B) Hajtás oldali csapágy méretezése Tengely fordulatszáma: n = 350 1/min
6. További tennivalók
• Terhelések kiszámítása, a terv ezekhez igazítása
• Végeselem vizsgálat a koncepció egyes elemein, optimalizálás
• A kormány végleges formájának meghatározása
• Pedálok elhelyezésének kialakítása
• Látványterv készítése Irodalomjegyzék
[1] Bihari Zoltán –SzenteJózsef: Számítógépes terméktervezés. Szakmérnöki jegyzet. Készült „A felsőoktatás szerkezeti és tartalmi fejlesztése”CAD/CAM/FEM kompetencia kurzusok projekt keretében. 2006.p.
193.
[2] Bercsey, T. -Döbröczöni, Á. –Dubcsák, A. –Horák, P. –Kamondi, L. -Péter, J. – Kelemen, G.-Tóth, S.: Terméktervezés-és fejlesztés. 1997. Jegyzet a Phare HU 9305 -01/1350/E1 program támogatásával, pp: 1/262.KÁLÓCZY, Gy.:
Füstbázisok tervezése és szervezése. Eger, Dobó István Könyvkiadó, 1977.
25-36. old.
[3]
Köszönetnyilvánítás
A bemutatott kutató munka a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Környezetbarát kulacs tervezése
Reppei Bettina Réka
Ipari termék- és formatervező mérnöki szak Bevezetés
Rohanó világ, gyors technikai fejlődés, modern orvostudomány ide vagy oda, az ember alapvető szükségleteit egyik sem tudja pótolni vagy kiiktatni. A jelen kor kényelmében, a folyadékszükségletünk kielégítésével rengetek hulladékot termelünk.
Csak Magyarországon 45 ezer tonna PET palackot gyártanak évente, és ennek nagy része hasznosítatlanul kerül a hulladéklerakókba.
A kutatás témája egy környezetbarát kulacs megtervezése, mivel egy huzamosabb használatra tervezett kulacs alkalmazásával csökkenthető az elhasznált és kidobott PET palack mennyisége. A műanyag termékek túlnyomó része nem megújuló fosszilis energiaforrásokból (mint pl. a kőolaj) állítják elő. Nyilván a kőolaj lassabban képződik, mint ahogy mi, emberek kitermeljük, így kőolajforrásaink végesek. Épp ezért igen fontos lenne a lehető leghatékonyabban kihasználnunk a rendelkezésünkre álló mennyiséget. Úgy érzem, hogy fel kellene hívni az emberek figyelmét a problémára, és talán egy jól megtervezett, kényelmes fogású, jól kinéző kulacs persze mindenkit nem, de pár embert "rávehet" arra, hogy kevesebb PET palackot használjon el.
Piackutatás
A tervezési folyamat alapvető része a piackutatás, mellyel a jelenlegi piaci kínálatokat, valamint a konkurens termékek tulajdonságait ismerhetjük meg.
Hasonló módon megismerhetjük azok hiányosságait is, melyen javítva a mi termékünk jobbá válhat. Így sok szempontot találhatunk, amelyek későbbiekben való szem előtt tartása segíthet minket a tervezés alatt.
A piackutatások alatt rengeteg érdekes megoldásra bukkantunk, illetve sok problémát is felfedeztünk, melyek segítettek kritériumrendszerem megfogalmazásában, mely tartalmazza azokat a követelményeket, amiknek a terméknek meg kell felelnie. A piackutatással nyert adatokat a későbbi termék megtervezésénél játszottak fontos szerepet.
Piackutatásomból az 1. ábrán kiemelnék pár olyan terméket, melyeknek valamely tulajdonságát előnyösnek tartom, illetve melyek hasznosnak vélt gondolatokat ébresztettek bennem.
50. ábra
Piackutatás
Igényfelmérés
A piackutatás mellett másik fontos szempont a vásárlói igények felmérése, melyet kérdőív formájában végeztünk el. Az összeállított kérdőívet 1389-en töltöttek ki. A válaszadók túlnyomó többsége 16-24 év közötti budapesti lakos, így a termékkel kapcsolatban támasztott elvárásokat az ő igényeiknek megfelelően kell kialakítani. A továbbiakban egy olyan termék megtervezése a cél, amely fiatalok részére készül.
Hasznos volt az igényfelmérés elvégzése, hisz az eredmények összegzéséve sok olyan dolog derült ki, mely a későbbiekben befolyással volt a tervezés folyamatára.
A felmérésből kiderült, hogy a legtöbben több folyadékot fogyasztanak napközben, mint amit magukkal visznek. Így a magukkal vitt palackot csapvízzel újratöltik. A csapvíz viszont nem mindenhol megfelelő tisztaságú, így felmerülhet az igény egy szűrőbetét alkalmazására is. A felmérésből viszont kiderült, hogy a válaszadók 52%-a csak a vízszűrés miatt nem vásárolna meg egy terméket. Emellett a szűrő, csak víz megszűrésére alkalmas, más folyadékéra nem, illetve korlátozott mennyiségű víz megtisztítása után cserére szorul. Ezért a vízszűrő részt tartozékként, cserélhetőre tervezzük.
A felmérésből továbbá kiderült, hogy van igény a kulacsban tárolt folyadék újramelegítésére, így egy fűtő egység alkalmazásán is érdemes gondolkozni.
Kritériumrendszer
A piackutatás alapján a kész terméknek az alábbi szempontokat kell teljesíteni:
• könnyű, ütésálló anyagból készüljön,
• ne tartalmazzon, ill. a tárolt folyadék ne tudjon kioldani egészségkárosító anyagokat,
• az kulacs főbb részei cserélhetők legyenek a hosszú távú használat érdekében (pl. aktív szenet tartalmazó szűrőbetét),
• mosogatógépben mosható legyen,
• csöpögés mentes csőrrészt és meneteket tartalmazzon,
• a kulacs egy kézzel is kényelmesen nyitható legyen, amely biztosabb és könnyebb használatot eredményez.
Környezettudatos tervezés
A környezettudatosság hallatán legtöbben a szelektív hulladékgyűjtésre gondolnak, ám ilyenkor csak a tüneteket kezeljük, magán a probléma kiváltó okán nem változtatunk. Ha már a termék megtervezésének lépései alatt is szem előtt tartunk környezettudatos szempontokat, akkor a gyártási, szállítási és ártalmatlanítási folyamatokból származó környezeti hatásokat minimalizálhatjuk. A termékkel kapcsolatos környezeti hatások csaknem 80%-át a termék tervezési fázisában már meghatározhatjuk. Ezért fontos, hogy a gazdasági és környezeti vonatkozásokat a terméktervezés részeként kezelni.
Koncepcionális tervezés
A 2. és 3.ábrán láthatóak első szabadkézi rajzaim a tervezett kulacsról.
51. ábra Kezdeti formatervek
52. ábra Kezdeti formatervek
A fenti vázlatokat megvizsgáltuk ergonómiai szempontok szerint, mely alapján a vázlatokat módosításra kerültek (4. ábra). Az így elkészített rajzokat a felállított szempontrendszer szerint megvizsgáltuk. A legjobb megoldást részletesen is kidolgoztuk, melyről egy látványterv is készült.
53. ábra
Ergonómia
Woodson, W. E. ; Conover, D. W. : Ember-gép-üzem, munkahelytervezés című könyve [3], igen átfogó leírást ad az emberi méreteket alapul vevő tervezésről. A könyv táblázatait, és ábráit tanulmányozva megállapítható, hogy az a távolság, amit az ember keze képes átérni, amely 97-140 mm. Ez igen jelentős információt nyújt a kulacs átmérőjére nézve. Az átmérő, melyet hengeres test esetében Amilyen
átmérőjű hengert kényelmes átfogni 70-90mm. A kulacsom átmérőjének e két érték között kell lennie.
Anyagválasztás
Az Európai Parlament És A Tanács 1935/04/EK Rendelete szerint, mely az élelmiszerekkel rendeltetésszerűen érintkezésbe kerülő anyagokról és tárgyakról szól, a következő alapelvet fogalmazza meg [4]: „Az ezt a rendeletet alátámasztó elv az, hogy minden olyan anyagnak vagy tárgynak, amelyet arra szántak, hogy közvetlenül vagy közvetve érintkezésbe kerüljön élelmiszerekkel, megfelelő mértékben közömbösnek kell lennie annak megakadályozására, hogy olyan mennyiségű anyag kerüljön át belőle az élelmiszerbe, amely veszélyezteti az emberi egészséget, elfogadhatatlan változást idézhet elő az élelmiszer összetételében, vagy az élelmiszer érzékszervi tulajdonságainak rosszabbodását idézheti elő.”
Ezen felül fontos, hogy a választott anyag hőálló, megfelelő mértékben ütésálló is legyen. A termék későbbi felhasználásából és a tervezés során felmerült kritériumok a felhasznált műanyaggal szemben a következők:
• Élelmiszeripari felhasználása lehetséges
• Hőálló
• Ütésálló
• Fröccsenthető
• Újrahasznosítható
A fenti szempontokat a polikarbonátok teljes mértékben kielégítik, így a kulacs alapanyagának felel.
A kulacs látványterve
A tervek közül kettő verziót dolgoztunk ki részletesebben, melyekről három dimenziós tervezőprogrammal modelleket is készítettünk.
Az első egy olyan műanyag kulacs terve (5. ábra), melynek teste duplafalú ezzel is elősegítve a folyadék hőn tartását. A külső fala áttetsző műanyagból, belső fala pedig a kupakkal harmonizáló színes műanyagból készül. Formája ergonomikus, a kéz méreteivel összeegyeztetett.
Elkarcsúsított része egyértelmű információt nyújt a használatáról, hogy hol kell megfogni, és meggátolja, hogy kicsússzon az ember kezéből.
54. ábra A teljes kulacs
6. ábra
A kupak tetején látható az ivó csőr (6. ábra) melynek kihúzásával nyitható és visszatolva zárható. Ez az ivó rész egy kezes használatot tesz lehetővé.
Mind a két kulacsra igaz, hogy a vízszűrő patron és a fűtő egység menetes kialakításának köszönhetően egyszerűen a kupak és a test közé csavarható. Így könnyen cserélhető, ill. kivehető, amennyiben nincs igény a használatára.
A kulacs testén nincsenek kiálló részek, vagy szögletes formák. a kulacs teljes egésze forgásszimmetrikus, mely előnyös hordozhatóság szempontjából is.
7. ábra
Látványterv
A 7.ábrán látható a második látványterv. A kulacs teste duplafalú, az előzőekben bemutatott kulcshoz hasonlóan. A 7. ábrán mind a két fal áttetsző műanyag, míg a 8.
ábrán a belső fal színezett műanyag. A kulcs teste közép tájt enyhén elvékonyodik, ezzel is kényelmesebbé téve a kulacs fogását.