышения жесткости конструкций, изложена методика рационального конструирования.

В работах Джонса[2] и Дитриха[3] описаны творческие методы для инженеров, конструкторов, художников, веб-дизайнеров, менеджеров маркетологов, для всех создающих новое.

В трудах А.И.Половинкина [4]изложены машинные методы поискового проектирования и конструирования применительно к задачам поиска улучшенных физических принципов действия и технических решений.

В работе Я. Ф. Таленса [5]  широко представлены проектные стадии разработки изделия, а также возможные ошибки в разработках новых изделий и методов борьбы с ними, описаны методы организации конструкторского труда и повышения и творческой инициативы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Описание  проблемной  ситуации

 

В данной работе требуется усовершенствовать эксплуатационные свойства утюга.

В эксплуатационные свойства входят: удобство использования, экономичность и качество выполнения поставленной задачи.

При использовании утюга могут возникнуть следующие неудобства:

1.Отсуствие комплектующих элементов для усовершенствования утюга.

2.Недостаточная эргономичность инструмента.

Все это приводит к снижению качества результата. Выходом может служить новое техническое решение, в котором устранены все выше перечисленные  недостатки. Улучшение дают возможность повысить функциональность и удобство использования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Маркетинговые  исследования

 

В качестве технического объекта была взят электрический утюг.

Данные по проведенным исследованиям спроса и предложения на объект и его аналоги представлены в таблице 1. Аналогом считается объект имеющий в основе принципиальную сходную схему.

 

Таблица 1- Данные маркетингового исследования

№	Наименование	Фирма производитель	Страна- производитель	Характеристики	Цена руб
1	Утюг	Maestro MR-320D	Китай	Мощность 1000Вт Постоянная подача пара  (есть); Возможность сухого глажения;	700
2	Утюг	ROWENTA DW2030D2	Китай	Подача пара; Постоянный пар 30г/мин; Паровой удар 100 г/мин; Потребляемая мощность 2200 Вт	1999
3	Утюг	TEFAL FV5350	Франция	Подача пара; Постоянный пар 40 г/мин; Паровой удар 140 г/мин; Потребляемая мощность 2400 Вт	2209
4	Утюг	PHILIPS GC 4870	Сингапур	Подача пара; Постоянный пар 50 г/мин; Паровой удар 170 г/мин; Потребляемая мощность 2600 Вт	3669

 

Данные исследования показывают, что исследуемый объект востребован на рынке . Значит, его дальнейшее усовершенствование приведет к повышению качества и увеличению спроса на изделие.

 

 

4 Выбор прототипа  и его описание

 

В качестве прототипа выберем утюг, описанные в патенте в приложении А.

Изобретение относится к технике для глажения белья, эскиз изобретения показан на рисунке 1.

 

 

 

Рисунок 1- эскиз утюга для глажения белья

 

 

1 Шнур для подключения  в сеть

2 Рукоять утюга

3 Светодиодная кнопка

4 Регулятор температуры

5 Подошва утюга

 

 

 

 

 

 

 

5 Составление  списка недостатков прототипа  и требований к изобретению

 

Преимуществом данного прототипа является простота  использования.

Но все прототипы имеют ряд существенных недостатков.  Недостатками прототипа являются:

 

― короткий шнур;

―отсутствие пара;

―отсутствие кнопки разбрызгивателя воды;

―алюминиевая подошва;

 

Составим список требований, которым должно удовлетворять изобретение:

1 .Эксплуатационные требования :

―  высокая надежность;

―  минимальная трудоемкость и время подготовки к работе;

―  удобство и практичность использования;

―  эргономичность;

―  безопасность.

2.Производственно-технологические требования:

― применение стандартных, нормализованных  и унифицированных элементов;

― выбор рационального способа соединения деталей;

― простота изготовления;

― соответствие конструкции требованиям ГОСТа;

― использование недорогостоящих материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Построение  функциональной структуры

 

Функциональная структура представляет  собой  ориентированный граф, вершинами которого являются  наименования элементов технического объекта и объектов окружающей среды, а ребрами―функции элементов.

Построим функциональную структуру для прототипа, а также для изобретения (рисунок 2)

Функции всех элементов функциональной схемы представлены в таблице 2.

 

 

 

Ф0

 

 

 

                                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 ― Функциональная  структура для прототипа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2―Элементы функциональной схемы

Элемент			Функции
Обозначение		Наименование	Обозначение	Описание
		Подошва утюга		Отглаживает материал (V1)
		Рукоятка		Взаимодействует с рукой(V2)
				Взаимодействует с подошвой утюга
		Свето-диодная лампа		Показывает о включение прибора в сеть
		Регулятор температуры		Убавление и прибавление температуры
	Шнур				Соединен с регулятором температуры
					Крепится к рукоятке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Мозговой  штурм

 

Мозговой  штурм  является  одним  из  первых  и обязательных  эвристических методов при подготовке изобретений. Во время  мозгового штурма  происходит цепная реакция идей, приводящая к интеллектуальному взрыву. Удивительная универсальность  методов мозгового штурма позволяет с их помощью рассматривать почти любую проблему или любое затруднение в сфере человеческой деятельности .

На тему усовершенствования данного устройства был проведен мозговой штурм группой из пяти человек. В ходе мозгового штурма были высказаны следующие идеи:

1.Добавить кнопку  пара;

2.Добавить кнопку  распыления воды;

3.Удлинить шнур;

4.Добавить резервуар  для воды;

5.Заменить подошву  утюга на антипригарное покрытие;

6.Автоматическое отключение;

7.Подсветка;

8.Автоматическое отключение;

9.Противокапельная  система;

10.Функция самоочистке.

 

Разобьем высказанные идеи на различные группы  таблица 3.

 

Таблица 3―Группы идей, высказанных при проведении мозгового штурма

№ группы	Описание группы	№ пунктов
ɪ	Наиболее приемлемые и легко реализуемые	1, 2, 6, 8
ɪɪ	Наиболее перспективные и эффективные	3, 5, 10
ɪɪɪ	Прочие	7, 4, 9

 

 

 

 

 

 

 

8 Морфологический  анализ

 

Морфологический метод основан  комбинаторике. Суть его состоит в том, что  в интересующем изделии или объекте  выделяют группу  основных  конструктивных  или  других  признаков. Для каждого признака выбирают  альтернативные   варианты, то есть возможные  варианты его исполнения  или реализации. Комбинируя их между  собой можно получить множество различных решений, в том числе представляющих практический интерес. Метод реализуется посредством построение морфологической таблицы. Составим морфологическую таблицу для исследуемого объекта (таблица 4)

 

Таблица 4―Морфологическая таблица вариантов утюга

Е0 Подошва утюга		А1 Металл
Е1 Рукоятка		А11 Пластмасса	А12 Металл	А13 Прозрачный пластик
Е2 Индикатор нагрева		А21 Стекло	А22 Прозрачный пластик
Е3 регулятор нагрева		А31 Пластмасса
Е4 Сетевой шнур	А41Металическая проволока с изоляцией