Công nghệ 10 Cánh diều Bài 19: Vai trò, ý nghĩa và các nguyên tắc của hoạt động thiết kế kĩ thuật

- Thiết kế kĩ thuật là hoạt động xác định chức năng, hình dạng, kết cầu, vật liệu tính toán, lựa chọn các thông số thiết kế của sản phẩm theo nhu cầu sử dụng. Kết quả của thiết kế kĩ thuật là bản vẽ kĩ thuật kèm theo bản thuyết minh liên quan.

- Thiết kế kĩ thuật có vai trò, ý nghĩa lớn trong sản xuất cũng như phát triển sản phẩm.

- Để sản xuất được sản phẩm cần có bản vẽ kĩ thuật. Nhờ bản vẽ kĩ thuật, các cơ sở sản xuất có thể liên kết để cùng nhau phát triển sản phẩm.

Hình 19.1. Bản vẽ gối đỡ

Các nguyên tắc của thiết kế kĩ thuật gồm: nguyên tắc tối ưu và nguyên tắc phát triển bền vững.

a. Các nguyên tắc tối ưu

- Nguyên tắc tối ưu của thiết kế kĩ thuật là tìm một giải pháp thiết kế tốt nhất thoả mãn các ràng buộc đã cho. Các nguyên tắc tối ưu gồm: nguyên tắc đơn giản hoá; nguyên tắc giải pháp tối ưu, nguyên tắc tối thiểu tài chính.

- Nguyên tắc đơn giản hóa:

+ Nguyên tắc này là đưa ra giải pháp thiết kế sản phẩm với cùng một tính năng sử dụng có kết cấu càng đơn giản càng tốt để giảm chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm.

- Nguyên tắc giải pháp tối ưu:

+ Nguyên tắc này là đưa ra giải pháp đáp ứng được nhiều tiêu chỉ thiết kể nhất (tính năng sử dụng cao nhất, thẩm mĩ đẹp nhất nhưng chi phi thấp nhất, ... ). Trong thực tế, không tìm được một giải pháp nào thoả mãn tất cả các tiêu chỉ vì các tiêu chỉ có thể mâu thuẫn với nhau, nên giải pháp nào thoả mãn được nhiều tiêu chỉ nhất thi giải pháp đó được gọi là giải pháp tối ưu

- Nguyên tắc tối thiểu tài chính:

+ Nguyên tắc tối thiểu tài chính là đưa ra giải pháp để tạo ra sản phẩm có cùng tính năng nhưng có chi phí sản xuất, vận hành càng thấp cảng tốt. Để đạt được điều này, khi thiết kế sản phẩm cần có tỉnh công nghệ (kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, ... ), hiệu suất sử dụng vật liệu cao (sản phẩm đảm bảo chức năng nhưng khối lượng hoặc thể tích vật liệu sử dụng là nhỏ nhất); nên sử dụng các sản phẩm tiêu chuẩn hoa (sản phẩm đã được thiết kế sẵn và đã có quy trình sản xuất tối ưu) như ổ lăn bulong... để giảm thời gian, chi phí thiết kế.

b. Các nguyên tắc phát triển bền vững

- Phát triển bền vững là sự phát triển thoả mãn được nhu cầu của thế hệ hiện tại mà không làm tổn hại đến các thế hệ tương lai.

- Các nguyên tắc phát triển bền vững gồm: tiết kiệm tài nguyên, tối thiểu tài chính; bảo vệ môi trường.

- Nguyên tắc tiết kiệm tài nguyên:

+ Nguyên tắc này là thiết kế sản phẩm sao cho sử dụng ít vật liệu và tiêu tốn ít năng lượng. Ví dụ: Dùng đèn LED (hình 19 2a) sẽ tiết kiệm điện hơn so với đèn sợi đốt (hình 19,2b).

Hình 19.2. Một số loại đèn điện

- Nguyên tắc bảo vệ môi trường:

+ Sản phẩm và công nghệ thiết kế phải thân thiện với môi trường.

+ Sản phẩm thân thiện với môi trường (sản phẩm “xanh”) cần đáp ứng một số tiêu chỉ sau sản phẩm được tạo ra từ các vật liệu thân thiện với môi trường hoặc vật liệu tái chế từ các ngành công nghiệp khác, sân phẩm giảm tác động đến môi trường và sức khoẻ con người trong quá trình sử dụng, sản phẩm sau thời gian sử dụng có thể tái chế hoặc để tiêu huỷ.....

+ Một số tiêu chí đánh giá công nghệ thân thiện với môi trường: sử dụng các nhiên liệu sạch trong quá trình hoạt động sản xuất, giảm chất thải (chất thải khi, chất thải lỏng, chất thải rắn) ra môi trường,...

Hình 19.3. Một số sản phẩm thân thiện với môi trường

Bài 1.

Để có sản phẩm sử dụng đẹp và thuận tiện, khi thiết kế kĩ thuật cần chú ý những yêu cầu gì?

Phương pháp giải:

Căn cứ nội dung kiến thức bài học

Lời giải chi tiết:

Để có sản phẩm sử dụng đẹp và thuận tiện, khi thiết kế kĩ thuật cần chú ý những yêu cầu: đơn giản hóa; tối ưu hóa, tối thiểu tài chính.

Bài 2.

Theo em, nếu không có bản vẽ như hình 19.1, người công nhân có thể sản xuất chi tiết đó được không?

Phương pháp giải:

Quan sát hình 19.1. Kết hợp kiến thức vai trò của bản vẽ kĩ thuật để trả lời

Hình 19.1. Bản vẽ gối đỡ

Lời giải chi tiết:

Nếu không có bản vẽ như hình 19.1, người công nhân khó có thể sản xuất được chi tiết đó; dễ gây sai sót nhầm lẫn về các thông số thiết kế của sản phẩm; hình dạng, kết cấu, vật liệu của sản phẩm.

Sau bài học này, học sinh sẽ nắm được:

- Trình bày được vai trò, ý nghĩa của hoạt động thiết kế kĩ thuật.

- Nếu được các nguyên tắc thiết kế kĩ thuật.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Công nghệ 10 Cánh diều Bài 19 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Thiết kế kĩ thuật là hoạt động gì?

  • A. lựa chọn các thông số thiết kế của sản phẩm theo nhu cầu sử dụng
  • B. hoạt động xác định chức năng, hình dạng, kết cấu, vật liệu tính toán
  • C. Cả A và B đúng
  • D. Cả A và B sai

• Câu 2:

  Kết quả của thiết kế kĩ thuật là gì?

  • A. bản vẽ kĩ thuật
  • B. bản thuyết minh cho bản vẽ kĩ thuật
  • C. Đáp án khác
  • D. Bản vẽ kĩ thuật kèm theo bản thuyết minh liên quan.

• Câu 3:

  Có bao nhiêu nhóm nguyên tắc của thiết kế kĩ thuật?

  • A. 1
  • B. 2
  • C. 3
  • D. 4

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Công nghệ 10 Cánh diều Bài 19 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu trang 95 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 95 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Hình thành kiến thức, kĩ năng 2 trang 95 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 96 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Hình thành kiến thức, kĩ năng 2 trang 96 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Hình thành kiến thức, kĩ năng 3 trang 96 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 97 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Hình thành kiến thức, kĩ năng 2 trang 97 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Luyện tập trang 97 SGK Công nghệ 10 Cánh diều - CD

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Công nghệ HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!