Giải Công nghệ 10 Bài 18 (Kết nối tri thức): Quy trình thiết kế kĩ thuật

Giải Công nghệ 10 Bài 18: Quy trình thiết kế kĩ thuật

Mở đầu trang 105 Công nghệ 10: Quan sát Hình 18.1 và cho biết vấn đề gì cần giải quyết, có những giải pháp nào để giải quyết vấn đề đó?

Lời giải:

- Vấn đề cần giải quyết là giúp người ngồi xe lắn di chuyển được lên bậc thang.

- Giải pháp: xây một máng trượt trên cầu thang bậc...

I. Khái quát về quy trình thiết kế kĩ thuật

Khám phá trang 105 Công nghệ 10: Quan sát Hình 18.2 và đọc mục II của bài học thực hiện các yêu cầu sau đây:

- Tóm tắt nội dung cơ bản của từng bước trong quy trình thiết kế kĩ thuật.

- Trong quy trình, bước nào có tính chất quyết định cho tính sáng tạo của hoạt động thiết kế kĩ thuật.

- Làm rõ mối quan hệ giữa “xác định yêu cầu” và “kiểm chứng giải pháp”.

Lời giải:

* Tóm tắt nội dung cơ bản của từng bước trong quy trình thiết kế kĩ thuật:

1. Xác định vấn đề: Kết thúc bước này cần phải trả lời rõ ràng các câu hỏi: Vấn đề hay nhu cầu cần giải quyết là gì? Ai đang gặp vấn đề hay có nhu cầu cần giải quyết? Tại sao vấn đề hay nhu cầu đó cần giải quyết?

2. Tìm hiểu tổng quan: nghiên cứu kiến thúc và các giải pháp đã có, chuẩn bị đầy đủ cơ sở cho các hoạt động giải quyết vấn đề tiếp theo.

3. Xác định yêu cầu: Đề xuất những yêu cầu, tiêu chí thiết kế cần phải đạt được. Một trong những cách xấy dựng tiêu chí là dựa vào sự phân tích các giải pháp hay sản phẩm đang có.

4. Đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp: 

Đề xuất giải pháp: Cần đề xuất số lượng tối đa các giải pháp có thể, bám sát với yêu cầu, tiêu chí đã nêu.

Đánh giá và lựa chọn giải pháp: Lựa chọn giải pháp tốt nhất vừa đáp ứng yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm, vừa phù hợp với nguồn lực thực hiện về tài chính, công nghệ, trang thiết bị và nhân lực thực hiện.

5. Xây dựng nguyên mẫu cho giải pháp: Nguyên mẫu là phiên bản hoạt động của giải pháp đã lựa chọn, thường được chế tạo các vật liệu không giống với sản phẩm cuối cùng. Mẫu này sẽ được xem xét, đánh giá kiểm tra mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí của sản phẩm.

6. Kiểm chứng giải pháp: Nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí đặt ra cho sản phẩm.

7. Lập hồ sơ kĩ thuật: Lập hồ sơ kĩ thuật cho sản phẩm thiết kế phản ánh đầy đủ hình dạng, kết cấu, các thông số kĩ thuật, các quy trình công nghệ đủ để sản xuất, chế tạo sản phẩm.

* Bước đề xuất, đánh giá và lựa chọn giải pháp có tính chất quyết định cho tính sáng tạo của hoạt động thiết kế kĩ thuật.

* Mối quan hệ giữa "kiểm chứng giải pháp" và "xác định yêu cầu" là: Nguyên mẫu sẽ được thử nghiệm để đánh giá mức độ đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí đặt ra cho sản phẩm. Khi nguyên mẫu chỉ đáp ứng một phần, hoặc không đáp ứng được các yêu cầu, tiêu chí đặt ra, cần điều chỉnh giải pháp, nguyên mẫu và thử nghiệm lại.

II. Nội dung các bước thiết kế kĩ thuật

Luyện tập

Luyện tập trang 106 Công nghệ 10: Hãy xác định vấn đề cho tình huống dưới đây:

Gia đình Nam sử dụng dây phơi ngoài trời, đây là cách làm quần áo khô tự nhiên dựa vào ánh nắng mặt trời, tiết kiệm chi phí. Một hôm, do không có ai ở nhà, toàn bộ quần áo phơi bị ướt khi trời mưa, Nam phải giặt lại toàn bộ số quần áo trên. Nam không muốn điều này xảy ra nữa.

Lời giải:

Nam muốn quần áo phơi không bị ướt khi không có ai ở nhà.

Luyện tập trang 107 Công nghệ 10: Hãy tìm hiểu thông tin về một số loại giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa đang có trên thị trường theo mẫu dưới đây.

Lời giải:

STT	Tên sản phẩm, hãng sản xuất	Hình ảnh	Mô tả hoạt động
1	Giàn phơi thông minh tự thu quần áo khi trời mưa của hãng Hòa Phát		Trên giàn phơi được lắp đặt 2 bộ cảm biến: cảm biến nước và cảm biến ánh sáng. Khi có nước rơi vào, hoặc khi thiếu ánh sáng, cảm biến sẽ truyền tín hiệu tới công tắc bật tắt nguồn của một mô tơ tự đọng, khi đó mô tơ sẽ kéo, đẩy bộ chuyển động để đưa toàn bộ thanh phơi lẫn quần áo vào bên trong mái che. Và khi ngừng mưa, thanh phơi sẽ tự động kéo ra, quần áo tiếp tục được phơi khô bình thường.

Luyện tập trang 107 Công nghệ 10: Một trong những cách giúp gia đình Nam tránh khỏi tình huống đã mô tả ở phần trên là thiết kế một giàn phơi có khả năng bảo vệ quần áo khi trời mưa. Hãy xác định các yêu cầu cần có của một giàn phơi để giải quyết vấn đề mà gia đình Nam gặp phải.

Lời giải:

STT	Yếu tố	Mô tả chi tiết
1	Kích thước	Lớn
2	Chức năng	Khi phát hiện hiện mưa, các mạch cảm biến được thiết kế rải rác trên sào phơi sẽ truyền tín hiệu về hộp xử lí trên thân sào trụ, kích hoạt động cơ quay để di duyển cánh tay phơi thu quần áo vào trong mái hiên.
3	Tính thẩm mĩ	Hiên phơi màu xanh
4	Vật liệu	Bộ khung giàn phơi: inox hoặc thép không gỉ, phần hiên: vải dù
5	Giới hạn tài chính	4.000.000 - 5.000.000

Luyện tập trang 107 Công nghệ 10: Đề xuất ba giải pháp giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa và trình bày theo mẫu dưới đây, chọn giải pháp tốt nhất, hoàn thiện giải pháp đã lựa chọn

Lời giải:

STT	Mô tả giải pháp	Ưu điểm	Hạn chế	Giải pháp tối ưu
1	Giàn phơi tự động sử dụng dây gắn tường	- Dùng cho khu chung cư - Áp dụng được cho nhà không có trần, trần yếu	Chi phí cao	- Tiết kiệm không gian
2	Giàn phơi gắn trần	- Tiết kiệm không gian	- Trần nhà phải có độ chắc chắn cao  - Chiều cao tối thiểu của trần nhà là 2m.	- Tiết kiệm không gian
3	Giàn phơi điện tử	- Thiết kế gọn gàng, thu gọn trên trần nhà khi không có đồ phơi.  - Chất liệu làm ra sản phẩm rất thân thiện môi trường dễ dàng tái chế.	- Chi phí cao	- Tiết kiệm không gian

Luyện tập trang 108 Công nghệ 10: Lập bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp thể hiện giải pháp đã được lựa chọn và hoàn thiện về giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa.

Lời giải:

Sơ đồ lắp đặt giàn phơi thông minh:

Luyện tập trang 108 Công nghệ 10: Đề xuất phương án thử nghiệm giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa

Lời giải:

Phương án thử nghiệm giàn phơi bảo vệ quần áo khỏi trời mưa:

Tiến hành thử nghiệm tại gia đình, quay video làm minh chứng.

Vận dụng

Vận dụng 1 trang 108 Công nghệ 10: Quan sát, nghiên cứu các tài liệu có liên quan để xác định các vấn đề kĩ thuật, nhu cầu thuộc phạm vi gia đình, cộng đồng địa phương.

Lời giải:

Do nhu cầu học tập, An cần một dụng cụ đựng đồ dùng học tập. Do đó:

+ Vấn đề kĩ thuật hay nhu cầu cần giải quyết ở đây là thiết kế một hộp đựng đồ dùng học tập.

+ Người đang có nhu cầu cần giải quyết là: An đang có nhu cầu cần làm một hộp đựng đồ dùng học tập

+ Nhu cầu của Nam cần được giải quyết vì đây là nhu cầu thiết thực cho vấn đề học tập của An.

Vận dụng 2 trang 108 Công nghệ 10: Chọn một vấn đề kĩ thuật đơn giản trong cuộc sống, hãy nghiên cứu tổng quan về đề xuất các yêu cầu đối với sản phẩm giải quyết vấn đề đã lựa chọn.

Lời giải:

Các yêu cầu đối với sản phẩm hộp đựng đồ dùng học tập là:

- Đảm bảo tính thẩm mĩ

- Nhỏ, gọn, tiết kiệm

Xem thêm lời giải bài tập Công nghệ lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 19: Những yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế kĩ thuật

Bài 20: Nguyên tắc thiết kế kĩ thuật

Bài 21: Phương pháp, phương tiện hỗ trợ thiết kế kĩ thuật

Bài 1: Giới thiệu về trồng trọt

Bài 2: Cây trồng và các yếu tố chính trong trồng trọt