2 r r 2 rs ^ ủ A oA ` r 2 x
4.1. Khao sát các san pham cùng loại, lựa chon nguyên liệu và tao dang sản phầm
4.1.1. Khảo sát các sản phẩm cùng loại
Dé tim được một mô hình thiết kế, phải tiến hành khảo sát các kiều mẫu mã cùng loại và chức năng trên thị trường. Trên cơ sở đó đánh giá, phân tích ưu nhược điểm của chúng dé đưa ra sản phẩm hoàn thiện hơn.
Sau đây là một số mẫu cùng loại trên thị trường:
> Mẫu I:
- _ Kích thước: 835 x915 x 760 mm
- _ Nguyên liệu: Gỗ Teak + Đệm rời
- Gia thành: 21.500.000 VND
Hinh 4.1 Ghé Outdoor Bombay e Đánh giá sản phẩm:
- Ưu điểm: ghế được thiết kế tích hợp bàn rất tiện dụng để nước, đồ ăn, phù hợp
cho không gian thư giãn.
- Nhược điểm: độ bền cơ học chưa cao, tốn khá nhiều nguyên liệu và giá thành
khá cao.
e Mau 2:
Kích thước: 455x440x930 mm.
Nguyên liệu: Gỗ Tràm.
Giá thành: 450.000 VND.
Hình 4.2. Ghế gấp caf ngoài trời e Đánh giá sản phẩm
* Ưu điểm: Gỗ được tâm sấy và chống mối mot cong vênh, chịu nước tốt,có khả năng gấp gọn linh hoạt thân thiện với môi trường, giá thành hợp lí.
* Nhược điểm: Tính thẩm mỹ chưa cao nhìn thô và cứng.
eôe Mẫu3:
Kích thước: 300x320x600 mm.
Nguyên liệu: Gỗ Gõ.
Gia thành: 4.200.000 VND.
a7
e Đánh giá sản phẩm
Y Ưu điểm: Ghế có thiết kế đơn giản,ngồi thoải mai dé chịu, không cong vênh nức
nẻ, thân thiện với môi trường, tiện dụng.
> Nhược điểm: Giá thành còn khá cao Mẫu 4:
- Kích thước: 915x810 x 610 mm.
- _ Nguyên liệu: Gỗ Bark
- Gia thành: 23.000.000VNĐ
Hình 4.4 Ghế đơn trược Lancaster e Đánh giá sản phẩm:
- _ Ưu điểm: Màu sắc và hình dáng đẹp, sang trọng, phù hợp với phong cách hiện đại trẻ trung, chi tiết đơn giản dé gia công. Ghế ngồi thư giãn thoải mái, phù hợp với
các không gian nhỏ.
- Nhược điểm: Giá cả khá cao so với mặt bằng chung ở nước ta .
- _ Chức năng: Sản phẩm là một ghế thư giãn tuyệt vời vì có không gian rong rãi
thoải mái.
4.1.2. Lựa chọn nguyên liệu.
Nguồn gốc xuất xứ được lay từ các tỉnh phía Nam nước ta.
Lua chọn nguyên liệu là khâu đầu tiên trong sản xuất hàng mộc và không kém phần quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm nâng cao giá trị sử dụng gỗ. Bên cạnh đó, nếu sử dụng nguyên vật liệu hợp lý sẽ hạ giá thành sản phẩm, đảm bảo được tính kinh tế. Lựa chọn nguyên liệu phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu hiện có và khả năng đáp ứng của công ty, yêu cầu của đơn hàng, đảm bảo được khả năng sản xuất liên tục.
Sản phâm mà đề tài thực hiện sử dụng nguyên liệu là gỗ Tràm bông vàng . Gỗ Tram bông vàng là nguồn nguyên liệu dé tìm kiếm, dé gia công phù hợp dé sản xuất
Hiện tại công ty nhập về nguyên liệu nhập dưới dạng phách, kích thước nguyên liệu thay đôi tùy thuộc vào sản phẩm. Do gỗ Tràm bông vàng là loại cây trồng nhiều tại Việt Nam, vì thế quy cách không ràng buộc. Nên việc lựa chọn gỗ Tràm phù hợp dé thiết kế sản phẩm. Nguyên liệu gỗ tự nhiên đã qua tam sấy đạt độ am 12-14%.
- G6 tram bông vàng
- Tên khác: Keo lá tram
- Tên khoa học: Acacia auriculiformis - Ho thực vật: Đậu — Fabaceae
- Ngudn gốc suất xứ: Tay Ninh
s* Một số đặc tính vật lí và cơ học của go tram bông vàng:
- _ Khối lượng thé tích ở độ âm 12% là 597kg/ m?
-_ Hệ số co rút thé tích trung bình: 0,21%
- Ung suất nén doc tối đa: 485kg/cmử.
- Ung suất uốn tĩnh tối đa: 1005kg/cm2.
4.1.3. Tạo đáng sản phẩm
Sản phẩm sử dụng ngoài trời, nơi dé thư giãn, giải trí nên thiết kế chú trọng tính đơn giản nhưng vẫn thẩm mỹ cao, cân xứng, hài hòa về chiều dài, rộng, cao và từng chỉ tiết phù hợp với nhau.
Tạo dáng sản phẩm phải đảm bảo sự phù hợp về chức năng, tính thâm mỹ và hợp lý về mặt công nghệ chế tạo của công ty. Khi thiết kế tạo dáng cần phải chú ý đến việc vận dụng các nguyên lý cơ bản sau đây:
—Các thông số đầu tiên quy định kích thước của đồ gỗ là những số liệu thống
kê về chiều cao toàn phần, chiều cao đến vai, rộng vai, chiều dài chân và bàn chân,
khuyu chân và chiều rộng mông. Tuy nhiên các số liệu này thay đổi theo độ tuôi, từng đất nước, theo thời gian. Ngoài ra còn xét đến trọng lượng của người sử dụng, mối quan hệ về kích thước giữa các bộ phận của sản phẩm cũng như mối quan hệ về không gian giữa các sản phẩm với vùng hoạt động của người sử dụng thì khi đó thiết kế mới đem lại tiện nghỉ tối đa cho con người trong việc sử dụng.
Nhi
4-22 1
(59-606) |
sd? |
46-62 (1219-1574) 1 PO~< 38 (762
42 26 (508-635),
37(686-939)) |
-40(863 -llo8) Ni
Hình 4.3 Kích thước sinh trắc học
— Sử dụng nguyên vật liệu hợp lý sẽ làm tăng giá trị thâm mỹ, sử dụng của sản phẩm.
— Sự hòa hợp màu sắc hay tương phản hợp lý sẽ làm tăng vẻ đẹp của sản phẩm.
Dựa trên các nguyên tắc thiết kế trên cũng như vận dụng các môn đã học ,tôi đưa ra mẫu sản phẩm ghế đơn ngoài trời với những đặc điểm sau:
- Kiểu dáng hiện đại, sử dụng nan cho mặt ngồi, lưng tựa.
- Chỉ tiết đơn giản, dé gia công.
- Kết cau chắc chan đảm bảo độ bền khi sử dụng ngoài trời.
- Mau sơn phải giữ được màu tự nhiên của gỗ.
- Tính chịu lực và chống lại các tác nhân bên ngoài cũng được chú trọng.
- Thị trường hướng tới là Châu A.
- Kích thước bao của sản phẩm:
+ Chiều rộng ghế 517 mm.
+ Chiều dai ghế 645 mm.
+ Chiều cao ghế 765 mm.
Với kích thước như trên, tôi đưa ra hình dáng cụ thể của sản phẩm thông qua hình vẽ phối cảnh và 3 hình chiếu bằng các phần mềm ứng dụng trong thiết kế. Hình sản phẩm được thực hiện bằng 3Dmax và các hình chiếu của sản phẩm được thực hiện bằng phần mềm Autocad.
Dưới đây là mô hình của ghế đơn ngoài trời.
Đố ngang tựa lưng trên
IN an twa lung
Tay vin cong.
Nan mê ngồi \\
= x4
Kiêng chân hông h Đố ngang mê ngòi trước
Chân đứng sau — .l|
hân đứng trước
e Qua quá trình khảo sát trên, tôi chọn nguyên liệu là gỗ Tràm bông vàng.
Với quy cách tắm nguyên liệu như sau:
Bảng 4.1 Qui cách tâm nguyên liệu
„ Quy cách TNL(mm) - Stt Tên chỉ tiêt Loại gỗ
Dày | Rộng Dài
1 Chan đứng trước 30 50 590 | Gỗ tram bông vàng
2 Chân đứng sau 30 50 735 | Gỗ tram bông vàng
3 Tay vịn cong 30 30 630 | Gỗ tram bông vàng
4 | Kiềnchânhông | 25 | 30 | 538 | Gỗ tram bông vàng
=) Nan mê ngồi 15 30 422 Gỗ tràm bông vàng
Đồ ngang mê ngồi -
6 : 25 50 457 Go tram bông vàng
trước
Đồ ngang mê ngồi -
7 25 30 451 G6 tram bông vàng
sau
8 Nan lưng tựa 12 50 433 | Gỗ tram bông vàng
D6 ngang tua lung -
? Ä 25 30 457 Go tram bông vàng
trên
Đồ ngang tựa lưng -
10 mm 25 30 457 | Gỗ tram bông vàng
517
II
457
J
EEF
645
765 i So
WwW Re
538 re
lu
351L 645
Người vẽ |Để Trọng Bio | 2012 F
Kiếm tra ÍPGS.TS: Phạm Ngọc Nam GHE DINING CHAIR
MSSV: 191 Khoa: LN
15007 Lớp: DHI9GN Trường: ĐHNL
Tỉ lệ 1:15
43
765 345
645
II
a0)! L..
las Nguoi ve | Đỗ Trọng Báo | 2012
CUM CHAN HONG
422
=—
Người vẽ Đỗ Trọng Bảo | 20/12
Kiem tra IPGS.TS: Phạm Ngọc Nam MSSV: 19115007 Lớp: DHI9GN Khoa: LN Trường: ĐHNL
CUM ME NGOI
457
433
20! L 19
Người vẽ Đỗ Trong Bảo | 20/12
4.2. Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật
4.2.1. Phân tích kết cấu sản phẩm
Sản phẩm ghế ngồi ngoài trời được cấu tạo từ các chỉ tiết riêng lẻ, các chỉ tiết của sản phẩm được liên kết lại với nhau bằng các giải pháp liên kết dé tạo thành một sản pham hoàn chỉnh và thống nhất. Khác với các loại chất liệu có tính nóng chảy như sắt, thép, nhựa, có thê định hình bằng nhiệt độ hoặc khuôn mà không cần liên kết thì đồ gỗ phải cần đến các giải pháp liên kết dé nối các chỉ tiết lại với nhau. Việc liên kết các chỉ tiết gỗ cho đến ngày nay có rất nhiều phương pháp, tùy thuộc từng loại sản pham mà đưa ra các giải pháp liên kết tốt nhất.
Sản phâm ghế ngồi ngoài trời khi lắp ráp được chia thành các cụm chỉ tiết như sau:
cụm hông, cụm lưng tựa, cụm mê ngồi, cụm bàn rời. Các cụm chỉ tiết này sử dụng liên kết
cứng (keo, mộng ovan, mộng tròn, vít) tạo thành.
4.2.2. Lựa chọn các giải pháp liên kết
Trong sản xuất hàng mộc có thê sử dụng nhiều loại liên kết khác nhau. Đề nối liên kết giữa các chỉ tiết, các bộ phận của ghế đơn dam bảo độ bền vững cao, tudi thọ lâu dai và thuận tiện trong quá trình vận chuyên, dé dang gia công, tháo lắp, tôi chọn các giải pháp liên kết chính cho sản phẩm thể hiện như sau:
-.. Liên kết mộng gia cô keo+ khóa chốt dùng cho các chỉ tiết sau:
+ Nan tựa với phần tựa dưới và tựa trên
+ Tay cong với chân ( liên kết mộng tròn)
+ Kiềng hông với chân
+ Kiềng chân với chân
+ Đô dọc với đô ngang mê ngôi
47
CEE
Hình 4.4 Liên kêt mộng tròn Hình 4.5 Liên kết mộng oval
Liên kết vít xoắn lục giác dung cho lắp cụm với cụm
+ Cụm lung tựa với cụm hông
+ Cụm mê ngồi với cụm chân
1
Hình 4.6 Liên kết vít xoắn lục giác - _ Liên kết vít đầu du:
+ Đồ dọc với nan mê ngồi
+ Đố dọc mặt bàn với nan mặt bàn
LIL
Hình 4.7 Liên kết vit đầu dù
Bảng 4.2 Các loại phụ kiện liên kết được sử dụng trong sản phẩm.
STT Tên vật tư Đơn vị | Số lượng Hình vật tư Vit xoắn lục giác
1 Con 6 M7x@15x70(7 Màu)
Vit gỗ ren thưa 7 mau
2 Con 2 M4x@8x35
Khóa lục giác 4 ;
3 Cai 1
4x25x70
Vit gỗ ren dày 7 màu
4 Con 27 M4x@8x30(vis thường)
4.2.3. Lựa chọn kích thước và kiểm tra bền
Dé đảm bảo sản phâm ghế đơn cân đối, hài hòa, tiết kiệm nguyên liệu nhưng van đảm bảo độ bền cơ học, tôi tiến hành lựa chọn kích thước và kiểm tra bền cho sản phẩm. Sự phối hợp nhịp nhàng, đồng bộ giữa các chỉ tiết riêng lẻ tạo nên một sản phẩm hoàn chỉnh không những về mặt kết câu mà cả về mặt thẩm mỹ và hiệu quả kinh tế.
A. Lựa chọn kích thước
Lựa chọn kích thước là một khâu rất quan trọng trong việc thiết kế. Các kích thước của chỉ tiết này so với các chỉ tiết khác, độ lớn của phần này so với phần khác đều có một tỷ lệ hợp lý dé tạo nên một sản phẩm có hình dang hài hòa, cân đối và sử dụng nguyên liệu một cách hợp lý, nhằm giảm giá thành, dé gia công, đảm bảo độ bền và nâng cao tuôi thọ sản phẩm, các mối liên kết của các chỉ tiết phải đáp ứng khả năng làm việc của toàn sản phẩm. Chúng tôi tiến hành lựa chọn kích thước sau đó kiểm tra bền, nếu nó đủ bền thì đó là kích thước thiết kế, còn ngược lại thì ta tăng kích thước hay liên kết cho đến khi đảm bảo bền.
Số lượng và kích thước của các chỉ tiết được trình bày qua bảng 4.3
49
Bảng 4.3 Số lượng và kích thước của các chỉ tiết
„ Quy cách TNL(mm) - Stt Tên chỉ tiêt Loại go
Dày | Rộng Dài
1 Chân đứng trước 30 50 590 | Gỗ tram bông vàng
P2 Chân đứng sau 30 50 135 Gỗ tram bông vàng
3 Tay vịn cong 30 30 630 | Gỗ tram bông vàng
4 Kiéng chân hông 25 30 338. | Gỗ tram bông vàng 5 Nan mê ngồi 15 50 422 | Gé tram béng vang
Đồ ngang mê ngồi -
6 ; 25 50 457 | Gỗ tram bông vàng
trước
Đồ ngang mê ngôi 7
7 25 30 451 | Gỗ tram bông vàng
sau
8 Nan lưng tựa 12 50 433 Gỗ tram bông vàng
Đồ ngang tựa lưng -
9 . 25 30 457 | Gỗ tram bông vàng
trén
D6 ngang tua lung -
10 . 25 30 457 | Gỗ tram bông vàng dưới
B. Kiểm tra bền
Đề dam bao sản phẩm có kết cau vững chắc, chịu lực tốt, đảm bảo an toàn cho người sử dụng, ta cần phải tính toán và kiểm tra bền cho những chỉ tiết chịu lực lớn nhất trong điều kiện nguy hiểm nhất. Có 2 phương pháp kiểm tra tính toán bền cho các chỉ tiết, bộ
phận chịu lực.
- Phuong pháp thứ nhất: Dựa vào các ứng suất cho phép của vật liệu dé tính tiết điện
chịu lực.
- Phuong pháp thứ 2: Chọn lựa kích thước tiết điện theo thâm my và chức năng, sau
đó kiêm tra bên.
Dé đơn giản trong tính toán tôi chọn kích thước trước sau đó kiểm tra bền cho các chi tiết và bộ phận của sản phẩm.
Hệ số an toàn là hệ số tổng hợp các yếu tố như: Khả năng chịu lực, khả năng vượt tải, độ chính xác trong tính toán và thiết kế, khuyết tật trong gia công, hiện tượng tập trung ứng suất,... Hệ số an toàn được kí hiệu là K.
Do gỗ là một loại vật liệu có kết cấu không đồng nhất, bị ảnh hưởng của khuyết tật, độ ẩm,... nên nó có hệ số an toàn lớn hơn các vật liệu khác. Hệ số an toàn K của go là từ 3 — 6. Dé kiểm tra bền cho sản phẩm ghế đơn ngoài trời này chọn hệ số an toàn là K=4.
Các thông số cơ lý của gỗ Tràm bông vàng:
- Ung suất uốn tĩnh: on = 1013 (Kg/em?)=10130 (N/cm?).
- Ung suất nén doc thé: on = 417 (Kg/cm”)=4170 (N/cm?).
> Kiểm tra bền cho chỉ tiết chịu uốn:
Kiểm tra khả năng chịu uốn đặt tại vị trí nguy hiểm nhất của ghế đơn. Các vị trí nguy hiểm như nan mê ngồi , dé dọc.
* Chỉ tiết nan mê ngồi:
Giả sử trên vị trí nan mê ngồi ta đặt 1 vật mà vị trí này phải chịu tải trọng tối đa là 150kg. Vậy vị trí này sẽ chịu một lực tổng hợp phân bồ tác dụng là P=1500 N.
Tải trọng phải chia đều trên 7 thanh nan mê ngồi. Suy ra mỗi thanh phải chịu được
P=1500/7x215N.
+ Kích thước nan mê:
H=a=15mm=1.5 cm B=b=50mm=5 cm L=c=422 mm = 42.2 cm + Phuong trinh phan luc:
Fy=0 <> Na+ Np—P=0
<> Na=P- Np (1) + Mômen tai A:
YMa=0 © Pe - NgxL =0
& NpexL = Px:
a2 Ta Np=—=——=
> Bo
51
Từ (1) => Na=P- Np
=> =215-107.5=107.5(N)
+ Xét mặt cắt ngang trên đoạn AC (0<Xi< =
N,=107.5(N)
1s Su Ta có: Mxi= NAxX¡ 4 A: X1=0 > Mxi=0May
° => Mxi=l107.5x : =2268.25(N)42.2
Tại C: Xi=^
+ Xét mặt cắt ngang trên đoạn CB (= <X;<42.2)
107.5(N) Ta có: Mx¿= NaxX2-Px(X2--b
NA=125N p= SON lial”.
= Wm ‘ai C: X;=“= Mx *-2268.25(N)
š \xXz-PxŒXz—)
= 107.5x42.2 — 215x(42.2-^^)
=0 (N) 42.2cm
Vậy mặt cắt nguy hiểm nhất tại C với Mmax=3468.8 (N)
Naz107.5(N) P=215N Ng=107.5(N)