Công nghệ 10 — Thiết kế và công nghệ; Công nghệ trồng trọt
Công nghệLớp 10Phần 3. Công nghiệp — Thiết kế và công nghệ · Chương III. Thiết kế kĩ thuật

Bài 20. Nguyên tắc thiết kế kĩ thuật

Mục tiêu bài học

  • Phân biệt được Đơn giản hóa, Thiết kế bảo trì, Hiệu quả vật liệu.
  • Giải quyết nhiệm vụ bài 20. nguyên tắc thiết kế kĩ thuật với dữ kiện và giới hạn an toàn rõ ràng.

Bài giảng

Bản chất và điều kiện áp dụng

Thiết kế cần phù hợp chức năng, an toàn, đơn giản hợp lí, kinh tế và bền vững. Đơn giản không đồng nghĩa bỏ chức năng bảo vệ; tiết kiệm không đồng nghĩa dùng vật liệu không rõ khả năng. Tính lắp ráp/bảo trì và sử dụng vật liệu hiệu quả giúp giảm lỗi và chi phí vòng đời. Các nguyên tắc được xét cùng nhau trong điều kiện cụ thể, không có nguyên tắc “rẻ nhất bất kể an toàn”.

Quy trình, kiểm soát và sản phẩm mẫu

Mẫu hộp đựng học cụ: dùng mối ghép dễ tháo để thay nắp, bo mép, ít loại chi tiết và tận dụng tấm theo sơ đồ cắt. Tấm 100 ×60 cm tạo 4 miếng 30 ×20 cm, tổng diện tích dùng 2400 cm² trên 6000 cm²=40% theo mô hình chưa tính đường cắt; phần còn có thể dùng sản phẩm khác. Không gọi việc bỏ hết phần dư là bền vững nếu chưa xét chất thải/độ bền. Giáo viên gia công vật liệu cứng hoặc sắc.

Bốn nguyên tắc tối ưu, hai nhóm bền vững và 6R

Bài in có bốn nguyên tắc tối ưu: lặp để xem xét và cải tiến bằng bằng chứng; đơn giản hóa mà vẫn đáp ứng yêu cầu; chọn giải pháp tối ưu theo toàn bộ ràng buộc, không hứa hoàn hảo mọi tiêu chí; tối thiểu tài chính khi so những giải pháp tương đương mức đáp ứng. Hai nhóm bền vững là tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường trong vòng đời. Không bỏ bảo vệ an toàn chỉ để giảm giá/khối lượng. Khung 6R trong phần bổ sung: Recycle–dùng vật liệu có khả năng tái chế; Reduce–giảm vật liệu/năng lượng/rác; Rethink–xem lại giải pháp; Repair–dễ sửa để kéo dài tuổi thọ; Reuse–dùng lại phần phù hợp; Refuse–từ chối giải pháp chưa tốt cho môi trường. Xét từ vật liệu, ít công đoạn/lĩnh kiện phù hợp, sử dụng tiết kiệm và bền, tới tháo rời/phân loại sau dùng. Một vật liệu mang nhãn tái chế không tự bảo đảm toàn bộ sản phẩm bền vững; phải giữ chức năng, độ bền, bảo trì và điều kiện xử lí.

Khái niệm chính

Đơn giản hóa
Giảm phức tạp không cần thiết nhưng giữ yêu cầu cốt lõi
Thiết kế bảo trì
Tạo điều kiện kiểm sửa thay thế phù hợp
Hiệu quả vật liệu
Mức tận dụng vật liệu theo phạm vi và mục tiêu tính

Ví dụ

  1. Ví dụ 1

    Tấm 100 ×60 cm, bốn miếng 30 ×20 cm, bỏ hao đường cắt. Phần trăm diện tích dùng là bao nhiêu?

    Xem lời giải

    4 ×30 ×20/(100 ×60)×100=40%; cần sơ đồ cắt để biết thực hiện được.

  2. Ví dụ 2

    Đề xuất ba cải tiến hộp học cụ theo đơn giản, bảo trì, an toàn.

    Xem lời giải

    Giảm loại vít/chi tiết; nắp tháo thay được theo hướng dẫn; bo mép và không tạo kẹp tay. Mỗi thay đổi phải kiểm chức năng giữ đồ, không chỉ hình thức.

Ghi nhớ

Đơn giản hóa: Giảm phức tạp không cần thiết nhưng giữ yêu cầu cốt lõi; Thiết kế bảo trì: Tạo điều kiện kiểm sửa thay thế phù hợp; Hiệu quả vật liệu: Mức tận dụng vật liệu theo phạm vi và mục tiêu tính.

Dễ nhầm

  • Bỏ nắp bảo vệ làm máy đơn giản hơn nên luôn là thiết kế tốt. Không được đổi đơn giản lấy rủi ro; chức năng an toàn là yêu cầu cốt lõi.

Bài tập

Đã đúng 0/6 câu

  1. Câu 1Mức 1Trắc nghiệm 1 đáp án

    Trong bài 20. nguyên tắc thiết kế kĩ thuật, mô tả nào đúng về Đơn giản hóa?

  2. Câu 2Mức 2Ghép nối

    Ghép đúng thuật ngữ với ý nghĩa trong bài.

    Chạm một ý bên trái rồi chạm ý tương ứng bên phải để ghép cặp.

  3. Câu 3Mức 2Đúng / Sai

    Bỏ nắp bảo vệ làm máy đơn giản hơn nên luôn là thiết kế tốt.

  4. Câu 4Mức 2Điền vào chỗ trống

    Chọn thuật ngữ phù hợp: Tạo điều kiện kiểm sửa thay thế phù hợp được gọi là .

  5. Câu 5Mức 2Sắp xếp thứ tự

    Sắp xếp các bước của quy trình sau theo đúng quan hệ trước–sau đã quy định (không phải mọi công việc trong bài).

    Sắp xếp các mục theo thứ tự đúng (kéo thả hoặc dùng nút mũi tên).

    1. 1Loại phần phức tạp không cần thiết
    2. 2Kiểm lắp ráp bảo trì và vật liệu
    3. 3Đánh giá lại đủ yêu cầu an toàn
    4. 4Liệt kê chức năng và nguy cơ
  6. Câu 6Mức 3Trả lời ngắn

    Tấm 100 ×60 cm, bốn miếng 30 ×20 cm, bỏ hao đường cắt. Phần trăm diện tích dùng là bao nhiêu?

  7. Câu 7Mức 3Tự luận

    Hộp học cụ cần cạnh an toàn, bền và dễ sửa. Đề xuất bốn quyết định tương ứng bốn nguyên tắc tối ưu và hai quyết định bền vững/6R; không được bỏ nắp bảo vệ chỉ để rẻ.

    0 từ

    0/10 ảnh

    Có thể chụp nhiều trang. Ảnh được lưu cùng bài làm và giáo viên sẽ chấm trên ảnh.

    Vẽ bài làm

    Ảnh bài làm

    Cuộn chuột hoặc chụm hai ngón để phóng to · kéo để di chuyển · phím R để xoay

  8. Câu 8Mức 3Tự luận

    Một sản phẩm dùng vật liệu tái chế nhưng gãy nhanh. Có thể chỉ vì tái chế mà kết luận bền vững không?

    0 từ

    0/10 ảnh

    Có thể chụp nhiều trang. Ảnh được lưu cùng bài làm và giáo viên sẽ chấm trên ảnh.

    Vẽ bài làm

    Ảnh bài làm

    Cuộn chuột hoặc chụm hai ngón để phóng to · kéo để di chuyển · phím R để xoay