Miskolci Egyetem. Gépészmérnöki és Informatikai Kar. Gép- és Terméktervezési Tanszék Miskolc - Egyetemváros. Szakdolgozat

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Gép- és Terméktervezési Tanszék 3515 Miskolc - Egyetemváros

Szakdolgozat Feladat címe:

TÖBBFUNKCIÓS TÚRABOT TERVEZÉSE Készítette:

SZABÓ ZOLTÁN BSc szintű, gépészmérnök szakos Ipari Termék- és Formatervező szakirányos hallgató

Konzulens:

BENYÓ KLÁRA mérnöktanár 2012/2013 TANÉV

FELADATKIÍRÁS

Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 2

TARTALOM 1.

Bevezetés ................................................................................................................................... 6

2.

A túrabotokról általában ......................................................................................................... 8

3.

4.

5.

2.1

Síbotok és túrabotok kialakulása.................................................................................... 9

2.2

Síbotokról megállapítható ............................................................................................ 11

Piackutatás .............................................................................................................................. 12 3.1

Piackutatási szempontok .............................................................................................. 12

3.2

Konkurens termékek értékelése ................................................................................... 13

3.3

Olcsó kínai szabadidőbot .............................................................................................. 13

3.4

Leki Open Air Photosystem: ........................................................................................ 15

3.5

Észrevételek a konkurens termékekkel kapcsolatban ............................................... 16

Szabadalomkutatás ................................................................................................................ 17 4.1

William M. Cameron korai síbotja: ............................................................................. 17

4.2

További szabadalmak .................................................................................................... 20

Funkcióanalízis ...................................................................................................................... 21 5.1

6.

7.

8.

Lehetséges megoldásváltozatok.................................................................................... 22

5.1.1

Az első megoldásváltozat funkcióábrája ............................................................. 22

5.1.2

A második megoldásváltozat funkcióábrája ....................................................... 23

5.1.3

A harmadik megoldásváltozat funkcióábrája ..................................................... 24

Lehetséges megoldások vázlatai ........................................................................................... 25 6.1

Első megoldás vázlatai ................................................................................................... 25

6.2

Második megoldás vázlatai ........................................................................................... 26

6.3

Harmadik megoldás vázlatai ........................................................................................ 27

Értékelemzés ........................................................................................................................... 28 7.1

Az értékelemzés szempontjai ....................................................................................... 28

7.2

Az értékelemzési szempontok rangsorolása ............................................................... 29

7.3

Értékelemzés ................................................................................................................... 29

Részlettervezés........................................................................................................................ 30


8.1

Követelményjegyzék ...................................................................................................... 30

8.2

Ergonómia ...................................................................................................................... 33

8.2.1 8.3

Markolat tervezése ......................................................................................................... 40

8.3.1

Markolat végleges terve ......................................................................................... 41

8.3.2

Markolat bepattanó kötésének tervezése ............................................................ 42

8.4

9.

Antropometria ....................................................................................................... 34

További alkatrészek terve ............................................................................................. 54

8.4.1

Hótányér ................................................................................................................. 54

8.4.2

Hegy......................................................................................................................... 55

8.4.3

Bot ............................................................................................................................ 56

8.4.4

Gumi vég ................................................................................................................. 58

8.4.5

Fényképező talp ..................................................................................................... 59

Megjelenés .............................................................................................................................. 60 9.1

A színtervezés négy „F”-je a terméktervezés során: .................................................. 60

9.2

Arculatterv ...................................................................................................................... 65

9.2.1

Névválasztás............................................................................................................ 65

9.2.2

Logó ......................................................................................................................... 65

9.3

Színösszeállítások ........................................................................................................... 67

9.4

Csomagolásterv .............................................................................................................. 68

10.

Árpolitika ............................................................................................................................ 69

11.

Végleges megoldás ............................................................................................................. 71

12.

Összegzés ............................................................................................................................ 72

13.

Summary ............................................................................................................................. 73

14.

Felhasznált programok...................................................................................................... 74

15.

Felhasznált irodalom ......................................................................................................... 75


Nyilatkozat


1. BEVEZETÉS Aki próbált már mozdulatlan maradni valamilyen komolyabb fizikai megerőltetés után, jól tudja szinte lehetetlen. Ha ráadásul még szeretnénk is egy borotvaéles fényképet készíteni, mindenképpen szükségünk van valamilyen segédeszközre, ami lehetővé teszi gépünk mozdulatlanul tartását, ha csak egy pillanatig is.

1. Kép Tátra hegység, Bánkútról fényképezve

Mindezt személyesen is megtapasztaltam egy téli sítúra alkalmával. Egy bánkúti magaslatra felérve pihenés közben vettem észre, hogy a tiszta időben jól látható a Tátra hegység. Kifáradva, lüktető mellkassal, levegőért kapkodva próbáltam elkapni a pillanatot tükörreflexes fényképezőgépemmel.


Ekkor jutott először eszembe, hasznos lenne, ha a kezemben lévő síbotokat fényképezőgép állványként is tudnám használni, ugyanis egy hosszabb túrára nem szívesen visz magával az ember fölösleges kilókat. Gondolok itt egy háromlábú fényképezőgép állványra azaz tripodra.

1. Ábra A gondolatmenet prezentációja ábrákkal

Az Ipari Termék- és Formatervező képzés során rendkívül szerteágazó ismeretekre tehettünk szert, így a következőkben az önálló terméken kívül: annak megjelenését, arculatát, valamint piacon betöltött pozícióját is szeretném bemutatni.


2. A TÚRABOTOKRÓL ÁLTALÁBAN Alapvetően a túrabotok és a síbotok különböznek egymástól. A túrabotokat egyensúlyunk megtartására, támaszkodásra használjuk, míg a síbotok professzionálisabb kialakítást igényelnek. Ezeket a botokat sokáig fából készítették, a mai napig vásárolhatunk ilyen hagyományos darabokat. A modern technológiának- az egyre gyorsabban fejlődő, illetve elérhetőbb gyártástechnológiáknak - köszönhetően ma már alig látunk különbséget egy síbot és egy túrabot között.

2. Kép Cross- Country síelők1

A későbbi piackutatásra alapozva döntöttem úgy, hogy nem egy síbotot látok el plusz funkcióval, hanem egy szélesebb körben is használt terméket: egy túrabotot alakítok ki, mely több funkciót is ellát. Ahhoz azonban, hogy pontosan tudjuk miért is így néznek, ki a mai túrabotok nem árt tisztában lenni azok kialakulásával.

1

Forrás: http://achensee.info/


2.1 Síbotok és túrabotok kialakulása A szabadidőbotok - korábban csak síbotok - fontos kiegészítői a sportolóknak. A botok használatával javíthatunk egyensúlyunkon, időzíthetjük kanyarodásunk és nem utolsó sorban megkönnyítik a sík terepen való, gyorsabb előrejutást. A korai síbotok egész egyszerűen aprófából készültek, majd az 1930-as évektől bambuszt kezdtek használni. Ezt követően az 1940-es és 50-es évek között jelentek meg az acél megoldások.

3. Kép Ed-Scott Síelés közben 2

Ed Scott 1958-ban fejlesztette ki az első alumínium síbotot. Ez az innováció hozta meg a sikert és hírnevet magának a SCOTT cégnek is. Egy Idaho államban élő sportoló és egyben rendkívül tehetséges mérnök indította el a vállalatot a siker felé. Ed Scott első elkeskenyedő kialakítású alumínium síbotja, egy csapásra leváltotta az addig elterjedt bam-

2

Forrás: http://www.nevasport.com/


busz és acél botokat. Ennek a forradalmi újításnak köszönhetően jöhetett létre maga a SCOTT márka is. Ezt követően a vállalat a mai napig piacvezető szerepet tölt be. Ed Scott fejlesztését követően 31 évnek kellett eltelnie, hogy megjelenjen a síbotok következő generációja. Az első újítást Dave Goode-nak köszönhetjük, aki kifejlesztette a szénszálas síbotot. Manapság minden profi síelő Goodie féle szénszálas botot használ, ennek köszönhetően versenytársainál jóval több botot ad el. Azonban meg kell említenünk, hogy világszerte még mindig az Ed Scott féle alumínium síbotok a legnépszerűbbek. Mielőtt a síelés, mint sport tudatosult volna a köztudatban, a síbotok egészen más funkciókat is elláttak. A Finnek például vadászati célokra is használtak síbotokat. Egyrészt egyes állatoknál nagyobb sebességet tudtak elérni, másrészt az egyik síbot átlagos kialakítású volt, minek párja fegyverként szolgált. Tehát az első többfunkciós botok korábban léteztek, mint azt gondolnánk.

4. Kép Síbotot használó felfedezők3

Napjainkban mindkét síbot egyforma kialakítású. Nem különböztetünk meg jobb és balkezes botokat. Kivételt képeznek ez alól egyes különleges típusok, például a Nordic Walking botok.

3

Forrás: http://www.dailymail.co.uk


A síbotok alsó felén egy kosárszerű korongot találunk. Ez az egyszerű kis kiegészítő akadályozza meg a bot hóban való elsüllyedését. Alakjuk változó, felhasználási területtől függ. Léteznek egészen kicsi, asszimmetrikus kosarak, melyek aerodinamikus kialakításuknak köszönhetően a versenyzők körében igen népszerűek. Általános felhasználásra a szimmetrikus kialakítású, nagyobb felületű kosarakat ajánlják a gyártók. A bot felső részén a markolatot és az ahhoz kapcsolódó csuklópántokat találjuk. Ezek vagy fixen rögzítettek vagy eltávolíthatóak. A pántokat a felhasználó csuklójára rögzíti, hogy egy esetleges esés közben ne hagyja el botjait. A legtöbb boton a kosárka, a csuklópántok és a markolat is cserélhető. Sípályán kívüli síelés közben a pántokat nem a megszokott módon rögzítik. Ennek oka, hogy a váratlan akadályokba esetleg beakadó bot ne okozzon sérülést a felhasználónak, ne rántsa el. Hiszen a csuklón, fixen rögzített bot, akár komolyabb sérülést is okozhat. Például ha, nagyobb sebesség mellett, hirtelen fennakad valamin.

2.2 Síbotokról megállapítható Láthattuk, hogy egy jól megtervezett szabadidő botot akár több területen is alkalmazhatunk. A megfelelő kialakítással és kiegészítőkkel nem csak túrázás közben lehet segítségünkre, de egy- egy sítúra alkalmával is hasznos lehet. Tehát széles célközönség számára kell megterveznem a botot.


3. PIACKUTATÁS A pontos és releváns piackutatás elengedhetetlen egy új termék piacra dobása, sőt tervezése előtt. Ennek segítségével kaphatunk képet arról, hogy a jelenlegi piac képes-e befogadni a termékünket, illetve ha igen, milyen módosítások szükségesek ahhoz, hogy a lehető legnagyobb profitra tehessünk szert.

3.1 Piackutatási szempontok Összehasonlítás Meg kell vizsgálnunk, hogy a piacérettnek vélt termékünket hogyan fogja értékelni a vásárló az általa jelenleg használt termékhez képest.

Szín és csomagolás A piackutatás során kideríthetjük, melyek azok a színek és csomagolási formák amelyeket a leginkább kedvelik a fogyasztók.

Célközönség Pontosan meg kell határoznunk a célközönséget.

Döntések Ki kell derítenünk, milyen tényezők játszanak fontos szerepet egy- egy termék megvásárlásánál.


3.2 Konkurens termékek értékelése A teljes piac áttekintése után jól látható, hogy leginkább kétféle termékkel találkozhatunk, ha valamilyen túrabotot szeretnénk vásárolni. Az első csoportba a legolcsóbb, gyengébb minőségű botok tartoznak, melyeken látszik, hogy a gyártó cég nem rendelkezik a termékfejlesztés teljes vertikumával. Ennek ellenére egy használható, jó megjelenésű terméket tudnak piacra dobni. Leginkább az árversenyben tesznek jelentősebb előnyre szert. A második kategóriába a profibb, tapasztaltabb felhasználókra építenek, akik hajlandóak többet is áldozni egy jól megkonstruált termékért.

5. Kép Olcsó kínai bot

6. Kép Profi Leki túrabot

3.3 Olcsó kínai szabadidőbot

2. Ábra Kínai bot E-bay Adatlapja


          

Származási hely: Kína Elérhető: Világszerte Szállítási költség: Nincs Szállítási idő: 15-20 munkanap Anyag: alumínium és üveggyapot Garancia: van Súly: 330[g] Méretek: Összecsukva: 55x55x250[mm]; használat közben: 39x39x1270[mm] Szín: fekete Felületkezelés: festés További tulajdonságok: - összecsukható - beépített iránytű - gyorsan összeállítható - csuklópánt - Nylon tok - Kamera monopod-ként használható - Állítható csuklópánt - Cserélhető gumitalp

Ár: 21,99 USD ≈ 4 990 HUF

+ + + +

olcsó könnyű szétszedhető plusz funkciók

-

rosszabb minőség kétes garancia könnyen elromolhat túl sok alkatrész nem javítható nincsenek cserélhető elemek 1. táblázat Kínai túrabot pozitív és negatív tulajdonságai


3.4 Leki Open Air Photosystem:

3. Ábra Leki bot E-bay adatlapja

          

Származási hely: Egyesült Királyság Elérhető: Világszerte Szállítási költség: Nincs Szállítási idő: 15-20 munkanap Anyag: alumínium és műanyag Felületkezelés: eloxált Garancia: a fő szerkezeti elemekre élettartam Súly: 310 [g] Méretek: 70-150 [cm] magas Szín: fekete- piros- fehér További tulajdonságok: - ergonomikus fotózásra is alkalmas markolat - cserélhető gumitalp

Ár: 89,95 GBP≈ 29 900 HUF

+ + + + +

ismert gyártó érvényesíthető garancia strapabíró állítható cserélhető alkatrészek

-

túl sok alkatrész kialakítása lehetne egyszerűbb téli kesztyűben nehéz kezelés körülményes fényképezőgép csatlakozás 2. táblázat Leki túrabot pozitív és negatív tulajdonságai


3.5 Észrevételek a konkurens termékekkel kapcsolatban Mindkét termék vizsgálata során arra lettem figyelmes, hogy használatba vételhez, illetve fényképezéshez rá kell csavarnunk gépünket a bot tetejére, hogy utána stabil helyzetben fényképezhessünk. Ez egyrészt plusz időt vesz igénybe (így könnyen lemaradhatunk a megörökítendő pillanatról), másrészt télen - vastag kesztyűt viselve - nehézkes lehet a használat. Az olcsó kínai árut azoknak érdemes megvenni, akik évente párszor veszik igénybe. Kevés helyet foglal, nem igényel nagyobb beruházást, viszont rendszeres használatra nem alkalmas. Működése hosszabb távon nem garantált. Ezektől eltekintve funkcióit tökéletesen ellátja. A Leki bot kidolgozása részletekbe menő és igényes. Komolyabb gyártástechnológia és alaposabb tervezés áll mögötte. Rendszeres használatra is tökéletesen alkalmas, ez azonban árában is megmutatkozik. Összegzően azt mondhatom, hogy szabadidő botom kialakítása közben a következő szempontokat kell figyelembe vennem: ■ ■ ■ ■

Minél kevesebb alkatrész Egyszerű használat A kamera legyen egy mozdulattal rögzíthető Csábító forma és színvilág

Így az általam tervezett termék versenyképes lehet a piacon.


4. SZABADALOMKUTATÁS Sok szabadalom fellelhető szabadidő botokkal kapcsolatban. Ezeket tudatosan átvizsgálva kizárólag a már ismert alkatrészekre vonatkozó szabadalmakra fókuszáltam: ■ ■ ■ ■

Különleges markolatok Állítható magasság Összecsúsztatható botok Rúgós fejegység

4.1 William M. Cameron korai síbotja: 4 Az ideális síbot kialakítására vonatkozó korai szabadalom segítségével betekintést nyerhetünk, milyen fontos tényezők játszanak szerepet egy egyszerű bot kialakításában. ■ ■ ■

Engedményezők: William M.Cameron, Lafayette, Lawrence G. Powers, Calif Beterjesztve: 1963. Január 18. Szabvány száma: 252,405

A következő találmány síbotokra és annál inkább, erősített szerkezetű síbotokra irányul, hogy azokat a korábbiaknál nagyobb igénybevételeknek is ki lehessen tenni, illetve felhasználásuk könnyebb legyen. Megfigyelésekre hagyatkozva megállapítható, hogy a síbotot használók sítudása és stílusa sok esetben kisebb és nagyobb mértékben is eltérhet egymástól. Ezt a megállapítást figyelembe véve következtethetünk arra, hogy a felhasználók síbotjai is eltérhetnek egymástól. A jó síbotok közös jellemzője a jó súlyelosztás, miszerint a markolat alatti rész rendre a legkönnyebb. Mindez azért fontos, mert a könnyed síbottal könnyebben szúrhatunk kanyarodás közben és pozíciója változtatásához is kevesebb energiára van szükség. A helyváltoztatás egy könnyű síbottal sokkal egyszerűbb és gyorsabb. A markolathoz közelebbi résznek valamelyest érezhető súlyúnak kell lennie, hogy a bot tömegét kihasználva a síelő egyensúlyát segítse. A bot további részeinek viszont a lehető legkönnyebb anyagból kell készülnie. A síbot különböző alkatrészei mind a fenti szempontok figyelembe vételével lettek megtervezve, illetve fontos szempont még a gazdaságosság is. A rajzokra támaszkodva részletesebben is megismerhetjük az alkotó 4

SKI POLE – William M. Cameron, United States Patent Office, 3.250.545, 1966 Fordította: Szabó Zoltán


elemeket. A 4. ábrán látható síbot egyik fő eleme egy cső szerkezet (10) melynek részleteiről később ejtek szót. Markolat (12), mely más korábbi szabadalmakban is szerepel (Lásd: William M. Cameron and Lawrence G. Powers, Szabványszám: 3,181,880, dátum: 1965, Május 4.). Hókerék (14) mely a csőszerkezet alsó részén kerül rögzítésre egy rögzítő gallér (16) segítségével. A csőszerkezet (10) teljesen szimmetrikus és a két vége megegyező, így a markolatot (12), illetve a végződést (14) tetszőleges végére fel lehet helyezni. Ahogyan az ábra is mutatja (FIG 2 és FIG 4) a markolat (12) egy nyílással rendelkezik (18), mely egy önfúró csavart fogad (20) mely a szerkezet felső részében rögzíthető (22) lásd FIG 4. így akadályozva az axiális erőbehatásokat. A csőszerkezet (10) nem mindenütt egyforma átmérőjű. A rúd közepén éri el az átmérő maximumát, míg két vége egyformán a minimumát. A legkisebb átmérőt d-vel jelöljük, a legnagyobbat D-vel, míg a teljes hosszt L-el. Bevezetésre kerül még egy K konstans, mely egy arányossági tényező. Azt mutatja, hogyan változik a keresztmetszet d és D átmérő között. 𝐷4 − 𝑑4 = 𝐾𝐿 𝐷

Cameron a fent leírt képlet segítségével határozta meg a csőszerkezet átmérőit, hogy a lehető legerősebb megoldáshoz jusson. A rúd falvastagsága az alakítás során a legnagyobb átmérőjű részen elvékonyodott, így itt növelni kell a falvastagságot, ezzel is 5-10%os javítva az erősségén. A legnagyobb igénybevételnek a síbot első harmada van kitéve, ugyanis ez a rész érintkezik a legtöbbször a talajjal, illetve egyéb részekkel pl.: a sílécekkel, így ezt a részt kell a legerősebbre hagyni. A második legerősebb rész a markolat alatti rész, mert itt szintén nagy igénybevételnek van kitéve a használat során. Fontos, hogy a síbotnak különböző erősségű részei legyenek. A leggyengébb rész a középső rész. Erre azért van szükség, hogy egy esetleges túlterhelés során, amennyiben a síbot nem bírná a rá eső terhelést, ezen a részen kezd elhajolni, így a lehető legkevésbé balesetveszélyes. A síbot 90 fokos meghajlás után fog csak eltörni. A fent leírt kialakításnak köszönhetően nem kerül többlet súly a síbot aljára, ami megakadályozza a bot túlzott kilengését használat közben. Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 18

4. Ábra William M. Cameron korai síbotja


4.2 További szabadalmak A kutatás során kiderült, korábban is kísérleteztek többfunkciós vagy más néven multifunkciós botokkal. David J. Yakos botja, mely evezővé alakítható:

5. Ábra Korai multi funkciós túrabot



Benyújtás száma: 12/504,256



Kiadási szám: US 2011/0011432 A1



Iktatás dátuma: 2009. júl. 16.

Teleszkópos kialakítás:

6. Ábra Teleszkópos túrabot



Benyújtás száma: EP0976428A1



Kiadási szám: A63C 11/22



Iktatás dátuma: 1999. júl. 10.

Állítható magasságú túrabot:

7. Ábra Állítható magasságú síbot



Szabadalom száma: 7650898



Iktatás dátuma: 2008. ápr. 22.



Kiadás dátuma: 2010. jan. 26.



Benyújtás száma: 12/107,558


5. FUNKCIÓANALÍZIS Ebben a fejezetben a szabadalom és piackutatás során feltárt funkciók kerülnek bemutatásra. Ezeket a funkciókat és részletes leírásukat az 3. táblázat mutatja be. Funkcióábra

Leírás Hegy: A bot legvégén található hegy. Ha nincs gumivég csatlakoztatva, ez érintkezik közvetlenül a talajjal. Nagyobb keménységű anyagból készül, mint a bot (acél), így véd a kopás ellen. Gumi vég: Száraz időben segíti a bot használatát, gördülékenyebbé teszi a mozgást, rezgéseket, ütéseket csillapít. Hótányér: Nagyobb hóban való használatkor megakadályozza, hogy a bot túlságosan elsüllyedjen. Bot: Az alapfunkciót ellátó, fő szerkezeti elem. Markolat: Az ergonómiailag jó megtervezett markolat segíti a kényelmes használatot. Pánt: Segít a botot kezünkben tartani, még ha véletlenül el is engednénk vagy csak a bot letétele nélkül szeretnénk más tevékenységet folytatni. Fényképező talp: A fényképezőgép talpára rögzítve pillanatok alatt erősíthetjük állványunkra a gépet, bármilyen csavarozás nélkül. Kupak: A markolat tetején lévő csavar eltakarására szolgáló fedő elem. 3. táblázat Funkcióábrák magyarázata


5.1 Lehetséges megoldásváltozatok 5.1.1 Az első megoldásváltozat funkcióábrája

8. Ábra Az első megoldásvázlat funkcióábrája

A bothoz, mint fő szerkezeti elemhez a következők kapcsolódnak: hegy, talp vagy hótányér és maga a markolat. Ez a további megoldásváltozatoknál is így van. A különbség a markolat és a fényképezőgép rögzítési pontjának találkozásánál van. Az első megoldásváltozat esetében a markolathoz a csuklópánton kívül csak egy egyszerű csavar kapcsolódik, melyre a fényképezőgépet rá kell tekerni. A csavar mozgatását egy hozzá kapcsolt tekerő segíti elő a markolatba építve.


5.1.2 A második megoldásváltozat funkcióábrája

9. Ábra A második megoldásvázlat funkcióábrája

A második megoldásváltozat esetében a markolat tetején kiálló csavart egy kupakkal takarhatjuk el, hogy az ne zavarja a sportolást.


5.1.3 A harmadik megoldásváltozat funkcióábrája

10. Ábra A harmadik megoldásvázlat funkcióábrája

Az ábrán a végső megoldásváltozat látható. Itt a markolathoz bepattanó- kötéssel illeszkedik a fényképezőgép aljára csavarható állványtalp. Így egy mozdulattal csatlakoztathatóak egymáshoz.


6. LEHETSÉGES MEGOLDÁSOK VÁZLATAI 6.1 Első megoldás vázlatai

11. Ábra Első megoldás szabadkézi vázlata

12. Ábra Első megoldás valósághű ábrázolása


6.2 Második megoldás vázlatai

13. Ábra Második megoldás szabadkézi vázlata

14. Ábra Második megoldás valósághű ábrázolása


6.3 Harmadik megoldás vázlatai

15. Ábra Harmadik megoldás szabadkézi vázlatai

16. Ábra Harmadik megoldás valósághű ábrázolása


7. ÉRTÉKELEMZÉS 7.1 Az értékelemzés szempontjai Könnyű kezelhetőség: A felhasználási körülményeket figyelembe véve fontos, hogy hidegben, vastag ruházatban, akár kesztyűben is lehessen kezelni.

Kompatibilitás: Fontos, hogy a piacon lévő összes fényképezőgéppel kompatibilis talpat használjunk, hogy a felhasználó a legkisebb géptől kezdve a nagyobb méretű, kompakt gépeket is hozzá tudja illeszteni a bothoz.

Kényelem Normál felhasználás mellet, azaz síelés közben, ugyan olyan kényelmesnek kell lennie, mint egy normál síbotnak.

Biztonság A plusz funkciónak nem szabad a biztonság rovására mennie. Ugyanolyan biztonságosnak kell lennie, mint egy hagyományos síbotnak.

Megbízhatóság A termék a tervezett élettartamán, inkább tovább legyen működőképes.

Minőség Középkategóriájú termék.

Tisztíthatóság Hagyományos, mindenki számára elérhető eszközökkel lehessen tisztítani. Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 28

7.2 Az értékelemzési szempontok rangsorolása Értékelő szempont

Pontszám

Kezelhetőség

30

Kompatibilitás

30

Kényelem

15

Biztonság

15

Megbízhatóság

4

Minőség

3

Tisztíthatóság

3

Összpontszám

100 4. táblázat Értékelemzési szempontok rangsorolása

7.3 Értékelemzés Értékelő szempont Kezelhetőség Kompatibilitás Kényelem Biztonság Megbízhatóság Minőség Tisztíthatóság Összpontszám

Súlyozó tényező 30 30 15 15 4 3 3 100

V1 5 5 4 3 3 3 2

SV2 150 150 60 45 12 9 6 432

V2 5 5 5 3 3 3 2

SV2 150 150 75 45 12 9 6 447

V3 5 5 5 4 4 4 4

SV3 150 150 75 60 16 12 12 475

5. táblázat Értékelemzés

Az értékelemzés során a harmadik megoldás bizonyult a legjobbnak.


8. RÉSZLETTERVEZÉS A tervezés lépései: 1. Követelmények meghatározása 2. Ergonómiai adatok meghatározása 3. Markolat kialakítása 1. Átfogó tervezése 2. Markolat bepattanó kötésének tervezése 4. További alkatrészek megtervezése

8.1 Követelményjegyzék Cél

Olyan szabadidőbot/túrabot tervezése, mely alkalmas egy monopod, más néven egylábú fényképező állvány funkciójának ellátására is.

Költség

Lehetőség szerint úgy kell legyártani, hogy a semlegesítési költségek minimálisak legyenek. Üzemeltetési és karbantartási költségek ne merüljenek fel.

Darabszám

Mivel teljesen új termékről van szó, ezért kísérleti jelleggel: 50db

Határidő

Nincs

Technikai helyzet

A konkurens termékekkel szemben élvezzen előnyt, plusz szolgáltatásainak köszönhetően. A piacon jelenleg nem található hasonló termék, így ezt kihasználva előnyhöz juthatunk.

Piac

A középosztály aktív életmódot folytató rétege, kortól, nemtől függetlenül.


Képesség

A termék alapfunkciója, hogy síbotként lehessen használni. Mellékfunkciója a fényképezés elősegítése: sportolás közben.

Hatásfok

A termék minden különálló funkciója egyaránt legyen hasznos.

Pontosság

A pontatlanság ne menjen a biztonság és használhatóság rovására, illetve a túlzott pontosságra való törekedés ne okozzon jelentős költségnövekedést.

Megbízhatóság

Garancia: 3 év (2 év jótállás, 1 év szavatosság)

Élettartam

Garanciális időn kívül minimum 2 év, azaz 5 év.

Forma, szín

Hasonló színvilág használata, mint a konkurens termékeknél.

Rendszerhez való tartozás

Illeszkedjen rá a szabvány méretű síbot „kosár” és bot- hegy.

Környezet

Téli időjárás, hó, fagy, alacsony hőmérséklet.

Biztonsági előírás

Ne legyenek a boton olyan részek, melyek sportolás közben sérülést vagy balesetet okozhatnak.

Ergonómia

A bot magassága úgy legyen beállítva, hogy azt a lehető legtöbb ember használhassa, életkortól és nemtől függetlenül. A bot markolata essen kézre és a plusz funkció ne tegye kényelmetlenné.

Termék felépítés

Építősor elven legyen kialakítva.


Anyagok

Minél inkább a környezettudatosság jegyében legyenek megválasztva.

Gyártás

Kevés munkaerő alkalmazásával, automatizálva.

Szerelés

Meglévő szerelősorok összevonásával lehessen legyártani.

Szállítás

Dobozban.

Karbantartás

Ne igényeljen karbantartást. Ez alól kivétel a síbot kosara, mely a többi síbotéhoz hasonlóan cserélhető, amennyiben elhasználódik.

Újrahasznosítás

A felhasznált anyagok legyenek újrahasznosíthatóak, könnyen elválaszthatóak egymástól.


8.2 Ergonómia Egy olyan új termék tervezése során, melyet emberi felhasználásra szánunk, elengedhetetlen a részletes ergonómiai vizsgálat. Az ergonómia szó két görög eredetű összetevőből származik: •

ERGO: mint munka

•

NOMOS: mint jogok

17. Ábra Ergonómia szemléltetése

Az ergonómia egy olyan tudomány, mely az emberi kényelmet, komfortot helyezi előtérbe a terméktervezés folyamata során. Egy ergonómiailag jól megtervezett termék használata közben, elkerülhetjük a kényelmetlenségeket. Sokkal nagyobb hatásfokkal dolgozhatunk vagy szórakozhatunk. Mindemellett csökkenti a stresszt.


8.2.1 Antropometria Az antropometria az ergonómia azon tudományága, mely az emberi test méreteivel foglalkozik, figyelembe véve a következőket:

Nemet Figyelembe veszem a nők és férfiak eltérő méreteit.

Életkort Életkor tekintetében a 18 és 64 év közötti korosztályt vizsgálom.

Lakóhelyet Az elérhető adatok és statisztikák közül az Európára legjellemzőbb népcsoportot választottam ki: német nők és férfiak. Fontos megemlíteni, hogy a pontosabb meghatározás érdekében a statisztikában szereplő adatok alsó és felső 5%-át elhanyagoljuk, így relevánsabb értékeket kapunk. A következőkben a People Size nevű program segítségével jól meghatározhatóak a szabadidőbot jellemző méretei:

- A teljes magassága

18. Ábra PeopleSize program szemléltetése

- A markolat: - átmérője - magassága - kialakítása - A csuklópánt: - helye - hossza - átmérője Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 34

8.2.1.1 Antropometriai adatok meghatározása: Bot magassága: a bot minimum és maximum magasságának meghatározásához szükséges ismernünk egy túrabot helyes használatát.

19. Ábra Bot magasságának állítása a talajviszonyokhoz

Sík talajon a testmagasságunkhoz megfelelően állítjuk be. Emelkedőn és lejtőn való, huzamosabb használat esetén: rövidíteni vagy hosszabbítani kell a botot. Tehát nem lehet a maximum magasságot a legmagasabb embertípushoz igazítani. Továbbá, hasznos lehet, ha ismerjük, az emberi test kényelmes mozgásának határait.

Oldalirányú háthajlítás 21˚

Hátradőlés: 21˚ Előre dőlés: 46˚

Válból: 68 ˚

Előre: 95 ˚ Hátra: 25 ˚

Nyak billentés: 31 ˚ és 46 ˚

Nyak fordítása: 41 ˚

Fej billentés: 25 ˚

Hát fordítás: 46 ˚

20. Ábra Az emberi test kényelmes mozgásának határértékei


8.2.1.2 People Size program segítségével meghatározott méretek:





Átlagos testmagasság: - Férfi: 1654-1887[mm] - Nő: 1547-1763[mm] Kinyújtott kar hossza, lapockától- hüvelykujjig: - Férfi: 98-11[mm] - Nő: 84-103[mm] 21. Ábra PeopleSize programmal meghatározott adatok

Az antropometriai méreteken kívül fontos figyelembe venni a felhasználók tapasztalatain alapuló adatokat, melyeket a helyi szaküzletekben pontosítottam. Így megállapíthatjuk, hogy a túrabot magasságának 700-1500 [mm] szélső értékek között kell állíthatónak lennie. E két magasság között bárki megtalálja a számára legkényelmesebbet.


8.2.1.3 Pontosan meghatározott antropometriai méretek Markolat és csuklópánt megtervezéséhez szükséges adatok Ábra Megnevezés Méret [mm] Férfiak Nők

Tervezéshez felhasznált méret [mm]

Hüvelyk- mutatóujj markoló átmérő.

36-47

33-44

50

Hüvelyk- középsőujj markoló átmérő

42-56

41-52

50

Maximum kézfej mélység

52-71

46-59

70

Ököl kerülete

277-320

277-320

400

Csukló szélessége

55-66

53-64

80


Tenyér szélessége, hüvelykujjal együtt.

98-117

84-103

125

Tenyér ujjak alatti átmérője

196-234

177-211

240

Kisujj jellemző átmérője

46-54

42-49

55

Gyűrűsujj jellemző átmérője

51-62

44-53

65

Középsőujj jellemző átmérője

58-73

51-61

75


Mutatóujj jellemző átmérője

57-71

50-59

75

Hüvelykujj jellemző átmérője

60-75

51-62

75

6. táblázat Antropometriai adatok

A tervezéshez felhasznált méretek megállapításnál a következő tényezőket vettem figyelembe: 

kesztyű



óra



vastagabb téli ruházat

Így biztosítható, hogy minden körülmény között jól használható legyen az eszköz.


8.3 Markolat tervezése A markolat tervezésekor az antropometriai adatok segítségével állapítottam meg a befoglaló méreteket:

22. Ábra Markolat vázlata.


8.3.1 Markolat végleges terve

23. Ábra Markolat végleges tervének számítógépes modellje

24. Ábra Markolat végleges tervének számítógépes modellje – pánt bújtatója


8.3.2 Markolat bepattanó kötésének tervezése A tervezés lépései: -

Szerkezeti megoldás kiválasztása Oldhatóság feltételének meghatározása Anyag megválasztása Túlfedés meghatározása Teherviselő keresztmetszetek kiválasztása Szerelési és rögzítési erő ellenőrzése

Bepattanó kötés tervezésekor fontos figyelembe vennünk a következőket: - Oldható vagy oldhatatlan a kötés? Jelen esetben természetesen oldható kell, hogy legyen. A kötés kioldásához viszont nagyobb erő legyen szükséges, minthogy egy átlagos fényképezőgép a saját súlyánál fogva ki tudja oldani. - Szerelési- rögzítési erők aránya. - Műanyag rugalmas alakváltozásának figyelembe vétele. - Műanyag időjárás állósága – hőmérsékletingadozás tűrése - Képlékeny alakváltozás elkerülése.

Bepattanó kötés vázlata:

25. Ábra A markolat tetején elhelyezkedő, kettős bepattanó kötés

26. Ábra A fényképezőgép aljára csavarozható talp modellje


A kötés tervezése: Az állandó keresztmetszetű egyenes karnak a bepattanásához szükséges lehajlása, csak bizonyos erőtől nagyobb erőnél jön létre. Ennek az erőnek a kiszámításához a következők szükségesek: 

A hajló kar hossza: l



A kar vastagsága: v



A keresztmetszet másodrendű nyomatéka: I



A kar lehajlásának mértéke: f



Az anyag rugalmassági modulusa hajlító igénybevétel esetén: Eh

Fontos továbbá, hogy a kötés oldásához és létrehozásához szükséges erő emberi kéz által elvégezhető legyen. Az összeszereléshez megengedhető maximális erő Fmax= 35 N. 𝑓=

𝐹 ∙ 𝑙3 3 ∙ 𝐼 ∙ 𝑓 ∙ 𝐸ℎ 𝑒𝑏𝑏ő𝑙 𝑎𝑧 𝐹 = 3 ∙ 𝐼 ∙ 𝐸ℎ 𝑙3

27. Ábra Bepattanó kar lehajlásának szemléltetése

A Hooke törvény szerint: 𝜀=

𝜎 𝐸ℎ

𝜎=

𝑀ℎ 𝐾

ahol: σ anyagban ébredő feszültség:

ahol: Mh hajlító nyomaték, K keresztmetszeti tényező. 𝜀=

𝜎ℎ 𝑀ℎ 𝑙 = ;𝐾= 𝑒 𝐸ℎ 𝐾 ∙ 𝐸ℎ


ahol: e a súlypont és a szélső szál közötti távolság. 𝜀=

𝑀

ℎ𝑗 𝜎ℎ𝑗 𝑀ℎ𝑗 𝐹∙𝑙 𝐹∙𝑙 𝐹∙𝑙∙𝑒 = 𝐾 = = =𝑙 = 𝐼 ∙ 𝐸ℎ 𝐸ℎ 𝐸ℎ 𝐾 ∙ 𝐸ℎ 𝐾 ∙ 𝐸ℎ 𝑒 ∙ 𝐸ℎ

Karos bepattanó kötés keresztmetszeti tényezője: Keresztmetszeti

Területe (A)

alak

Keresztmetszeti tényező (K)

A húzott szélső szál távolsága (e) 𝑣 2

𝑏 ∙ 𝑣2 6

𝑏∙𝑣

κ tényező

2 3

7. táblázat A keresztmetszeti tényező értéke

A keresztmetszeti tényező (K) értéke, téglalap keresztmetszetű szál esetében: 𝐾=

𝑏 ∙ 𝑣 2 5[𝑚𝑚] ∙ 4[𝑚𝑚]2 = = 16,6667[𝑚𝑚3 ] 6 6

ahol: v a lehajló kar vastagsága, b a lehajló kar szélesessége. A húzott szélső szál távolsága: 𝑒=

𝑣 4[𝑚𝑚] = = 2[𝑚𝑚] 2 2

Az előző egyenletek felhasználásával meg tudom határozni az alámetszés (f) nagyságát. 𝐹 ∙ 𝑙3 𝐹∙𝑙 3∙𝑓 → = 2 ⎫ 𝑙 ⎪3 ∙ 𝑓 𝜀 3 ∙ 𝑙 ∙ 𝐸ℎ 𝑙 ∙ 𝐸ℎ = 𝐹∙𝑙∙𝑒 𝐹∙𝑙 𝜀 ⎬ 𝑒 𝑒 𝜀= → = ⎪ 𝑙 ∙ 𝐸ℎ 𝐼 ∙ 𝐸ℎ 𝑒 ⎭

𝑓=

𝑓=

𝑙2 ∙ 𝜀 1 = ∙ 𝑙2 ∙ 𝜀 3∙𝑒 3∙𝑒

Olyan anyagot kell választani, melynél a megengedhető nyúlás a maximális nyúlás 0,6 szorosa. A kar lehajlásának mértéke megközelítőleg legyen egyenlő horgának magasságával.


𝑓𝑚𝑒𝑔 =

ahol:

𝜅 2 ∙ 𝑙 ∙ 𝜀𝑚𝑒𝑔 𝑣

𝜀𝑚𝑒𝑔 = 0,6 ∙ 𝜀𝑚𝑎𝑥

Következő lépésként választok egy anyagtípust a bepattanó kötésnek: ε Anyagtípus

Üvegtartalom

Homogén anyag

PS SB ABS POM kopolimer POM homopolimer

20% -

1,5 3 3 8 5

30% 1,2 1 8. táblázat Anyagtulajdonságok

Így megkapom az anyagra vonatkozó εmeg értéket. Először ABS anyagra vizsgálom meg: 𝜀𝑚𝑒𝑔 = 0,6 ∙ 3 = 1,8%

κ: keresztmetszettől függő tényező: ami téglalap keresztmetszet esetében: 𝜅=

2 3

l: a lehajló kar hossza. Jelen esetben: l=38[mm]. Behelyettesítve a már meglévő adatokat, kiszámolhatom fmeg értékét: 𝑓𝑚𝑒𝑔 =

2 3

4[𝑚𝑚]

2

∙ �38[𝑚𝑚]� ∙ 0,018 = 4,332[𝑚𝑚]

A megkapott érték a tervezett lehajlásnál kisebb érték, így nem felel meg. A következő lehetőségek közül választhatok: - módosítom a lehajló kar hosszát vagy keresztmetszetét - új anyagot választok Jelen esetben új anyagot választok, ami: POM homopolimer. (ε=5) Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 45

𝜀𝑚𝑒𝑔 = 0,6 ∙ 𝜀 = 0,6 ∙ 5 = 3%

Újra kiszámolom fmeg értékét: 𝑓𝑚𝑒𝑔 =

2 3

4[𝑚𝑚]

2

∙ �38[𝑚𝑚]� ∙ 0,03 = 7,22[𝑚𝑚]

A kiválasztott anyagnak megnyúlása alapján az Eh-ε diagramból kiolvasható a rugalmassági modulus.

28. Ábra A nyúlási modulus

Eh=1770[MPa] Ezen adatok alapján kiszámolható a kar lehajlásához szükséges erő.

Ahol: I értéke: 𝐾=

𝑓=

𝐹 ∙ 𝑙3 𝑓 → 𝐹 = 3 ∙ 𝐼 ∙ 𝐸ℎ 𝑙 3 ∙ 𝐼 ∙ 𝐸ℎ

4[𝑚𝑚] 𝑙 𝑣 → 𝐼 = 𝐾 ∙ 𝑒 = 𝐾 ∙ = 16,6667[𝑚𝑚3 ] ∙ = 33,3334[𝑚𝑚4 ] 2 𝑒 2

Többfunkciós Túrabot Tervezése

Oldal 46

Eh értékét korábban táblázatból olvashatom le: Eh=1770[MPa] f: alámetszés, a kar lehajlásának mértéke. Ez az a távolság, amennyit a kötőelem deformálódik a bepattanáskor. Úgy kell meghatározni, hogy a megengedhető nyúlást ne lépje át:

29. Ábra Az elvi ábra

𝑓=

𝐹 ∙ 𝑙3 3 ∙ 𝐼 ∙ 𝐸ℎ

Így kiszámolható a lehajláshoz szükséges erő (F): 𝐹=

𝑓 4[𝑚𝑚] ∙ 𝐼 ∙ 𝐸ℎ = ∙ 33,334[𝑚𝑚4 ] ∙ 1770[𝑀𝑃𝑎] = 4,3009[𝑁] 3 𝑙 38[𝑚𝑚]3


A kötés létrehozásához szükséges erő:

30. Ábra A kötés létrehozásához szükséges erő számításához szükséges adatok

A kötés létesítésekor nem hagyható figyelmen kívül a rugalmas alakváltozást szenvedő elem orr szöge. 𝑄𝑠𝑧 𝑄𝑠𝑧 𝑄𝑠𝑧 𝑄𝑠𝑧

𝑄𝑠𝑧

Ahol:

= −𝐹 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ (𝐹 + 𝑄𝑠𝑧 ∙ 𝑡𝑔𝛼) = −𝐹 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ 𝐹 + 𝜇 ∙ 𝑄𝑠𝑧 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ 𝑄𝑠𝑧 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ 𝐹 + 𝐹 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = (1 − 𝜇 ∙ 𝑡𝑔𝛼) = 𝐹 ∙ (𝜇 + 𝑡𝑔𝛼) 𝜇 + 𝑡𝑔𝛼 =𝐹∙ 1 − 𝜇 ∙ 𝑡𝑔𝛼

- Qsz: illesztési erő - µ: POM anyag súrlódási tényezője: 0,25, de méretezés szempontjából 0,35-el számolok. - α: orrszög - F: lehajláshoz szükséges erő Kar anyaga POM homopolimer ABS PVC PC

Azonos műanyagon 0,2-0,3 0,6-0,8 0,55-0,6 0,55-0,65

Súrlódási tényező Más műanyagon 0,2-0,3 0,5-0,6 0,5-0,6 0,4-0,5

Acélon 0,1-0,2 0,5-0,65 0,55-0,65 0,45-0,55 9. táblázat Súrlódási tényezők értéke

Behelyettesítve az adatokat, megkapom a kötés oldásához szükséges erőt: 𝑄𝑠𝑧 = 4,3009[𝑁] ∙

0,35 + 𝑡𝑔30° = 4,9985[𝑁] 1 − 0,35 ∙ 𝑡𝑔30°


Mivel ennél a kötési megoldásnál kettő bepattanó kötés van, és ezek egyszerre kapcsolódnak, ezért kétszer ekkor erőt kell kifejtenünk a kötés létesítéséhez. Így 9,997[ N] erőt kell kifejtenünk.

Létrehozáshoz szükséges erő:

≈10[N]

A kötés oldásához szükséges erő:

31. Ábra Kötés oldásához szükséges erő kiszámításához szükséges adatok

= −𝐹 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ (𝐹 + 𝑄𝑠𝑧 ∙ 𝑡𝑔𝛼) = −𝐹 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ 𝐹 + 𝜇 ∙ 𝑄𝑠𝑧 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ 𝑄𝑠𝑧 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = 𝜇 ∙ 𝐹 + 𝐹 ∙ 𝑡𝑔𝛼 = (1 − 𝜇 ∙ 𝑡𝑔𝛼) = 𝐹 ∙ (𝜇 + 𝑡𝑔𝛼) 𝜇 + 𝑡𝑔𝛼 𝑄𝑅 = 𝐹 ∙ 1 − 𝜇 ∙ 𝑡𝑔𝛼 𝑄𝑅 𝑄𝑅 𝑄𝑅 𝑄𝑅

Behelyettesítve az adatokat, megkapjuk a kötés oldásához szükséges erőt: 𝑄𝑅 = 4,3009[𝑁] ∙

0,35 + 𝑡𝑔50° = 11,376[𝑁] 1 − 0,35 ∙ 𝑡𝑔50°

Mivel két kötés oldásához kell erő, ezért kétszer ekkora erő kell az oldáshoz. Tehát 22,7520[N] erőt kell kifejteni az oldáshoz.

Oldáshoz szükséges erő:

≈23[N]


Nyíró feszültség a kötés oldásakor A kötés oldásakor az orr részen nyíró feszültség mutatkozik, mivel ismerem a QR-t, ennek birtokában számíthatom azt a felületet, melyen fellép: 𝑄𝑟 = 𝜏 ∙ 𝑏 ∙ 𝑐

ahol: - b: a kar szélessége

- c: az orr rész hossza, ahol a feszültség ébred - τ: a nyíró feszültség A megengedhető nyírófeszültséget a 𝜏𝑚𝑒𝑔 = 0,6 ∙ 𝜎𝑚

összefüggésből veszem. Ahol:

- σm a folyáshatárhoz tartozó feszültség. Műanyagfajta PP POM PA PC

Szakítószilárdság [N/mm2] 20-39 61-70 70-87 58-68

Szakító E modolus [N/mm2] 110-1400 2000-3200 2900-3300 2100-2500

Max. alkalmazási hőmérséklet [˚C] 140 110-140 130-200 160 10. táblázat Műanyagok szakító szilárdsága

A táblázat alapján a szakítószilárdsága a POM-nak: σm=61[MPa]. 𝜏𝑚𝑒𝑔 = 0,6 ∙ 𝜎𝑚 = 0,6 ∙ 61[𝑀𝑃𝑎] = 36,6[𝑀𝑃𝑎]


Nyírófeszültség számítása:

ahol:

𝜏=

𝑄𝑅 11,376[𝑁] 𝑁 = = 0,2187[ ] 2 52[𝑚𝑚 ] 𝑚𝑚2 𝐴

𝐴=𝑏∙𝑐

Mivel a nyíró feszültség kisebb, mint a megengedett feszültség, ezért megfelel nyíró feszültséggel szemben.

Bepattanó kötés lehajló karjának szemléltetése a lehajlás pillanatában:

32. Ábra Bepattanó kötés karjának szemléltetése

A szimuláció az F lehajláshoz szükséges erő hatásait mutatja, mely a bepattanó elem, orr részén hat, függőleges irányban. F erő értéke: 4,3[N]


33. Ábra Bepattanó kötés karjának szemléltetése


Kész bepattanó kötés szemléltetése: Ami bepattan:

34. Ábra A bepattanó talp modellje

35. Ábra A talp alsó része

36. Ábra A markolat modellje

37. Ábra A markolat tetején lévő kötés

Ahova bepattan:

Kötés keresztmetszete:

38. Ábra A bepattanó kötés keresztmetszeti szemléltetése


8.4 További alkatrészek terve 8.4.1 Hótányér Mint ahogy az előzőekben szerepel, a túra és szabadidő botokat hótányérral vagy gumi véggel szerelhetjük fel. A téli használat során hasznos a hótányér, ami megakadályozza, hogy a bot elsüllyedjen a mély hóban. A botra ragasztással rögzítik.

39. Ábra A hótányér modellje

Formáját úgy alakítottam, hogy az hasonlítson egy fényképezőgép rekeszének formavilágához, így erősítve a szabadidőbot sokoldalúságát.

Anyaga: Polietilén, általános célú Tulajdonság neve

Érték

Sűrűség

913,000 [kg/m ]

Hőtágulási együttható

0,0001[ /C]

Hővezetés

0,002 [kW/m-C]

Fajhő

1884,000 [J/kg-C]

Rugalmassági modulusz

1103161,120[ kPa]

Poisson tényező

0,350

Folyáshatár

33094,834 [kPa]

3

11. táblázat: A hótányér anyagának tulajdonságai


8.4.2 Hegy A bot végén helyet foglaló nagy keménységű acél vég, mely egyfajta koptatóként szolgál.

40. Ábra A hegy modellje

Általában ez érintkezik a talajjal. A bot végébe alakzárással rögzítendő.

41. Ábra A hegy modellje

Tulajdonság neve

Érték

Sűrűség Hőtágulási együttható Hővezetés Fajhő Rugalmassági modulusz Poisson tényező Folyáshatár

1190,000 [kg/m3] 0,0001[/C] 0,003 [kW/m-C] 0,000[J/kg-C] 1930531,960[kPa] 0,400 37921,164[kPa] 12. táblázat A hegy anyagának tulajdonságai


8.4.3 Bot Lényegében a szabadidőbot fő szerkezeti eleme. Három részben állítható a rajta elhelyezett csapokkal, melyeket elfordítva oldhatjuk és fixálhatjuk botunk magasságát.

42. Ábra A bot modellje

A könnyű és gyors állítási lehetőség elengedhetetlen, ugyanis egy túrabotot nem csupán a testmagasságunkhoz kell, egyszer beállítani. Használat közben lejtmenetnél és meredeken felfele haladva, más és más magasságot kell beállítanunk a kényelmes használat érdekében.

43. Ábra A bot beállításának szemléltetése


Bot anyaga: Alumínium, 7075-T6 Állító szerkezet anyaga: ABS műanyag, erősen ütésálló Alumínium, 7075-T6 Tulajdonság neve Sűrűség Hővezetés Fajhő Rugalmassági modulus Poisson tényező Folyáshatár Törőfeszültség

Érték 2795,000 [kg/m3] 0,121 [kW/m-C] 920,000[ J/kg-C] 71705472,800 [kPa] 0,330 503317,261 [kPa] 572264,831 [kPa]

ABS műanyag, erősen ütésálló Tulajdonság neve Sűrűség Hőtágulási együttható Hővezetés Fajhő Rugalmassági modulus Poisson tényező Folyáshatár

Érték 1024,000 [kg/m3] 0,0001[ /C] 0,000 kW/m-C] 0,000 [J/kg-C] 1378951,400[kPa] 0,400 31026,407 [kPa]

13. táblázat A bot és állító szerkezet anyagának tulajdonságai

A teljesen széthúzott állapotú botot függőleges irányú terhelésre vizsgáltam meg. A terhelést úgy állítottam be, hogy az jóval több legyen, mint egy átlagos ember által kifejthető erő. Figyelembe véve egy nagyobb testtömegű embert.

44. Ábra Bot kihajlásának szemléltetése


8.4.4 Gumi vég A gumi vég egy opcionális tartozék. Akkor tehet jó szolgálatot, ha valaki huzamosabb ideig lebetonozott úton halad a túrabottal. Ilyenkor ugyanis a gumi vég csillapítja a rezgést, sokkal kényelmesebb a használat, mintha a kemény botvég érne a talajhoz.

45. Ábra A gumi vég modellje

Anyaga gumi. Felhelyezése egy egyszerű kézmozdulattal elvégezhető.

46. Ábra A gumivég illeszkedésének szemléltetése


8.4.5 Fényképező talp Hagyományos hobbi- fényképezőgép állványokról jól ismert megoldás. Mielőtt használni szeretnénk az állványt, a talpat egy csavarral a fényképezőgép aljára rögzítjük. Ezután a bepattanó kötés segítségével már csak egy mozdulat a túrabothoz való illesztése. Így biztos, hogy nem maradunk le a megörökítendő pillanatról.

47. Ábra A fényképezőgép és csavar modellje

Talp anyaga: POM Homopolimer POM előnyei: •

Magas kopásállóság

•

Alacsony súrlódási együttható

•

Hőmérséklet ingadozás tűrése

•

Alacsony vízfelvétel

•

Kémiailag jól szabályozható tulajdonságok


9. MEGJELENÉS 9.1 A színtervezés négy „F”-je a terméktervezés során: 5 Ha megnézünk valamilyen termékcsaládot, szembetűnő, hogy különböző színeket használnak egyes termékeknél. Miért tulajdonítunk kitüntetett szerepet egyes színeknek? És végül mégis, miért lesz minden termék fekete?

7. Kép Az IPod nano, többféle színben

A termékek festése mindig plusz költségeket von maga után. Így van ez, ha festésről vagy akár porszórásról is van szó. Mindenképpen lennie kell egy, a színkezelésre elkülönített forrásnak. Ha ez nem áll rendelkezésünkre, felesleges belekezdenünk a munkálatokba. Jelen esetben azt feltételezem, ez az erőforrás rendelkezésemre áll. Tehát, ha már eljutottunk oda, hogy van lehetőségünk termékünk színvariációin gondolkodni, a következő négy szempontot - azaz 4F-et – kell figyelembe vennünk: -

First Impression (Első benyomás) Form (Forma) Function (Function) Fashion (Divat)

First Impression – Első benyomás A színek hatással vannak arra, hogy egy terméket hogyan érzékelünk. Az emberek tudat alatt rögtön megalapozzák véleményüket egy éppen szemük elé kerülő 5

http://www.fuelyourproductdesign.com/the-four-fs-of-color-in-product-design/


tárgyról. Mielőtt elkezdtetnénk sorolni termékünk legjobb tulajdonságait vagy teljesítményét a vevőnek, az ő fejében már létezni fog egy kép arról, mit vásárolni szeretne. Az első benyomás pillanatában a színek döntő szerepet játszanak. Pszichológusok szerint, a színeket érzelmekhez társítjuk. Ezen érzelmek természetesen személyenként eltérőek lehetnek, illetve előfordulhat, hogy múltbeli élményeik befolyásolhatják őket. Általánosságban a következő pozitív tulajdonságokat kapcsoljuk egyes színekhez: Szín Piros Narancs s. Citrom s. Zöld Kék Lila Rózsaszín Barna Ezüst Arany Fekete Fehér

Érzelem szenvedély, figyelem, tűz, életerő boldogság, vitalitás napfény, fiatalság, vidámság pihenés, hatékonyság, növekedés, természetesség derű, megbízhatóság, hűvösség királyi, kifinomult, méltóságteljes nőies, fiatalos, kellemes föld, stabilitás értékes, erős értékes, meleg kifinomult, hivatalos tiszta, tisztaság, biztonság 14. táblázat A színek pozitív jelentése

Természetesen ugyan ezek a színek, negatívan is kifejthetik hatásukat: Szín Piros Narancs s. Citrom s. Zöld Kék Lila Rózsaszín Barna Ezüst Arany Fekete Fehér

Érzelem veszély, irritáció égés betegség hanyatlás melankólia szomorúság kényesség kifinomulatlanság másodosztályú drága halál törékeny 15. táblázat A színek negatív jelentése


Ezek alapján számos terméknek megvannak a jól bevált színösszeállításai, amiken nem szoktak változtatni, hisz az eddigi tapasztalatok alapján tökéletesen beváltak. Példának okául a gyógyászati termékek általában fehér színűek, kékkel kombinálva. Megnyugtató és tiszta érzelmeket közvetítenek felénk.

8. Kép Gyógyászati eszközök jellemző színösszeállítása a kék – fehér kombináció

Ugyanezt a termékcsaládot képzeljük el piros-fekete kombinációban. Agressziót közvetítene, és nem szívesen tennénk a szánkba.


Form – Forma A színek szintén befolyással vannak arra, hogy egyes formákat hogyan érzékelünk. Leginkább ez a kontrasztos színeknek köszönhető. Ha tudjuk, hogyan használjuk a színeket, szinte megváltoztathatjuk egy termék formáját. Jelentéktelenné tehetjük egyes részeit, felnagyíthatjuk vagy minimalizálhatjuk az alkatrészek méretét.

9. Kép Játékkonzolon való tudatos színhasználat

Vegyünk például egy játékkonzolt. A világos részen elhelyezett gombok előtérbe kerülnek, egyből észrevesszük őket, míg a sötétebb szürke részei háttérbe szorulnak.

10. Kép Ugyanazon termékek, más színösszeállításban

Ugyanígy a tárgyak méretét is befolyásolhatjuk azok színével. Általában a világos tárgyak nagyobbnak tűnnek, míg a sötétek kisebbnek. A következő példa jól szemlélteti az előzőekben megfogalmazottakat. Mindkét képen ugyanaz a termék látható. A bal oldali világosabb, ám az első része majdnem fekete, így egyrészt kisebbnek tűnik, másrészt a hangsúly a felső részre kerül. Ezzel szemben a jobb oldali képen érezhetően sötétebb a színösszeállítás, így valamivel kisebbnek érezzük azt. Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 63

Function – Funkció A színek melyek egy- egy szimbólumot is képesek magukba foglalni, már gyerekkorunktól kezdve ismertek. A piros azt jelenti: állj, a zöld azt, hogy mehetsz, míg a sárga a figyelmünk felkeltésére szolgál. A termék színösszeállításánál tehát erre is figyelnünk kell. Például: ne helyezzünk piros vészleállító gombot egy szintén piros felületre. Jelen esetben ilyen megoldásokra nem lesz szükség a túrabot esetében.

Fashion – Divat Miután végignéztük az egyes színek hatásait, észrevehetjük, hogy napjainkban egyre nagyobb divat lett egy- egy terméket széles színválasztékban piacra dobni. Természetesen ezeket a színeket nem feltétlenül a tervező mérnökök kreálják, vannak szakemberek, akiknek ez a szakterületük, ám nem árt nekünk is tisztában lenni az alapokkal.

11. Kép Ugyanazon termék színskálája

A színösszeállítások során most már tudjuk, mire kell törekedni és mi az, amit esetleg el kell kerülnünk.


9.2 Arculatterv 9.2.1 Névválasztás A tervezett termék alapvetően két célközönséget céloz meg. A természetet kedvelő kirándulókat, túrázókat és a hobbi fotósokat. Elmondható, hogy a két közönségnek van egy része, akik a túrázást és fotózást egyformán kedvelik.

Túrázók

Fotósok

48. Ábra Névválasztás fókuszcsoportjai

A névválasztás során is gondoltam mindkét csoportra, így született az Aper-Túra név, mely a túra és apertúra szavak kombinálásából született.

9.2.2 Logó A logó tervezés öt aranyszabálya: - Egyszerűség - Megjegyezhetőség - Időtlenség - Sokoldalúság - Megfelelőség


Logótervezés közben elkerülendő hibák: - Trendekre támaszkodás - Raszter képek használata - StockArt használata - Saját magunknak tervezés - Bonyolultság - Színek figyelembe vétele - Sablon betűtípus - Többféle betűtípus használata - Másolás

Megtervezett logó:

49. Ábra Az egyedülálló logó

A logó tervezésénél figyelmet fordítottam arra, hogy megpillantásakor azonnali asszociációt váltson ki bennünk. Így jelenik meg egy fényképezőgép rekeszén belül egy hegység. Mivel vektor grafikusan szerkesztett, ezért nagyítás során a képminőség nem romlik.

50. Ábra Vízszintes és függőleges elhelyezés


9.3 Színösszeállítások Hódolva a trendeknek versenyhátrányt jelentene, ha a termék csak egy színösszeállításban lenne kapható. Ezért több variációt is készítettem, hogy mindenki a saját személyiségének megfelelőt választhasson. Férfi és női változata egyaránt készült a szabadidőbotnak:

51. Ábra Színvariációk


9.4 Csomagolásterv

12. Kép Csomagolásterv

52. Ábra A doboz terítéke, külső és belső oldal

. Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 68

10. ÁRPOLITIKA A termék és az ár elválaszthatatlan fogalmak, hiszen a termék csereértéke annak árában fejeződik ki. Az árak jelentőségét egyrészt az a tény adja, hogy ezeken keresztül realizálódik a vállalat árbevétele (és nyeresége), másrészt az, hogy az árak és a termék iránt megnyilvánuló kereslet mértéke között szoros összefüggés figyelhető meg. 6 Az ár, mint marketingelem rendkívül rugalmasan alkalmazható eszköz. Ez azonban semmiképpen sem jelenti azt, hogy a stratégiai gondolkodásnak itt ne lenne helye. Hangsúlyozni kell, hogy itt is érvényesül az az alapelv, hogy a marketingeszközök szorosan összefüggenek egymással: 7

TERMÉK

DISZTRIBÚCIÓ

CÉLPIAC

ÁR

PIACBEFOLYÁS

53. Ábra Termék-árkapcsolat

Józsa – Piskóti – Rekettye – Veres: Döntésorientált Marketing. KJK-KERSZÖV Jogi és Üzleti Kiadó Kft., Budapest. 2005. 225. old. 7 Uo. 225.old. 6


A tartósan magas ár politikája például nyilvánvalóan csak a magas termékminőséggel, színvonalas disztribúcióval és megfelelően megválasztott piacbefolyásolással együtt lehet eredményes. 8 Jelen esetben jól megfigyelhető, illetve a piackutatásból is kitűnik, hogy síbotokat már négy ezer forinttól megvásárolhatjuk. Mivel az általam tervezett síbot plusz funkcióval és színvonalas minőséggel rendelkezik, ezért semmiképpen nem a legalacsonyabb árkategóriába sorolnám. A legegyszerűbb és legbiztosabb ár a középkategória, így a termék ajánlott fogyasztói árát 15.000 Ft köré pozícionálom.

kitűnő magas közepes alacsony silány

túl olcsó

olcsó

közepes

magas

nagyon magas 54. Ábra Mit üzen egy termék ára?

8

Uo. 226. old.


11. VÉGLEGES MEGOLDÁS

13. Kép Végleges megoldás szemléltetése


12. ÖSSZEGZÉS A többfunkciós túrabot ötlete egy bánkúti kirándulás alkalmával fogant meg fejemben. Sokan vannak, akik szabadidejüket szeretik a szabadban tölteni, amit természetesen jó, ha meg is örökíthetnek. A multi funkciós túrabot eme igényeket tökéletesen kielégíti. Egy ilyen eszközzel rendelkező személynek lehetősége nyílik arra, hogy bárhol is jár, sétálás vagy túrázás közben bármit könnyen és gyorsan megörökíthessen. Hisz, a bot saját funkciója mellett több igényt is képes kielégíteni. Az igény első sorban az, hogy a túrázók minél hatékonyabb és kevesebb eszközzel legyenek képesek szenvedélyüknek hódolni. Ahhoz, hogy az ember megfelelően megörökíthesse kirándulásainak legszebb pillanatait, kénytelen fényképezőgépe mellé biztosítani egy fényképezőgép állványt (tripodot, monopodot), amit persze magával kell cipelnie. A bot különleges funkciója éppen az, hogy ezt a „gondot” levegye a túrázó válláról. Ugyanis a bot magában foglal egy egyedi kialakítású fényképezőgép állvány- talpat. E talp lehetővé teszi, hogy gépünket egy mozdulattal rögzítsük botunkon, s kitűnő képet készíthessünk. Fontos említést tennem arról, hogy a termék kialakításánál további szempontokat is figyelembe vettem. Az első ilyen pont az esztétikai megjelenésre épül. Lényeges, hogy a termék rendelkezzen eladható arculattal, könnyen megjegyezhető logóval. Továbbá, piac- és szabadalomkutatást végezetem. A részlettervezés során ergonómiai, illetve antropometriai jellemzőket is számításba vettem, hogy a bot megfelelően illeszkedjen minden korosztály kezébe. Nők és férfiak körében egyaránt. Összegzően azt mondhatjuk, hogy a bot használhatósága mellett meghatározó esztétikai megjelenése is, amely az eladhatóság szempontjait figyelembe véve nem egy utolsó dolog. Így az emberek kényelmi és ízlési hajlamait a többfunkciós túra bot egyszerre képes kielégíteni. Többfunkciós Túrabot Tervezése Oldal 72

13. SUMMARY So far, however, there has been little discussion about multifunctional trekking poles. This method has never been applied to engineer a pole like this. Most studies in this field have only been focused on standard fastening possibilities. This paper will focus on an account of fastening cameras on the top of trekking poles. The design of the questionnaires was based on rapidity, simplicity and reliability. Beside the mechanical background I focus on image design too. However, using snap fit technologies in this field has not previously been described. The main questions addressed in this paper are: introduction, market- and patent research, designing and the appearance.


14. FELHASZNÁLT PROGRAMOK

ANSYS 14 Véges-elem vizsgálatok elvégzése.

AutoCAD 2010 Kettő dimenziós műszaki rajzok elkészítése.

Adobe Photoshop CS6 Grafikák elkészítése, képmanipulációk.

Adobe Illustrator CS6 Vektorgrafikák elkészítése.

KeyShot 3.3 Modellek rendelerése.

Solid Edge V20 Háromdimenziós modellek elkészítése.

PopleSize Antropometriai adatok feltérképezése


15. FELHASZNÁLT IRODALOM -

Fuel Your Design http://www.fuelyourproductdesign.com/the-four-fs-of-color-in-product-design/

-

Józsa – Piskóti – Rekettye – Veres: Döntésorientált Marketing. KJK-KERSZÖV Jogi és Üzleti Kiadó Kft., Budapest. 2005. 225.

-

W. W. Chow: Snap-fit design concepts., Modern Plastics international, 1977

-

Ticona Engineering Polymers Product Information Service: Design calculations for snap fit joints in plastic parts, Ticona, Florence, 2009

-

Paul R. Bonenberg: The First Snap-Fit Handbook, Második kiadás, Hanser Publishers, München, 2005

-

Sportlexikon I-II., Szerk.: Nádori László, Kiadó: Sport, Budapest, 1986

-

Jack Jackson, Túrázók nagykönyve, Totem Plusz Kiadó, Budapest, 2007

-

Karen Berger: Túrázás, M-érték Kiadó, Budapest, 2008

-

Allsteel: Ergonomics and Design A Reference Guide, Alsteel Inc., Muscatine, Iowa USA, 2006


Miskolci Egyetem. Gépészmérnöki és Informatikai Kar. Gép- és Terméktervezési Tanszék Miskolc - Egyetemváros. Szakdolgozat

Recommend Documents