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概念生成和提升机构的整合
校园巴士
设计工作室/国家统计局
IoanaAdinaNeacşu
毕业设计
OrientadornaFEUP:
Prof.FernandoGomesdeAlmeid
升降装置的机制与人残疾机车要在校车使用的设计
总结
该项目的目标是建立一种机制,将有利于运输
残疾人士(学生和教师),在校车。
这将鼓励
整合残疾人在社区和也将包括一个技术
挑战的设计师。
实际上该项目有两个主要部分:
研究领域找到所有必要的
信息和有关这样的机制的数据,而第二部分是在实际
该机制的设计。
在第一部分我们谈到的专家,人员负责为the康复
人需要我们的项目设备的残疾和制造商。
我们
分析的长处和短处,我们应该坚持的部分,创造了
层次结构是主要的项目中最重要的问题。
这种分析是
从两个观点提出,从乘客的角度,并从潜在的
客户的角度来看,这可能是兴趣购买我们的产品。
第二部分
意味着强度和动态计算,三维仿真,设计和选择
将用于在该机制适当的技术。
得到的结果总结在最后一章,包括的结论
已取得的工作。
感谢语
我们想从主机和表达我们的一系列教授的感谢
家大学,在整个这个项目的工作为我们提供的支持:
-协调员:
教授。
费尔南多·戈麦斯·德阿尔梅达,波尔图和教授的大学。
斯特凡
Pastrama,机械工程系,大学POLITEHNICA
布加勒斯特。
-教授:
豪尔赫·利诺,卡洛斯·阿吉亚尔和Xavier卡瓦略从阿雅德
ENGENHARIAMECANICAËGestão工业,FEUP和教授。
TiberiuLaurian,部
机械工程,布加勒斯特大学POLITEHNICA。
我们提供我们的感谢也到:
-夫人克里斯蒂娜CRISOSTOMO炫酷从日间复康中心ProfissionaldeGaia中(CRPG)
-安东尼奥·德斯先生,从ABER公司。
我们感谢以及卡拉蒙泰罗,助理Edam和运输
系统麻省理工学院PT和我们的同事里卡多阿尔梅达,IT及下午顾问,麻省理工学院
葡萄牙,从设计工作室inFEUP我们进行我们的大多数博士生
该项目的工作。
目录索引
本文的目标是设计,有利于获得输入/输出的升降装置
人与残障机车的现有总线。
目前的工作,使CIVITAS项目,是在学院正在进行的一部分
工程-波尔图大学,Portugal.TheCIVITAS项目涉及设计
,的校车出一个现有的学院在其身上。
我们的目标
是开发用于提升装置的最佳解决方案,同时intoaccount物理
和材料的限制,以及乘客的安全和拆装方便
设备。
目前存在已有限实施一套oflifting设备
一些公共交通公共汽车的,在专业的或个人的车辆。
该装置
在这篇论文中揭示了发展一个相对较新的概念,是装修的空间,安全
和易于访问requirementsof项目总线。
为了实现这个项目的目标,我们遵循的产品设计方法从
专业书籍,导致USTO已提交结构的最终概念
分析和将被进一步优化和动画使用计算机辅助的计算机
设计方案。
仔细考虑功能性和物理域引导我们到一个有效的
解决这一问题的设计。
这solutionis从可行的角度点
结构分析和withcontinued的工作,我们希望它会在某一天
开花结果作为有效的和有用的产品。
2该项目的目的
该项目包括在产品的开发,直到一个分析的阶段
原型及其建模,接下来的阶段,正在继续由当时的材料
资源是可用的。
该项目的第一个方面,为了能够启动的过程中被确定
设计。
其中有:
a)经营Environment.The设备将被安装在一个总线,将在循环
里面学生的校园,与宽阔的马路,每周5天。
b)产品必须能够解除所有类型的轮椅(标准轮椅)和
最大可能weightfor这些情况下,这是350千克。
c)本产品具有适应constraintsof总线设计:
-车内空间
-操作时间
-安全
-稳定
-访问
3概念的发展
下列特色的出版物“产品的设计和步骤和适应症
发展“由KarlT.Urlich和StevenEppinger[1],我们已经开发了
理念和选择我们的机制是最合适的一个。
3.1.1识别客户的需求
像任何其他的产品,我们的关注,因为生产商是专注于客户的需求。
该
顾客在我们的情况下,概念投到分成两类:
-有效用户的升力,并
-希望实现我们对各种总线机制不同的公司。
该机制的可能的买家将被称为客户,而术语
userswill用于电梯的真正受益者(个人用机车
残疾)。
在这一段中,我们将讨论inparallel关于这两种类型的需求(客户
和用户需要)。
3.1.2收集原始数据从客户和用户
据搬移货物统计局进行的统计数据-美国
交通运输部,有touse提升机构时,用户想
安全和首先使用电梯的能力。
其他因素包括用户的大小,
轮椅大小,以及怎么回事面包车将用于全天候是一个正常的巴士,或私人
巴士特别是对残疾人设计的。
但从客户购买的想法的角度来看,其他问题可能是一个更大的
重要性:
总成本,维护成本和难度,容易适应多种类型的
巴士或多少钱的机制,尊重规则和条例指
残疾人升降机。
观察产品的使用有助于生产者注意的重要细节
客户/用户的需求。
在盖亚康复中心(一次访问中炫酷德
日间复康中心ProffisionaldeGaia中),我们采取了两种主要的解决方案通知获取
残疾人进入公交:
侧斜坡,履行其主要功能和价格便宜,优势给客户,但需要
另有一人,帮助坐轮椅的人,以获得对总线
对于用户处于不利地位;
-折叠式平台,包含了去车外的金属板构成,并通过
液压驱动,其传输总线内的轮椅。
主要的缺点是
该控制器对本系统不提供直接到用户(这样又另一
人是需要按住控制器),以及车内安全固定
不能由用户自己进行的。
3.1.3解释原始数据在客户需求方面
但从用户的角度来看下面的需求已经确定:
要解除理想体重
简单动作
安全外
安全内
轻松访问
操作的时间比较短
备份系统
稳定性
但从用户的角度来看下面的需求已经确定:
低成本
易于适应
寿命长
要举起的最大重量
适合于广泛的轮椅范围(标准)
是轻量级
短的时间操作,使用时
可用于维护被访问
公用设施成本
可轻松更换磨损部件
不干扰该总线的其他部分的良好运作
低噪音水平
小外形尺寸
能适应不同水平的地面
灯方便夜间操作
3.1.4组织的需要为一个层次
该步骤的目的是将aboveneeds组织成一个分级列表,以使
结果是避免工作与大量的详细的需求这是很难
总结了在随后的发展活动中使用。
这份名单将包括一套基本需求,其中每一个将进一步
其特征在于,一组辅助的需求。
三重星级符号表示最高
重要性。
***要解除理想体重
***安全外
该机制是稳定
该机制是完全水平
该机制具有防滑表面
该机构具有一阈值的警告信号
该机制有扶手
该机制具有边缘守卫
***里面安全
该机制提供车内安全带
***寿命长
该机制生存大量使用
该机制能够容易地保持
该部分可以很容易地改变
*简单的动作
该机制可以通过简单的按钮推促动。
*该机制是稳定的,无振动
*低成本
该设备不应该超过同类产品在市场上的平均价格,但
相反,在经济上是可靠的。
*易适应的
该机制的目的是工作在更多类型的公交车
*适合轮椅的适用范围广(从标准)
该机制的工作原理与电动轮椅
该机制的工作原理与手动轮椅
*重量轻
该机构的部件制造的,在可能情况下,由铝和
轻质材料
*短的时间操作,使用时
该机制的执行次数最少运动
**公用设施成本
该机制消耗很少的能量和燃料。
*低噪音水平
在运动许可证润滑的部位,以减少噪音
这个机制是有声隔离
*小外形尺寸
在总线结构的机制fitseasily
该机构占据车内空间小
*可适应不同水平的地面
该机制检测地面水平
*灯方便夜间操作
该机构具有间歇性亮起的划界操作空间
*轻松访问
*操作的时间比较短
*该机制具有手动备份系统
3.2.1。
建立目标规格
客户的需求是普遍表达的“语言的客户'是在有帮助
制定清晰的感觉到的利益给客户的问题。
即便如此,他们提供小
如何设计和engineera产品,因此,在这个层面的具体指导我们的
目的(开发团队)是建立一套规范,这些在拼出来
精确的,可衡量的具体产品有什么要做。
一个规范包括一个度量
和一个值。
例如,“平均时间得到车内轮椅”是一个度量,
而“小于15秒'是一个度量的值。
因此,在初期
开发,产品规格疑问和鉴定,只有在此之后,我们可以
进行设计,将满足这些规格的产品。
为确定产品的规格,我们遵循以下步骤:
a)编制指标清单
最有用的度量是那些作为直接反映尽可能的程度
该产品满足客户的需求。
度量的重要性是从衍生
重要度反映的需求。
需要度量矩阵
该矩阵的行对应于客户的需求,和矩阵的列
对应的度量。
在小区A标记OFTHE矩阵表示与单元格相关联的需求和themetric是相关的。
相对指标的意志表现
影响程度的产品满足客户的需求。
b)开发的产品的成本模型
这个过程的目的是使surethat该产品可以在生产
目标成本。
目标成本是指在该公司能够制造成本
做好充足的利润,同时还提供了产品的终端客户在
竞争力的价格。
它也是一种性能模型的,但不是预测
的技术性能模型的价值,它预测的性能价格比。
为了估计第一制造成本,材料清单的起草,其中
包含所有零件清单和制造orpurchasing价格的估算
每个组件。
材料清单在整个开发过程是有用的,
定期更新,以reflectthe估计制造成本现状。
在这一点上的发展理念,在上述名单还不能纳入
由于产品本身的复杂性的所有元件。
表3.1shows的
主要组件和子系统及其相应的成本的边界。
3.3概念生成
这个概念的产生开始与一组客户的需求和目标规格和
它继续与那意味着在使用一些经典工具的步骤顺序
概念的发展过程。
到底它从形成了一系列的产品概念
其中最后一名是不断完善的基础上选定的。
3.3.1。
澄清问题
反思的项目,我们的目的一般理解之后
分解整体问题分解成更小的问题,因为它如下:
电力能源-»电能转换成机械能-»商店
能源---»应用机械能的装置
其出发点是素描我们的产品作为一个黑盒子与主输入和输出,还
称为总体功能分解,因为它可以被填入看出:
该功能的细化
被提炼成函数获得这个问题的一个更具体的说明
子功能。
每个子功能描述在一个特定的操作或操作类
为了总结了产品的整体功能。
这个过程不断重复,直到我们
建立每个子功能,可以单独分析,这不意味着一个特定的
技术工作原理的产品概念。
例如,在施加机械能至weightsubfunction将进一步
分割包括子功能,如以设备出bussubfunction那
将涉及的序列,这将导致该特定的实现的所有操作
子功能。
当然,这其中,设计师可以自由地开发许多
想法和限制的概念,以一个合理的数目,将beanalyzed进一步。
一旦问题分解完毕后,我们决定把重点放在
分析的关键子功能。
每个子功能将被终止
分析同时考虑到其重要性。
主要的子功能,它包含该项目的主要利益,而将
在接下来的段落中进行分析是机械能到提升的应用
设备时,设定动作,这将确保起重和得到的整个操作的
输入/输出总线(见图3.1)。
3.3.2外部搜索
在概念产生阶段外部搜索帮助找到现有的解决方案
无论是整体问题和tothe子函数previouslyidentified。
还有更多
咨询:
收集此类信息,他们当中,我们使用的方法
专家介绍,专利检索和搜索已发表的文献。
咨询expertsis从经验获取知识的有效途径
那曾经遇到过一个项目是子功能或更多的专业人士
面对的问题。
此外,专家们可在一个更具体的区域重定向搜索通常
返回有用的信息。
我们在我们的项目工作,我们收集的信息互动与专家
从那里进行了简要描述如下:
1)华润石化(炫酷日间复康中心ProfissionaldeGaia中,靠近波尔图市,葡萄牙)
是specializedresources的平台,以支持人的职业生涯受到影响
疾病或意外事故,恢复或专业转换在他们的语境
工作,促进其适应和调整,从而使延续或
恢复就业。
我们此行的目的是观察升降紧密的运作机制
安装在一个特殊的平台,面包车为残疾人士,从而发现哪些
是这样的系统的缺点,有什么可以得到改善,这是认为
最终用户。
此外,我们已经获得了有关法律设计时的限制信息
这样的装置如下:
-所提供的最小可用空间insidethe总线(也升降平台上)
应该是0.75x1.0[M]
-精确停止,直到地面的水平应该超过+/-0.02更高[M]。
-如果地板和平台之间的水平差大于0.75[米]保护
在该平台的访问杆或门必须是可用的
-平台(除了那些允许访问)的所有边缘必须有保障
至少0.1的护罩[米]
-该平台的控制必须是可见的。
2)ABER是液压设备的制造商和专门对高程系统为重工业和家庭应用。
随着功能的产品,我们可以提齿轮泵,油弯曲液压马达,液压倾翻阀和分流的各种型号。
他们的专家之一的讨论使我们考虑液压驱动作为我们提升问题的一个可行的解决方案。
液压装置提供了良好的功率/重量比,是用最少的维修高度可靠的,可承受过度负载而不会损坏是简单并具有高的刚性。
在参观ABER也为我们提供的高程系统的见解,特别是在剪刀联动运作的制造业和原则以及液压网络上,整体尺寸液压设备可以有,你可以购买它的方式。
专利搜索
我们已经在美国专利网站发现,代表的技术信息源丰富,含有详细的图纸和说明几个厂家ofhow类似现有产品的工作。
我们发现这些信息帮助我们在我们的概念开发和将存储在该项目的附件部分。
公开发表的文献
公开发表的文献包括期刊、会议论文集、贸易杂志
政府报告、市场、消费者和产品信息。
这样,我们有
设想的现有解决方案,主要使用的信息来源列表
工程引用如马克的标准手册的机械工程
和机制和机械设备的原始资料。
这部分将被列为
对该项目的附件。
3.3.3内部搜索
以下有关的子问题个人及团体工作会议
转换能源和一套需要的整个操作动作的
设备,我们已经做了一个表格,表格中每个子功能可能的解决方案
参与(见表3.2)
3.3.4。
探索系统
使用系统的探索,我们通过分析可能性的空间
组织和综合我们在上一段结束的解决方案(见表
3.3)。
在工作中我们用两个特定的工具用于管理
复杂性问题和组织的思维,而这些都是概念分类树和概念组合表。
概念分类树被用来区分可能的解决方案的整个空间
成几个不同的类别,将有利于比较和修剪。
我们已经用
分类树显示替代解决方案的能源子功能。
概念组合表提供了一种方法来考虑解决方案片段的组合系统。
在表中的列对应于在较早的阶段中确定的子功能。
例如施加机械能的重量和它的子功能的子功能正朝着列波纹管。
在的以设备出车功能是液压设备,丝杠驱动,电磁阀或蜗杆传动齿轮的列中的条目。
部分解决方案的整体问题是通过组合每列中的一个片段组成。
片段的组合,一个集成的解决方案之前,被细化
出现(表3.4)。
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