26

Ф едеральное агентство по образованию Российской федерации

Самарский государственный аэрокосмический университет

имени академика С. П. Королева

Кафедра конструкции и проектирования летательных аппаратов

Проектирование миксера

Курсовая работа

Выполнил студент группы 1411 А. В. Копылова

Проверил А. С. Кучеров

2008

Реферат

Курсовой проект

Пояснительная записка: 20 стр., 3 рисунка, 9 таблиц, 4 источника, 1 приложение

ТЕХНИЧСКИЙ ОБЪЕКТ, МИКСЕР, ИЗОБРЕТЕНИЕ, МОЗГОВОЙ ШТУРМ, МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, МЕТОД ЭВРИСТИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ

Произведен анализ технического 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 8

1 Библиографический обзор 9

2 Описание проблемной ситуации 10

3 Маркетинговые исследования 11

Таблица 1 — Данные маркетингового исследования 11

№ 11

Наименование 11

Фирма-изготовитель 11

Страна-производитель 11

Цена, руб. 11

1 11

Миксер 11

Bosch 11

Германия 11

1300 11

2 11

Миксер 11

Braun 11

Германия 11

1200 11

3 11

Миксер 11

Moulinex 11

Франция 11

950 11

4 11

Миксер 11

Tefal 11

Франция 11

1100 11

5 11

Миксер 11

Vitek 11

Китай 11

750 11

6 11

Миксер 11

Scarlett 11

Великобритания 11

480 11

Данные исследования показывают, что исследуемый объект востребован на рынке. Значит, его дальнейшее усовершенствование приведет к повышению качества и увеличению спроса на изделие. 11

4 Выбор прототипа и его описание 12

В качестве прототипа выберем миксер, описанный в патенте в приложении А. 12

Устройство для сбивания пищевых продуктов, преимущественно кремов, содержит корпус 1, привод с мешалками 2, каждая из которых имеет рабочий орган, выполненный в виде попарно соединенных между собой вертикально установленных лопастей, изогнутых по форме дуги окружностей и имеющих плоскую поверхность. Радиусы дуг окружностей лопастей каждой мешалки 2 выполнены уменьшающимися по направлению вращения, при этом лопасти расположены под углом к оси вращения. Внутренний радиус дуги окружности каждой лопасти меньше наружного радиуса следующей за ней лопасти в направлении и вращения. Рукоятка 4 взаимосвязана с шестерней 5 и шестернями 6 с соосно установленными мешалками 2. Разности диаметров лопастей 3 и последовательное перекрытие их на величину а, определяющее ширину захвата б от максимального до минимального диаметров лопастей, способствует увеличению производительности, т.е. интенсивности сбивания. 12

5 Составление списка недостатков прототипа и требований к изобретению 13

Преимуществом данного прототипа является быстрое сбивание пищевых продуктов. Но все прототипы имеют ряд существенных недостатков. Недостатками прототипа являются: 13

недостаточная защита от разбрызгивания сбиваемой массы; 13

неудобство работы с миксером; 13

низкая скорость сбивания. 13

Составим список требований, которым должно удовлетворять изобретение: 13

1. Эксплуатационные требования: 13

высокая надежность; 13

минимальная трудоемкость и время подготовки к работе; 13

6 Построение функциональной структуры 14

Функциональная структура представляет собой ориентированный граф, вершинами которого являются наименование элементов технического объекта и объектов окружающей среды, а ребрами — функции элементов. 14

Построим функциональную структуру для прототипа, а также для изобретения (рисунок 2). Дополнительные элементы схемы для изобретения изобразим штрихпунктирной линией. В усовершенствованном устройстве уберем из схемы элемент «Рукоятка», который заменим другим элементом – «Переключатель». Переключатель выполняет сходные функции, то есть позволяет контролировать скорость сбивания пищевых продуктов. 14

Элементы 15

Функции 15

Обозначение 15

Наименование 15

Обозначение 15

Описание 15

Е0 15

Корпус 15

15

Крепление мешалок 15

15

Размещение переключателя 15

15

Размещение двигателя 15

15

Крепление шнура 15

15

Установка на емкость 15

15

Взаимодействие с рукой для работы 15

Е1 15

Мешалки 15

15

Смешивание пищевых продуктов 15

15

Взаимодействие с емкостью при работе 15

Е2 15

Переключатель 15

15

Переключение скорости вращения двигателя 15

15

Контролирование скорости сбивания 15

Е3 15

Двигатель 15

15

Вращение мешалок 15

Е4 15

Шнур 15

15

Получение электропитания посредством шнура 15

15

Передача электропитания двигателю 15

15

Соединение шнура с источником электропитания 15

Е5 15

Емкость для пищевых продуктов 15

15

Размещение миксера на столе 15

15

Размещение пищевых продуктов для смешивания 15

7 Мозговой штурм 16

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. 16

На тему усовершенствования данного устройства был проведен мозговой штурм группой из пяти человек. В ходе мозгового штурма были высказаны следующие идеи: 16

1. Удалить рукоятку и установить двигатель внутри миксера, снабдить корпус переключателем для переключения скоростей вращения двигателя; 16

2. Снабдить миксер шнуром для подачи электропитания двигателю; 16

3. Установить кнопку на корпусе для убирания шнура внутрь; 16

4. Установить съемные мешалки; 16

5. Выполнить внутри корпуса емкость для убирания мешалок; 16

6. Выполнить мешалки конусообразной формы для наилучшего взаимодействия друг с другом; 16

7. Обеспечить миксер емкостью для сбивания. 16

Разобьем высказанные идеи на различные группы (таблица 3). 16

№ группы 16

Описание группы 16

№ пунктов 16

I 16

Наиболее приемлемые и легко реализуемые 16

4, 6, 7 16

II 16

Наиболее перспективные и эффективные 16

1, 2 16

III 16

Прочие 16

3, 5 16

8 Морфологический анализ 17

Морфологический метод основан на 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. 17

Метод реализует посредством построение морфологической таблицы. Составим морфологическую таблицу для исследуемого объекта (таблица 4). 17

Таблица 4 — Морфологическая таблица вариантов миксера 17

Е0 Корпус 17

А01 Пластмасса 17

А02 Металл 17

А03 Прозрачный 17

Е1 Мешалки 17

А11 Пластмасса 17

А12 Металл 17

Е2 Переключатель 17

А21 Пластмасса 17

А22 Металл 17

Е3 Двигатель 17

А31 Металл 17

Е4 Шнур 17

А41 Металлическая проволока с изоляцией 17

Е5 Емкость для пищевых продуктов 17

А51 Пластмасса 17

А52 Металл 17

А53 Прозрачный пластик 17

Исключим наихудшие варианты. Для этого рассмотрим сокращение в столбцах. 17

Таблица 5 – Сокращение комбинаций из двух элементов 17

А11 17

А12 17

А01 17

- 17

+ 17

А02 А12 17

Таблица 6 – Сокращение комбинаций из трех элементов 17

А21 17

А22 17

А01 А12 17

+ 17

- 17

А01 А12 А21 17

Таблица 7 – Сокращение комбинаций из четырех элементов 17

А31 17

А01 А12 А21 17

+ 17

А01 А12 А21 А31 17

Таблица 8 – Сокращение комбинаций из пяти элементов 17

А41 17

А01 А12 А21 А31 17

+ 17

А01 А12 А21 А31 А41 17

Таблица 9 – Сокращение комбинаций из шести элементов 17

А51 17

А52 17

А53 17

А01 А12 А21 А31 А41 17

- 17

- 17

+ 17

А01 А12 А21 А31 А41 А53 17

Таким образом, для детальной разработки наиболее выгодным вариантом является: А01 А12 А21 А31 А41 А53. 18

9 Метод эвристических приемов 19

После проведенных исследований составим предварительный эскиз технического объекта (рисунок 3). 20

11 Формула изобретения 21

Заключение 22

Список использованных источников 23