Bicicleta Ca Mijloc de Transport

Capitolul 1 :

Capitolul 2 : DOCUMENTARE

2.1. Bicicleta ca mijloc de transport

Ideea că orașele au devenit din ce în ce mai poluate și aglomerate este deja o certitudine. Cea mai mare parte din vina acestui proces de poluare continuă îl au mașinile, respectiv numărul lor care crește pe zi ce trece. Însă, faptul că mașinile au devenit cel mai utilizat mijloc de transport nu este un motiv de îngrijorare, ba mai mult, acesta ar putea reprezenta un implus în ceea ce privește achiziționarea unei banale biciclete cu care oricine se poate deplasa dintr-un punct în altul.

Bicicleta reprezintă cel mai ieftin mijloc de transport cu o durată de viață îndelungată, este foarte ușor de întreținut și deloc poluantă. Există foarte multe țări în care deplasarea cu bicicleta a devenit un stil de viață, dar de ce să nu implementăm această idee și în țara noastră?

Studiile arată că în România, furtul de biciclete este destul de întâlnit. Acest lucru are loc din cauza parcării acestora în locuri nedestinate depozitării bicicletelor, sau cu obiecte ce au rolul de protecție antifurt nu tocmai rezistente. Însă acest lucru nu este singurul inconvenient în a alege să depozitezi bicicleta în spațiile exterioare, condițiile meteo nefavorabile reprezentând de asemenea un mare dezavantaj [1].

În industria bicicletelor se regăsesc numeroase tipuri de exemplare din care fiecare persoană decide care tip de bicicletă i se potrivește în funcție de modul în care dorește să o utilizeze: bicicletă de șosea, mountainbike, cyclocross (pentru concursuri de teren tip traseu), BMX (pentru sărituri), biciclete pliabile, biciclete tandem (pentru două persoane). Însă pentru a achiziționa o bicicletă, este foarte important ca aceasta să coincidă cu dimensiunile antropometrice ale persoanei respectiv înălțimea acesteia și lungimea picioarelor. În figura următoare sunt prezentate principalele dimensiuni care se iau în considerare în scopul achiziționării unei biciclete.

Din aceste aspecte putem concluziona că dimensiunile bicicletei se aleg în funcție de dimensiunile antropometrice ale utilizatorului, și totodata dimensiunile bicicletei sunt importante deoarece de ele depind dimensiunile produsului.

Fig. 1. Geometria bicicletei [2]

“REACH:  Este un element binevenit care reflectă cel mai exact lungimea cockpit-ului și este de mare ajutor în alegerea cadrelor, unde statul și pedalatul din șa nu depășeste 30% din timpul total petrecut pe bicicletă. Adică dirt/street, freeride, downhill.

TOP TUBE: Și această măsurătoare ne informează despre lungimea cockpit-ului. Aici însă lungimea top tube-ului este în strânsă legătura cu unghiul dat de tija de șa (SA – seat angle) și cel al gâtului furcii (HA – head angle). De exemplu, în cazul unui wheelbase și un C dat (fix), lungimea TT-ului poate să urce odata cu micșorarea unghiului (SA), în timp ce reach-ul rămâne neschimbat. 

WHEELBASE: Reprezintă măsuratoarea care ne dă distanța dintre axele roților, ampatament pe românește. Această distanță se traduce în stabilitate crescută odata cu o creștere a ampatamentului și în același timp o manevrabilitate mai scăzută.

HEADANGLE: Unghiul de atac sau unghiul descris de gâtul furcii cu linia orizontală a solului. În funcție de cifra care definește acest unghi, viteza de răspuns a roții în momentul abordării unui viraj crește sau scade. În același timp crește sau scade stabilitatea bicicletei la viteze mari sau coborâri abrupte. Această cifră poate sa înceapă de la 63 de grade (caz extrem 61) pentru bicicletele de downhill până la 68.5-70 de grade la bicicletele de dirt/street, iar la XC se ajunge până la 71 de grade.

SEAT TUBE ANGLE: Acesta este unghiul descris de tija de șa cu linia orizontală a solului. SA-ul relaționează cu lungimea TT, după cum am arătat mai sus.

BB HEIGHT: Înălțimea axului pedalier este și ea crucială. 330 mm este considerat "zero", fiindcă aproximativ acolo sunt și axele roților la o bicicletă de 26". Amplasarea axului pedalier este aproape întotdeauna un compromis între liberatea față de sol și un centru de greutate cât mai redus, care înseamnă totodată și stabilitate și manevrabilitate” [2].

În continuare, voi prezenta un tabel ajutător (Tabel 1) în ceea ce privește alegerea mărimii corecte, în funcție de anumite tipuri de biciclete.

Tabel 1 [3]

2.2. Studiu psiho-social: UTILIZATORUL

2.2.1. Cine este beneficiarul/utilizatorul produsului

În general, posesorii de bicicletă depozitează acest mijloc de transport unde le este mai ușor și mai convenabil atât în ceea ce privește spațiul cât și efortul depus pentru a o transporta către locul unde va fi depozitată.

Persoanele care locuiesc la casă au cele mai multe posibilități de stocare a bicicletei : garaj, grajd, pivniță, atelier sau orice altă construcție din interiorul curții. În aceeași măsură, posesorii de biciclete locuiesc la bloc, și de cele mai multe ori, acestea aleg să depoziteze bicicleta în locuri precum beciuri, holul de pe scară, în casa scării sau pur și simplu legată cu un lanț antifurt în fața blocului.

Dar ce este de făcut în momentul în care ne dorim ca bicicleta noastră să fie integrată în decorul apartamentului, garsonierei sau camerei de cămin, luând în considerare faptul că nu există alte locuri destinate depozitării lucrurilor de volum mare precum debara sau balcon?

În urma studiului făcut am decis să dezvolt un suport de bicicletă ce va fi destinat utilizării interioare în scopul protejării acesteia de factorii externi precum ploaia, ninsoarea, temperaturi foarte scăzute sau prea ridicate și totodata pentru a evita furtul.

Așadar, grupul țintă vizează atât persoane de sex masculin cât și de sex feminin de configurație atletică care utilizează în fiecare zi, folosind-o pentru a se deplasa oriunde, iubitori de mișcare în aer liber și își doresc să o depoziteze în incinta locuinței (apartament, garsonieră, cameră de cămin) care nu beneficiază de locuri de depozitare precum debara, balcon, cămară, beci etc. Aceste persoane încadrează între 15-60 de ani, considerând că după vârsta de 60 de ani este mai dificil pentru o persoană să transporte bicicleta la diferite nivele ale blocului pentru a o introduce în locuință.

În acest scop, am realizat un studiu fotografic ce surprinde utilizatorul vizat și modul în care acesta utilizează bicicleta si modul de introducere a acesteia în apartament.

Poze cu bicicleta și folosirea ei pentru a o putea introduce în locuință poze cu utilizatorul

Pentru a evidenția necesitatea unui suport destinat stocării bicicletei, am realizat următorul studiu fotografic cu privire la utilizatori aparținând grupului meu țintă și cu modul în care aceștia depozitează bicicleta în incinta locuinței, fără a deține un suport.

Fig. 2. Biciclete depozitate în hol

Fig.3. Bicicletă depozitată în dormitor

Fig. 4. Bicicletă depozitată în camera de zi

Fig. 5. Bicicletă depozitată în hol

Fig. 6. Bicicletă depozitată în hol

Fig. 7. Bicicletă depozitată în dormitor

2.3. Studiu prospectologic: PRODUSUL

În zilele noastre s-au dezvoltat numeroase concepte în ceea ce privește integrarea bicicletei în locuință, iar în cadrul subpunctului următor vor fi enumerate câteva modele de astfel de suporturi cât și mobilier cu rolul de depozitare a bicicletei.

2.3.1. Produse similare existente. Studiu de nivel

Cercetarea mea în scopul descoperirii modelelor de suport a fost realizată pe internet, pe pagini ale magazinelor care comercializeaza suport de bicicletă cât și produse realizate de către iubitorii de biciclete, însă ale căror produse nu sunt destinate vânzării.

Consultând pagina de internet a magazinului DECATHLON, am adunat cele mai uzuale tipuri de suporturi.

Cârlig tavan/perete 1 bicicletă B’Twin

“Conceput pentru a suspenda bicicleta pe perete sau plafon.
Suport bicicletă simplu și polivalent !

Avantaje:

Montare/demontare: se montează cu 2 șuruburi.

Compatibilitate: pentru orice tip de bicicletă.

Polivalență: se montează pe plafon sau perete.

Durabilitate: Greutate maximă 15 kg.

Caracteristici:

Fixare: Tavan sau perete.

Număr biciclete: 1.

Informații/Concept/Tehnologii:

Compoziție: Structură 100.0% Oțel

Preț: 24,90 RON” [4].

Fig. 2. Cârlig

Suport bicicletă spate TTP

“Conceput pentru depozitarea bicicletei pe sol. Simplu și reglabil! Simplu și reglabil!

Avantaje:

Montare/demontare: Rotiță pentru reglare.

Compatibilitate: Cu toate tipurile de bicicletă.

Stabilitate: Stabilitate optimă, datorită celor 4 picioare.

Caracteristici:

Fixare: Sol.

Număr biciclete: 1.

Preț: 59,90 RON” [5]

Fig. 3. Suport TTP

Suport perete 320 2 biciclete B’Twin

“Conceput pentru a depozita două biciclete agățate pe perete. Suport ideal pentru două biciclete!

Avantaje:

Montare/demontare: Se fixează pe perete cu ajutorul a 4 șuruburi.

Compatibilitate: Compatibil cu majoritatea bicicletelor. Atenție la anumite modele.

Polivalență: Pentru 1 sau 2 biciclete.

Durabilitate: Greutate maximă 30 kg.

Fig. 4. Suport perete

Caracteristici:

Fixare: Perete.

Număr biciclete: 2.

Informații/ Concept/ Tehnologii:

Compoziție: Material principal – parte superioară: 100.0% Oțel

Material principal – parte inferioară: 100.0% Policlorură de vinil (PVC) – fără ftalați.

Preț: 79,90 RON” [6].

Suport de bicicletă tavan MOTTEZ SA

“Conceput pentru depozitarea bicicletei la înălțime. Practic pentru întreținerea și repararea bicicletei.

Avantaje:

Montare/demontare: Două elemente de fixare de tavan și unul de blocare automată.

Compatibilitate: Pentru orice tip de bicicletă.

Utilizare ușoară: Mecanism cu scripete pentru a urca ușor bicicleta.

Polivalență: Suport polivalent, potrivit pentru depozitare, curățare, reparare.

Fig. 5. Suport MOTTEZ tavan [7]

Caracteristici:

Fixare: Suport bicicletă tavan

Număr biciclete: 1.

Preț: 69,90 RON “ [8].

Stâlp suport două biciclete MOTTEZ SA

“Conceput pentru depozitarea a 2 biciclete. Stocați la înălțime!

Avantaje:

Montare/demontare: Se fixează între tavan și sol.

Compatibilitate: Compatibil cu orice tip de bicicletă.

Caracteristici :

Fixare: Sol și tavan.

Număr biciclete: 2.

Preț: 209,90 RON” [10].

Fig. 6. Stâlp suport două biciclete [9]

În ceea ce privește produsele realizate de către pasionații de biciclete cu dorința de a depozita-o în interiorul locuinței, acestea nefiind destinate vânzării, am realizat următoarea selecție atât în materie de suporturi propriu-zise cât și de mobilier-suport :

În figura alăturată se poate observa un design simplist, o cutie de lemn tip raft agățată pe perete cu rolul de susținere a bicicletei prin fanta destinată introducerii șeii.

Fig. 7. Space saving bike rack [11]

Un alt mod de a agăța bicicleta de perete este acela de a monta cârlige ușor de montat. Atunci când nu sunt folosite, acestea pot fi scoase cu ușurință din suport. Atât roțile cât și peretele sunt protejate prin punctele de contact realizate din fâșii late de cauciuc. Producătorul susține că un singur cârlig poate susține o bicicletă în poziție verticală de până la 18 kg [12].

Fig. 8. Low profile wall mounted

Design-ul acestui suport este unul foarte arătos, cu forme curbate și bine conturate. Bicicleta introdusă în acest suport are o poziție cvasiverticală, în partea de jos dispunând de un opritor din lemn.

Fig. 9. Suport bicicletă [13].

Suportul din imaginea alăturată susține bicicleta în poziție verticală. Producătorul susține că acest suport este perfect pentru o persoană care iubește atât ciclismul cât și cărțile, precum Albert Einstein, profesorul ciclist. Fie că doriți să stocați cărți sau pur și simplu uneltele pentru bicicletă, “The Bookbike” face ca depozitarea bicicletei să fie una mai atractivă, funcțională și ușor de integrat în decorul casei [14].

Fig. 10. The BookBike

Acest produs este categoric un produs cu dublă funcționalitate : acela de a stoca bicicleta și canapea. Produsul este numit de către designer-ul Manuel Rosell, “Sillon”, cuvânt care în limba spaniolă reprezintă “canapea”.

Fig. 11. Sillon [15]

Produsul din imagine, denumit “Zen”, aparține de asemenea designer-ului Manuel Rosell, și deține, pe lângă rolul de stocare a bicicletei, funcția de depozitare a bunurilor [16].

Fig. 12. Zen

2.3.2. Identificarea și definirea problemelor critice

În urma cercetării asupra modelelor existente am constatat că există o serie de inconveniente în ceea ce privește utilizarea acestora. Majoritatea problemelor se regăsesc la modul de acționare asupra bicicletei în vederea așezării acesteia în suport. De cele mai multe ori, locurile de amplasare a bicicletelor în suport se află la o înălțime ce impune ridicarea acesteia de la sol. Acest lucru constituie un dezavantaj din punct de vedere ergonomic, obligând persoana să susțină timp de cateva momente bicicleta în mâini până la fixarea acesteia în suport (vezi Fig. 4, Fig. 6).

Un alt dezavantaj pe care unele dintre modele le prezintă se referă la spațiul ocupat de produs, multe dintre acestea necesitând un spațiu mai mare de amplasare (vezi Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11).

Modelele din figurile 8, 9 și 10 pot genera accidente atât în ceea ce privește copiii din locuință cât și adulții care, din neatenție sau curiozitate, în cazul copiilor mici, se pot lovi în urma căderii bicicletei din suport.

În cazul unor produse precum cele din figura 7, 8 și 9, posibilitatea ca bicicleta să cadă este una destul de mare, în condițiile în care utilizatorul nu introduce bicicleta în mod corect. Cel mai probabil, aceste suporturi necesită și alte elemente pentru siguranță, cum ar fi elemente de legat roata bicicletei de suport sau opritori.

O altă problemă în cazul unora dintre suporturi este că, pe lângă faptul că ocupă mai mult spațiu, nu au și alte funcții precum depozitarea altor bunuri.

2.4. Concluzii. Lista de cerințe – Caiet de sarcini [17]

În urma cercetării pieței, am ajuns la concluzia că unele modele nu sunt ușor de utilizat, necesitând ridicarea bicicletei, unele modele, prin design-ul lor, fac imposibilă integrarea acestora în orice tip de locuință, unele nu sunt sigure iar o alta problemă majoră se referă la spațiul utilizat de acestea. Din aceste motive, produsul pe care îl voi dezvolta va trebui sa îndeplinească o serie de condiții din următoarele puncte de vedere:

Geometrie

Dimensiuni potrivite în vederea economisirii spațiului

Material

Utilizarea materialelor ușor de procesat

Ergonomie

Ușor de utilizat

Potrivit grupului de utilizatori

Să nu afecteze postura utilizatorului

Reciclare

Materiale ce se pot recicla sau reutiliza

Utilizarea de procese ecologice de fabricare

Evitarea materialelor periculoase pentru mediu

Evitarea adezivilor pentru îmbinare

Minimizarea numărului de procese tehnologice

Costuri

Materiale de calitate la preț convenabil

Costuri reduse de energie

Siguranță

Potrivit pentru familii ce au copii mici

Condiții estetice

Design plăcut

Potrivit pentru orice tip de locuință

Proporții armonioase

Componente simple

Capitolul 3 : PROIECTARE CONCEPTUALĂ

Prima etapă în găsirea variantei finale de concept a fost aceea de a realiza schițe simple de idei, pe baza cărora am dezvoltat variantele conceptuale prezentate în cadrul subpunctului următor.

3.1. Prezentarea variantelor conceptuale

Varianta 1

Fig. 13. Vedere din perspectivă Fig.14. Vedere din față

Această primă idee de mobilier-suport pentru depozitarea bicicletei este format dintr-un singur corp, în partea de sus deținând de o fantă pentru introduce bicicleta. Forma este una atipică pentru un mobilier, rolul triunghiurilor din partea superioară fiind de a putea susține bicicleta. Al doilea rol este acela de stocare a bunurilor, acesta dispunând de uși și sertare. Mobilierul are o înălțime de 60 de cm și o lățime de 45 cm.

Varianta 2

Fig. 15. Vedere din față

Fig. 16. Vedere din perspectivă

Acest concept reiese, de asemenea, din dorința de a beneficia de dublul rol, acela de depozitare a bicicletei și a bunurilor materiale. Pentru această nouă idee, am încercat să ușurez manevrarea bicicletei pentru introducerea acesteia în fantă, prin implementarea unei ușițe laterale care permite ca bicicleta să intre în suport fără a fi necesară ridicarea acesteia. Dimensiunile gândite pentru acest concept sunt de 200 cm lungime și 60 lățime. Utilizarea spațiului interior se poate realiza atât din față cât și din lateral, prin intermediul ușilor și a sertarului din mijloc. Rolul ușilor din capetele mobilierului este unul estetic și de a masca în proporție mică roata din spate.

Varianta 3

Fig. 17. Vedere din față Fig. 18. Vedere din perspectivă

Acest model este format din două corpuri, ambele cu rolul de stocare a bunurilor, iar cel de jos cu funcția de depozitare a bicicletei. Mobilierul este conceput sub forma unui triunghi dreptunghic, care duce cu gândul la rampele de bicicletă. Panta formată permite deplasarea bicicletei pe rampă fără dificultăți până când roata din față intra în fanta prevăzută în partea superioară, roata din spate urmând să se sprijine pe sol. Mobilierul are o lungime de 120 de cm, lățime de 45 cm și înălțime de 60 cm.

După cum se poate observa în figurile prezentate mai sus, ideea generală este aceea de a putea stoca atât bicicleta, bunurile cât și de a avea un rol estetic.

3.2. Evaluarea ideilor prin analiza multicriterială

3.2.1. Stabilirea criteriilor

“Un criteriu este un punct de vedere clar și bine definit al specialistului în domeniu, prin care acesta (singur sau în echipă) delimitează, individualizează, definește anumite proprietăți, însușiri, caracteristici ce se impun obiectului analizei” [18].

Prima etapă presupune stabilirea criteriilor pe care produsul trebuie să le îndeplinească :

Estetica

Potrivit grupului de utilizatori

Ergonomic

Potrivit pentru orice tip de locuință

Economisirea spațiului

Întreținere

Utilizare

Cost de fabricație

3.2.2. Determinarea ponderii fiecărui criteriu

“Această determinare este finalizată prin calcularea unor așa numiți coeficienți de pondere.

Se alcătuiește un tabel pătratic, având atât pe linii cât și pe coloane, criteriile respective în număr de N. În acest tabel se compară fiecare criteriu cu fiecare, făcându-se intrarea pe la o linie și ieșirea pe la o coloană:

este mai important, se atribuie valoarea 1

este la fel de important, se atribuie valoarea ½=0,5

este mai puțin importantă, se atribuie valoarea 0.

Se însumează pe linie, punctele fiecărui criteriu, stabilindu-i-se astfel nivelul (locul clasării în raport cu celelalte. Valoarea nivelului coincide cu locul ocupat în clasamentul criteriilor. Dacă două criteria obțin același număr de puncte, nivelul va avea ca valoare semisuma locurilor (succesive) celor 2 criterii în clasamentul criteriilor”[18].

Se va utiliza formula FRISCO:

yi =

în care:

“p este suma punctelor obținute pe linie de elementul luat în calcul;

diferența dintre punctajul elementului luat în calcul și punctajul elementului de la ultimul nivel; dacă elementul luat în calcul este chiar cel situat pe ultimul nivel, rezultă cu valoarea 0;

m numărul criteriilor surclasate (depășite d.p.d.v. al punctajului) de criteriul luat în calcul, adică diferența dintre nivelul ultimului criteriu și nivelul criteriului luat în calcul; dacă două criterii sunt la egalitate pe ultimul nivel, se va lua m=0,5 (atenție, nu se va lua m=0);

N numărul de criterii considerat;

diferența dintre punctajul elementului luat în calcul și punctajul primului element (rezultând o valoare negativă); dacă elementul luat în calcul este situat pe primul nivel, rezultă cu valoarea 0” [18].

Tabel 2

yi = ( p + Δ p +m + 0,5 ) / (-Δ p’ + N/2 )

yi 1 = ( 4 + 2.5 + 3 + 0.5) / [ – ( – 3 ) + ( 9 / 2) = 10/7.5 = 1.33

yi 2 = ( 5.5 + 4 + 6 + 0.5) / [ – ( – 1.5 ) + ( 9 / 2) = 16/6 = 2.66

yi 3 = ( 7 + 5.5 + 7 + 0.5) / [ – 0 + ( 9 / 2) = 20/7 = 2.85

yi 4 = ( 4.5 + 3 + 4 + 0.5) / [ – ( – 2.5 ) + ( 9 / 2) = 12/7 = 1.71

yi 5 = ( 5 + 3.5 + 5 + 0.5) / [ – ( – 2 ) + ( 9 / 2) = 13/6.5 = 2,00

yi 6 = ( 2 + 0.5 + 1 + 0.5) / [ – ( – 5 ) + ( 9 / 2) = 4/9.5 = 0.42

yi 7 = ( 2.5 + 1 + 2 + 0.5) / [ – ( – 4.5 ) + ( 9 / 2) = 6/9 = 0.66

yi 8 = ( 2.5 + 0 + 0 + 0.5) / [ – ( – 5.5 ) + ( 9 / 2) = 3/10 = 0,30

3.2.3. Acordarea unei note N

“Nota trebuie să fie un număr întreg (maximum nota 10); este denumită și notă de importanță sau notă de contribuție la un criteriu.

Nota se acordă fiecărei variante, conform fiecărui criteriu “[18].

Tabel 3

3.2.4. Calcularea produselor dintre notele N cu coeficienții de pondere

“Acest calcul se efectuează într-un tabel denumit matricea consecințelor.

În final se calculează și sumele acestor produse; sumele (valori de obicei unice, asociate fiecărei variante) vor stabili clasamentul final” [18].

Tabel 4

Pe baza analizei realizate anterior, se constată că punctajul cel mai mare (113,24) plasează Varianta 3 (mobilierul format din două corpuri) pe primul loc. În continuare se va dezvolta acest concept.

Fig. 19. Varianta 3 – vedere din față

Fig. 20. Varianta 3 – vedere în perspectivă

3.4. Descrierea conceptului

În urma analizei realizate anterior reiese că varianta a 3-a deține cel mai mare punctaj, această variantă coincide totodată cu alegerea făcută de mine.

După cum am prezentat la subpunctul 3.1., mobilierul-suport conține două corpuri dispuse simetric : corpul inferior are rolul de stocare a bicicletei prin fanta destinată introducerii roții din față, dar în spațiile libere și sertarul prevăzut se pot depozita lucruri precum unelte sau echipamente necesare unui biciciclist (lanț, mănuși, căști, genunchiere) sau pur și simplu cărți. Pe suprafața superioară se regăsesc 2 ghidaje, de-o parte și de alta a fantei, pentru ușurarea manevrării bicicletei pe planul înclinat, împiedicând astfel alunecarea și de asemenea fâșii de cauciuc aflate pe calea rulării bicicletei și pe marginile interioare ale fantei, pentru evitarea balansării și protejarea mobilierului împotriva zgârieturilor.

Corpul suspendat are rolul de depozitare și de întregire a designului. Am ales această alăturare a corpului superior pentru a nu se realiza un “gol” estetic în momentul în care bicicleta nu este depozitată în suport.

Până să ajung la varianta finală a acestui model, am realizat următoarele variante 3D :

Fig. 21. Variante preliminare

În cele din urmă voi detalia principalele componente ale produsului ales cu ajutorul perspectivei explodate din figura 22 :

Fig. 22. Perspectivă explodată

Capitolul 4 : DEZVOLTAREA PROIECTULUI

4.1. Alegerea materialelor.

Pentru realizarea produsului meu am folosit preponderent PAL-ul (plăci aglomerate din lemn).

PAL-ul este materialul cel mai des utilizat în producția de mobilă, dar și în construcții [19]. Acest material este folosit mai des deoarece are un preț mai mic decât MDF-ul (medium density firberboard) și se prelucrează mult mai ușor [20].

Printre avantajele utilzării plăcilor aglomerate din lemn melaminat se numără în primul rând greutatea redusă și rezistența ridicată a acestora în timp. PAL-ul melaminat prezintă excelente proprietăți de umflare (contracție, trecerea de la cald la rece și invers). Un alt avantaj îl constituie desitatea așchiilor din interiorul plăcilor care este incomparabil mai bună comparative cu alte produse, presarea covorului de așchii realizându-se în mai multe straturi. În plus, PAL-ul melaminat se prelucrează ușor fără deteriorări semnificative la debitarea plăcii la un circular, iar adezivul din interior nu exfoliază melamina [21].

După cum am specificat mai sus, PAL-ul se utilizează îndeosebi în producția de mobilă : de bucătărie, dormitor, sufragerie, baie, paturi, scaune etc.

Fig. . Mobilier de baie din PAL[22]

Fig. . Mobilier bucătărie din PAL [23]

Fig. . Mobilier dormitor din PAL [24]

Un alt material folosit este CAUCIUCUL caracterizat prin elasticitate, o caracteristică de bază a acestui material, adică proprietatea de a își schimba forma sub acțiunea unei forțe și de a reveni la starea inițială. Cauciucul sintetic are proprietăți asemănătoare celor ale cauciucului natural însă cheltuielile sunt mult mai reduse[25]. Aplicațiile cauciucului sunt întâlnite în foarte multe domenii, începând de la jucării, obiecte casnice, până la obiecte industriale. În figurile de mai jos (Fig. . ) sunt prezentate câteva aplicații ale cauciucului sintetic.

Fig. . Obiecte din cauciuc sintetic [26]

Fig. . Jucării din cauciuc sintetic [27] Fig. . Cizme din cauciuc sintetic [28]

Un ultim material utilizat în realizarea produsului este POLISTIRENUL (PS), un material polimeric, slab transparent, amorf sau parțial cristalin, fiind unul dintre cele mai răspândite tipuri de masă plastică, cu un consum mondial de miliarde de kilograme pe an [29]. Printre cele mai cunoscute proprietăți ale polistirenului se numără faptul că este versatil, izolator, are claritate (transparență), ușor de format, punct relativ scăzut de topire [30].

Consumul fiind unul atât de mare, este evident că are numeroase aplicații în zilele noastre, fiind folosit în diverse domenii : articole de uz casnic, articole de birotică, piese izolatoare în industria electrotehnică, jucării, aparate electronice, pahare, capace, carcase CD, etc [30].

Fig. . Produse din polistiren [31]

Fig. . Jucării din polistiren [32]

4.2. Procedee tehnologice. Procesul de obținere a mobilierului

PAL-ul

Procesul tehnologic de obținere a plăcilor de PAL constă în tocarea lemnului în bucăți mărunte care apoi se amestecă cu un clei special și în cele din urmă se presează și usucă la cald [33]. Pentru ca placa să aibă o fațetă cu un aspect fin, care să poată fi colorată în diferite nuanțe, aceasta se îmbracă în melamină [21]. Peste placa de fibre se pun straturi succesive de melamină și hârtie impregnate astfel încât în final se obține o suprafață netedă. Hârtia impregnate se folosește pentru a realiza modelul sau culoarea finisajului, astfel că se pot obține culori simple ca roșul, albul, maro-ul, galben-ul, până la modele care imită aproape perfect esența de lemn a stejarului, cireșului sau bradului [33].

Fig. . Structura PAL-ului [34].

Pentru a putea realiza o piesă din mobilier, plăcile de PAL melaminat vor fi debitate la ddimensiuni necesare modelului cu ajutorul unui circular fiind cel mai recomandat în astfel de procese (Fig. ).

Fig. . Circular [35]

După procesul de debitare, următorul pas este cel de adăugare a cantului pe părțile tăiate. Cantul este o folie de hârtie sau din plastic care acoperă marginea plăcii de PAL. Pe piață există 3 tipuri de cant :

Cantul melamină reprezintă cea mai ieftină soluție. Acest tip de cant este confecționat din hârtie li se aplică cu ajutorul unui feon sau a fierului de călcat.

Fig. . Cant melamină

Cantul PVC este realizat din plastic. Acest tip de cant se aplică pe marginea PAL-ului prin presare și este fixat într-o bordură făcută în prealabil.

Fig. . Cant PVC

Cantul ABS folosește tot plasticul ca și material. Diferența o face metoda de aplicare a cantului, care se lipește cu un adeziv special, cu ajutorul unei mașini de căntuit, care presează cantul la temperaturi ridicate (aproximativ 200 grade Celsius). Acest tip de cant este varianta cea mai scumpă [36].

Fig. . Cant ABS

Următorul pas în realizarea mobilierului este asamblarea componentelor. Există mai multe modalități de asamblare a plăcilor de PAL, acestea fiind prezentate în continuare.

Fixarea prin holzșuruburi

Această soluție se aplică la piesele de mobilier fără pretenții (rafturi simple) sau piese bine ascunse.

Fig. . Holzșurub cu capac

Fig. . Holzșurub mascat

Fixarea prin șuruburi cu cap înnecat

Această variantă este o formă mai elegantă de fixare a plăcilor de PAL. Șurubului cu cap înnecat (imbus) i se aplică un căpăcel de culoarea melaminei.

Fig. . Capac înnecat

Fixarea prin cepuri

Cepurile striate din lemn sunt utilizate pentru rigidizarea îmbinării.

Fig. . Cep

Fixarea prin colțare

Varianta mai rezistentă pentru asamblarea a 2 plăci de PAL este folosirea colțarelor, însă

cu dezavantajul că sunt vizibile. Aceste colțare sunt atât de plastic cât și de metal.

Fig. . Colțare de plastic

Fig. . Colțare metalice [37]

Pentru îmbinarea plăcilor de PAL necesare mobilierului meu, voi folosi holzșuruburi, iar pentru părțile debitate voi folosi cant melamină fiind cel mai ușor de aplicat.

Cauciucul sintetic

Cauciucurile sintetice se obțin prin reacții de polimerizare sau poliadiție a unui singur monomer sau a 2 monomeri diferiți, care, în anumite condiții chimice, reacționează între ei dând produși cu o anumită structură moleculară și de o anumită greutate moleculară. Fabricarea cauciucului sintetic are loc în două etape :

Prepararea monomerului; ca monomeri se pot folosi izoprenul, butadiena, stirenul metil-stirenul, acrilonitrilul, cloroprenul, etc.

Polimerizarea sau copolimerizarea monomerilor (polimerizarea termică în prezența sodiului metalic sau polimerizarea în bloc (masă) și în emulsie) [38].

În funcție de grosimea cauciucului, acesta se poate tăia cu diferite dispositive : cutter, cuțit, lame (dacă este subțire ) sau mașini speciale de debitat cauciuc (grosime mare). În ceea ce privește mobilierul meu, se va folosi o fâșie subțire de cauciuc sintetic ce va fi debitat la dimensiunile potrivite căii de rulare a bicicletei.

Polistirenul (PS)

Polistirenul rezultă din polimerizarea monomerului stiren : stiren – polimerizare – polistiren. Polistirenul rezistent la șoc a fost obținut mai întâi prin procedeul de polimerizare în masă, iar astăzi a fost înlocuit cu procedeul de polimerizare în suspensie.

Procedeul tehnologic se numește injectare. Uneori se apelează la o uscare a materialului timp de o oră la o temperatură de 50°C pentru a evita urmele lăsate de o eventuală condensare a apei. Condițiile generale de injectare impun temperaturi pe cilindrul mașinii între 160-230°C și o temperatură a matriței de 30-50°C. Presiunea de injectare se alege între 600-1600 bari. Viteza de injectare trebuie să fie rapidă [30].

După cum am precizat, procesul de turnare prin injecție necesită utilizarea unei mașini, materie primă și o matriță. Plasticul este topit în mașina de turnare prin injecție și apoi injectat în matriță, unde se răcește și solidifică. Acești pași sunt descriși în figura ffsdf [39].

Fig. . Proces de turnare prin injecție [39]

Pentru realizarea produsului, polistirenul va fi folosit pentru elementele de ghidare ale bicicletei pe suport după ce va fi tăiat la dimensiunile necesare.

4.3. Verificarea ergonomiei produsului

„Această problemă a fost rezolvată de către profesorul K.F.H. Murrel la o conferință ce a avut loc la Oxford în 1949, când a definit și conturat o nouă știință: ergonomia. Această disciplină caută să asigure o participare cât mai eficientă a omului de muncă, în limitele posibilităților sale de muncă în progresul individual și social. Pentru definirea ergonomiei sunt în circulație mai multe formulări, una dintre cele mai semnificative fiind cea a profesorului B.Metz de la Universitatea din Strasbourg – Franța: “Ergonomia este ansamblul integrat de științe susceptibile să ne furnizeze cunoștințe asupra muncii umane, necesare adaptării raționale a omului la muncă și a muncii la om”.

Ergonomia studiază gestualitatea (mișcarea) omului, postura, ambianța fizică (iluminatul cromatica, temperatura, umiditatea, calitatea aerului), ambianța psihică, durata muncii și a repausului. Totodată, se preocupă de adaptarea omului în meseria sa, pentru a ușura procesele de selecție, de orientare și instruire pentru deprinderea meseriei, precum și de modul în care practicarea meseriei influențează eficacitatea muncii. Cunoașterea solicitărilor omului în muncă este necesară atât celor care proiectează sau construiesc mașini, instalații, utilaje, dispozitive, scule sau mobilier, cât și celor conduc și organizează munca” [39].

Obiectivul acestui proiect este de a găsi o soluție optimă în ceea ce privește realizarea unei piese de mobilier cu scopul de depozitare a bicicletei.

4.3.1. Considerații privind dimensiunile bicicletei

În urma măsurătorilor făcute, dimensiunile bicicletei sunt prezentate în figurile următoare:

POZE BICICLETA DIMENSIUNI PAINT

4.3.2. Considerații privind poziția corpului uman

Pentru a putea determina dimensiunile mobilierului ce urmează a fi realizat, trebuie să cunoaștem gradele de mobilitate ale corpului uman și totodata dimensiunile medii ale grupului de utilizatori, respectiv persoane începând cu vârsta de 15 ani până la vârsta de 60 de ani. În cele ce urmează se constată că înălțimea medie a bărbaților este 1,75 m, iar cea a femeilor de 1,62 m.

Fig. . Dimensiuni antropometrice ale utilizatorilor de 15-16 ani [40]

Fig. . Dimensiuni ale corpului bărbătesc [40]

Fig. . Dimensiuni ale corpului femeiesc [40]

Fig. . Gradele de mobilitate ale corpului uman [40]

În vederea conceperii noului mobilier se va ține cont de antropometria utilizatorilor pentru a obține un produs ergonomic.

4.3.3. Determinarea dimensiunilor mobilierului-suport

Analizând dimensiunile bicicletei utilizate pentru realizarea studiului cât și dimensiunile medii ale utilizatorilor și gradele de mobilitate, noul mobilier va avea dimensiunile necesare păstrării mișcărilor comode realizate de către utilizatori. Pentru o viziune mai clară asupra ergonomiei mobilierului, este prezentată figura de mai jos, utilizatorii având 1,62 m respectiv 1,75 m.

Fig. . Relația între mobilier și utilizator

Un rol important îl are poziționarea corpului superior care trebuie corelată de asemenea cu dimensiunile antropometrice ale utilizatorului, astfel că fiecare își poate poziționa mobilierul la ce înălțime dorește pentru a putea menține o ținută corectă și confortabilă în folosirea acestuia.

DIMENSIUNI MOBILIER

4.4. Aspecte de eco-design. Materiale, procese, utilizare, transport, post-utilizare

“Agenția Europeană a Mediului definește ecodesignul ca fiind integrarea aspectelor legate de mediu în procesul dezvoltării unui produs, menținând un echilibru între cerințele ecologice și cele economice. Ecodesignul ia în considerare aspectele ecologice în întregul proces de dezvoltare a produsului, concentrându-se înspre acele produse care au un impact redus asupra mediului în toate etapele ciclului vieții lor”[41].

Produsul ideal este considerat acela care:

nu expune la riscuri sănătatea oamenilor;

nu dăunează mediului în timpul extragerii materiilor prime, fabricației, utilizării sau în momentul în care devine deșeu;

nu necesită folosirea unor cantități exagerate de materiale sau energie pe parcursul ciclului de viață;

nu produce cantități exagerate de deșeuri;

nu trebuie să trădeze principiile de calitate, preț [41];

Ciclul de viață a unui produs se referă la trecerea printr-un număr de etape : obținerea materiilor prime, fabricația, transportul, utilizarea și sfârșitul vieții (Fig )

Fig. . Ciclul de viață al produsului

Conform enumerării anterioare, voi realiza analiza ciclului de viață pentru produsul dezvoltat în capitolul acesta – mobilier-suport pentru depozitarea bicicletei :

Obținerea materiilor prime este prima etapă și include modalitatea de transformare a resurselor naturale în materii prime. În cazul produsului meu (mobilier-suport pentru depozitarea bicicletei ), această transformare se referă la convertirea lemnului în pal, a petrolului în polistiren și cauciuc sintetic.

Conform celor detaliate în cadrul subpunctului 4.2. putem rezuma etapa de obținere a materiilor prime la următoarele :

PAL-ul se obține prin tocarea lemnului în bucăți mărunte;

Cauciucul sintetic se obține prin reacții de polimerizare a unui monomer sau 2 monomeri diferiți care reacționează între ei dând produși cu o anumită structură moleculară și de o anumită greutate moleculară;

Polistirenul rezultă din polimerizarea monomerului stiren;

Etapa de fabricație este cel de-al doilea pas urmat în ciclul de viață al produsului. Această etapă se referă la procedeele tehnologice prin care se obțin PAL-ul, cauciucul sintetic și polistirenul. Pe scurt, conform punctului 4.2., etapele prin care trec cele 3 materiale sunt următoarele :

PAL-ul se obține prin amestecarea bucăților mărunte cu un clei special, după care se presează și usucă la cald. Următorul pas în fabricarea PAL-ului este de a îmbrăca produsul obținut prin presare și uscare la cald în melamină.

Cauciucul sintetic se fabrică în două etape : prepararea monomerului (izopren, butadienă, stiren metil-stiren etc) apoi se polimerizează monomerii.

Procedeul tehnologic de obținere a polistirenului se numește injectare, iar acest proces necesită utilizarea unei mașini și a unei matrițe. În cadrul mașinii de turnare prin injecție plasticul este topit, iar în matriță se solidifică și se răcește.

După etapa de fabricație urmează transportul. Mobilierul va fi transportat dezasamblat pentru a ocupa cât mai puțin spațiu. Un alt avantaj în acest sens este posibilitatea de transport în cantități mari, la un cost redus.

În ceea ce privește utilizarea, am estimat o perioadă de folosire de circa 15 ani, perioadă în care produsul rezistă în condițiile unei utilizări și întrețineri corecte. Dacă sunt respectate aceste condiții, produsul poate fi folosit o perioada mai îndelungată.

Sfârșitul vieții produsului reprezintă etapa în care utilizatorul decide dacă reciclează produsul, îl incinerează sau îl refolosește în alt scop, ori îl depune la depozitul ecologic de deșeuri. în funcție de materialele din care este confecționat. Drept urmare, tabelul următor sunt enumerate opțiunile pentru sfârșitul vieții :

tabel

Utilizarea

Sfârșitul vieții produsului

Ciclul de viata al produsului

Material: Daca se recicleaza materialele

Procesele de fabricatie daca dauneaza

Utilizare

Post utilizare

4.5. Reprezentări grafice. Modelare 3D ansamblu general și principalele subansambluri. Randări

Print screenuri catia asamblare, la subansambluri cu explicatii componente, variante de produs (cu usa sau fara)

Randare

4.6. Calcule tehnice , verificări ale componentelor (analiza MEF)

Von misses

Displacement si inca una

Print screenuri cu forte

Formule din rezistenta, ob meu e solicitat la…

4.7. Desene de execuție 2D ansamblu și repere.

2d cu cote PE A3 atasat la anexe.realizarea documentaiei de executie e urmatorul pas.

4.8. Calcule de eficiență. Estimare și evaluare economică a proiectului/produsului

Durata de viata posibila

Estimare de cost de pe siteuri costul unui regim de unicat