ФБГОУ ВПО РОССИЙСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г. В. ПЛЕХАНОВА
Расчётно-аналитическая работа по дисциплине
Методы поиска и принятия инновационно-технических решений
Инвалидное кресло
Выполнила студентка
ИЭФ, группы 7262-2
Научный руководитель
Колоколов Владимир Алексеевич
Москва 2012
Функционально-физический анализ инвалидного кресла.
-
Функция предназначения:
F ={D;G;H}
D: передвижение людей с ограниченными возможностями
G: кресло
H: механическая энергия.
-
Описание физической операции:
Q ={A;E;C}
А – неспособность человека перемещаться
Е – приложение силы
С – передвижение человека
3. Разбиваем инвалидное кресло на функциональные элементы
Е1 - рычаг управления
Е2 – рычаг стояночного тормоза (2 шт)
Е3- рама
Е4 - колесо (4 шт)
Е5 - спинка
Е6 – подножка (2 шт)
Е7 - сидение
Е8 – подлокотник (2 шт)
КРЕСЛО
РЫЧАГ УПРАВЛЕНИЯ Е1
РЫЧАГ СТОЯНОЧНОГО ТОРМОЗА Е2
РАМА Е3
СПИНКА Е5
ПОДНОЖКА Е6
КОЛЕСО Е4
СИДЕНИЕ Е7
ПОДЛОКОТНИК Е8
-
Выделяем объекты окружающей среды:
V1 – человек с ограниченными возможностями
V2 – человек, везущий кресло-коляску
V3 – поверхность земли (пола), по которой передвигается коляска
-
Описываем функции выделенных элементов:
|
№№ |
Наименование функционального элемента |
Обозначение функционального элемента |
Обозначение функции |
Описание функции |
|
1 |
Рычаг управления |
Е1 |
F1 |
Приведение колёс в движение E5; E2, E3, E7, E4 |
|
2 |
Рычаг стояночного тормоза |
E2 |
F21 F22
|
Остановка и фиксация колёс в неподвижном состоянии |
|
3 |
Рама |
E3 |
F3
|
Фиксация спинки, сидения, подножек, подлокотников |
|
4 |
Колесо |
E4 |
F41 F42
|
Взаимодействие с рычагом управления и землёй, передвижение |
|
5 |
Спинка |
E5 |
F5
|
Фиксация удобного положения спины |
|
6 |
Подножка |
E6 |
F6 |
Фиксация удобного положения ног |
|
7 |
Сидение |
E7 |
F7 |
Фиксация удобного положения тела в сидячем состоянии |
|
8 |
Подлокотник |
E8 |
F8 |
Фиксация удобного положения рук |
6. Строим конструктивную функциональной структуру, которая описывает функциональную взаимосвязь между элементами.
V1
E1
E4
V3
E2
E4
V2
E5
E3
E6
E7
E8
-
Выделяем основные и вспомогательные потоки:
Всё основано на действиях человека, который везёт коляску и человека с ограниченными возможностями.
-
Проводим описание физических операций выделенных элементов.
Q = {A, E, C }
|
№ |
Наименование объектов окружающей среды и функционального элемента |
A |
C |
E |
Физический закон или технический эффект |
«Источник» |
«Приемник» |
|
1 |
Рычаг управления |
Тепловая энергия |
Механическая работа |
Преобразование тепловой энергии в механическую работу |
Приведение в движение
|
Человек |
Колесо |
|
2 |
Рычаг стояночного тормоза |
Кинетическая энергия |
Потенциальная энергия |
Преобразование кинетической энергии кресла в потенциальную путём остановки колес |
Остановка движения, фиксация колёс |
Человек |
Колесо |
|
3 |
Рама |
Нескрепленное кресло |
Скрепленное кресло |
Скрепление и фиксация составных частей кресла |
Сила упругости, сила тяжести |
Человек |
Колесо |
|
4 |
Колесо |
Неподвижное кресло |
Кресло, способное к перемещению |
Приведение в движение |
Сила трения |
Человек |
Поверхность земли |
|
5 |
Спинка |
Незафиксированное положение тела |
Удобное фиксированное положение тела |
Фиксация положения тела в удобном положении |
Сила упругости |
|
Человек |
|
6 |
Подножка |
Незафиксированное положение тела |
Удобное положение ног |
Создание опоры для ног |
Сила упругости |
|
Человек |
|
7 |
Сидение |
Незафиксированное положение тела |
Фиксированная точка опоры тела |
Фиксация положения тела в удобном положении |
Сила упругости |
|
Человек |
|
8 |
Подлокотник |
Незафиксированные руки |
Удобное положение рук |
Фиксация рук в удобном положении |
Сила упругости |
|
Человек |
|
9 |
Человек с ограниченными возможностями |
Неподвижное кресло |
Кресло, которое перемещается с помощью внешних сил |
Приложение усилий |
Сила трения, сила тяжести |
Человек |
Колеса, спинка, сидение, подлокотники, подножки |
|
10 |
Человек, везущий коляску |
Неподвижное кресло |
Кресло, которое перемещается с помощью внешних сил
|
Приложение усилий
|
Приведение в движение |
Человек |
Рама |
|
11 |
Поверхность земли |
|
Опора для перемещения кресла |
Действие веса кресла, действие силы трения колес о поверхность земли |
Сила упругости, сила трения |
Человек |
Колеса |