Transcript
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRAŞOVFACULTATEA DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ
SPECIALIZAREA DESIGN DE PRODUS ŞI MEDIU PENTRU DEZVOLTARE DURABILĂ
Îndrumător ştiinţific:
Prof. Dr. Ing. Anca DUŢĂ Autor:
Maria Cătălina TOADER
BRAŞOV2010
Cuprins
pagina
1. Proiectare conceptuală ................................................................................. 2
2. Identificarea materialelor din alcătuire, explicitând corelaţia structură –
proprietăţi ............................................................................................................... 3
3. Specificaţi modalitatea de obţinere a cel puţin unui material ......................... 4
4. Specificaţi testele de caracterizare funcţională obligatorii pentru
componente ........................................................................................................... 4
5. Specificaţi testele de caracterizare funcţională pentru produs ....................... 5
6. Prezentaţi componentele cele mai expuse degradării şi explicaţi cum
afectează funcţionalitatea produsului .................................................................... 6
7. Prezentaţi modalităţile de asigurare a unui timp de viaţă al produsului ......... 6
8. Referinţe ......................................................................................................... 7
1
Rachetele sunt de multiple dimensiuni, fabricate din diferite materiale şi cu
diferite dimensiuni şi forme toate însă cu caracteristici bine stabilite. Cele mai cunoscute
firme producătoare WILSON, BABOLAT, HEAD, YONEX, DUNLOP fabrică rachete atât
pentru cei ce joacă de plăcere (aşa numitele rachete “comerciale”) cât şi pentru cei ce
joacă un tenis competiţional. Diferenţa dintre cele comerciale şi cele de performanţă
constă în materialele pe baza cărora sunt făcute şi implicit tehnologia de fabricaţie. [1]
1. Proiectare conceptuală
Figura 1. Părţile componente ale unei rachete de tenis
Lista de cerinţe a designului produsului:
Funcţionalitate: să fie uşoară, uşor de manevrat, rezistentă la şocuri;
Impact asupra mediului: datorită materialelor din care este fabricată, racheta cu
aerogel nu prezintă impact semnificativ asupra mediului;
Competiţia pe piaţă: DUNLOP fabrică rachete de tenis din aerogel. Cele mai
cunoscute firme producătoare sunt: WILSON, BABOLAT, HEAD, YONEX,
DUNLOP. DUNLOP asigură un raport preţ – calitate bun faţă de celelalte firme
concurente deoarece: oferă rezistenţă şi elasticitate mai bună
2
Maner (grip)
Racordaj sintetic
Rama
Material: pentru acest produs sunt folosite ca materiale multifibra de carbon,
aerogelul şi gripul sintetic. Ca material special pentru acest produs este folosit
aerogelul.
Calitate şi controlul calităţii: să aibă rezistenţă pentru a nu se rupe la contactele
cu mingea sau cu solul, să se manevreze uşor.
2. Identificarea materialelor din alcătuire, explicitând corelaţia
structură – proprietăţi
Tabel 1. Materialele din alcătuirea rachetei de tenis
Componentă Material Structură Proprietăţi
Racordaj
sintetic
multifibre
de carbon
centrul racordajului
constă din aproximativ
1000 de filamente
(multifibre) de garfit,
acestea sunt răsucite
laolaltă şi acoperite cu un
înveliş rezistent din teflon
- durabilitate medie
- flexibilitate
- elasticitate pentru a
respinge mingea
- protecţie bună
- rezistenţă pentru a nu se
rupe la contactul dur cu
mingea
- reducerea vibraţiilor
Rama aerogel
un soi de “fun îngheţat”
cu oxid de aluminiu,
siliciu şi dioxid de carbon
- material ultrauşor
- rigid
- rezistenţă pentru a nu se
rupe la contactele cu
mingea sau cu solul
- resucerea vibraţiilor
Mâner (grip)grip
sintetic–
- elastic
- rezistent
- subţire
- perforaţiile facilitează
absorbţia transpiraţiei
- şanţurile conferă o mai
bună manevrabilitate
3
3. Specificaţi modalitatea de obţinere a cel puţin unui material
Aerogelul (figura 3) este realizat prin uscarea hidrogelului compus din dioxid de
siliciu coloidal într-un mediu extrem. Mai exact, un alcool ca de exemplu etanol este
amestecat cu alcoxid de siliciu ca precursor pentru a forma un gel de dioxid de siliciu
(silicagel). Printr-un proces de uscare supercritică, alcoolul este eliminat din gel. Acest
proces implică injecţia directă de dioxid de carbon supercritic într-un vas sub presiune
care conţine aerogel. Astfel sunt eliminate toate lichidele din gel şi înlocuite cu gaz fără
ca structura gelului să se distrugă sau să piardă volum. [2]
Aerogelul este translucid (semitransparent), casant (contine 99,8% gaz),
absoarbe radiaţia infrarosie (ceea ce permite trecerea luminii solare dar nu şi a căldurii),
este un izolator termic remarcabil avand o conductivitate termică extrem de scăzuta iar
punctul de topire este la 1200o C. [2]
Figura 2. Alcogel Figura 3. Bloc de aerogel
4. Specificati testele de caracterizare functionala obligatorii pentru componente
Toate testele trebuie făcute la o temperatură de aproximativ 20° C, o umiditate
relativă de aproximativ 60% şi o presiune atmosferică de aproximativ 762 mm coloană
de mercur. Toate mingile trebuie să fie scoase din container şi tinute la temperatura şi
umiditatea recunoscută cu 24 ore înainte de testare şi trebuie să fie la acea temperatură
şi umiditate când se începe testul. [3]
Tabel 2. Testele de caractezizare funcţională ale componentelor rachetei de tenis
Componenta Test de caracterizare funcţională
Racordaj sintetic- Rezistenţă la şocuri
- Elasticitate
Rama - Rezistenţă la şocuri
Mâner (Grip)
- Rezistenţă
- Elasticitate
- Absorbţia transpiraţiei
4
5. Specificaţi testele de caracterizare funcţională pentru
produs
- lungimea rachetei: lungimile cele mai frecvente sunt 27 inch (68.5 cm) şi 27.5
inch (70 cm). Lungimea maxima aprobată este cea de 29 inch. Beneficiul principal al
unei rachete de dimensiuni normale (27 inch) sunt manevrabilitatea sporită şi un control
foarte bun pentru rever-ul cu o mână. Beneficiul principal al unei rachete de dimensiuni
extralungi (27.5 inch) sunt puterea sporită la loviturile de câmp, serve şi reverul cu 2
mâini, dar cu o manevrabilitate mai redusă şi un control mai mic la voleu şi reverul cu o
mână. [4]
- dimensiunea supraţetei de lovire a rachetei: se referă la suprafaţa racordată a
rachetei şi se măsoară de regula în inch2. Ca regulă, o suprafata mai mare oferă o
putere mai mare, iar o suprafaţă mai mică ofera un control mai bun. [4]
- rigiditate (coeficientul de rigiditate): o rachetă este cu atât mai rigidă cu cât
are un coeficient de rigiditate mai ridicat. În general, o rachetă mai rigidă genereaza mai
multă putere, are o suprafaţă optimă de contact, dar transmite mai mult soc către braţ.
O rachetă flexibilă reacţionează invers decât cele descrise mai sus. [4]
- greutatea: o rachetă mai grea generează mai multă putere, vibrează mai puţin şi
are o suprafaţă optimă de contact. O rachetă mai uşoară are caracteristici opuse faţă de
cele descrise mai sus. [4]
- racordajele: cele mai subţiri conferă mai mult spin şi putere, dar au un control
mai redus. Rezistenţa la rupere este mai mică. Racordajele mai groase conferă mai
mult control, dar spin-ul şi putere sunt mai reduse. Rezistenţa la rupere este sporită. [4]
- tensiunea racordajului: tensiunea joasă conferă mai multă putere, o tensiune
sporită conferă mai mult control. Pentru suprafaţa de zgură tensiunea trebuie micşorată
comparativ cu tensiunea necesară pentru un teren cu o suprafaţă rapidă. [4]
- balansul: acesta este dat în centimetri şi reprezintă distanţa măsurată dinspre
mânerul rachetei până la centrul de greutate. Mijlocul rachetei corespunde foarte rar cu
centrul de greutate. De aici împărţirea rachetelor în alte două mari categorii: cele a
căror centru de greutate este înspre capul rachetei şi cele cu centrul de greutate spre
mânerul rachetei. [4]
5
6. Prezentaţi componentele cele mai expuse degradării şi
explicaţi cum afectează funcţionalitatea produsului
Toate componentele acestui produs sunt expuse degradării. Degradarea
acestora se produce în timpul jocului. Oricare dintre aceste trei componente s-ar
degrada afectează funcţionalitatea rachetei, deoarece performaţele acesteia depind de
cât de mult se degradează componentele.
Când se deteriorează racordajul acesta trebuie înlocuit pentru a avea din nou
aceleaşi performanţe, la fel se întamplă şi cu grip-ul.
Degradarea ramei conduce la înlocuirea rachetei, deoarece aceasta nu mai are
aceleaşi proprietăţi: rezistenţă la şocuri, stabilitate şi rezistenţă la vibraţii.
7. Prezentaţi modalităţile de asigurare a unui timp de viaţă al
produsului
Depozitarea rachetelor
Se recomandă depozitarea rachetelor de tenis în locuri răcoroase, cu
temperatură constantă, protejate de umiditate şi lumina soarelui. Din acest motiv
depozitarea rachetelor în maşină sau în portbagaj este total nerecomandată indiferent
de anotimp. Atât căldura excesivă, cât şi frigul sau umiditatea pot dăuna atât rachetelor
de tenis, cât şi racordajelor. [5]
Folosirea rachetelor
Se recomandă a se evita lovirea ramei rachetei de suprafaţa de joc, în funcţie de
frecvenţa acestor acţiuni şi de intensitatea contactului cu solul, se pot produce distrugeri
iremediabile ale fibrelor din partea superioară a rachetei, reducându-se astfel durata de
viaţă a rachetei. [5]
Racordarea rachetelor
Racordarea rachetei trebuie să se facă numai de către un specialist în domeniu,
orice abatere de la sistemul de racordare recomandat de producător sau ignorarea
indicaţiilor legate de tensiunea minimă şi maximă la care trebuie să se facă montarea
corzilor pot duce la scăderea randamentului rachetei şi scurtarea duratei de viaţă a
rachetei şi a racordajului astfel folosit. [5]
6
8. Referinţe
[1] http://www.etenis.ro/info-etenis/articol-13.htm
[2] Development of Silica Aerogel with Any Density, M. Tabata, I. Adachi, 2005
[3] Regulamentul oficial ATP
[4] http://www.rachetetenis.ro/articole
[5] http://curetenniselbow.org/1384/tennis-rackets-maintenance-best-rackets-for-tennis-
elbow/
7
top related