rádio manivela

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Figura 1. Rádio de emergência Kikkerland Dynamo Solar e Crank, Verde

Figura 1. Kikkerland Dínamo Solar e Manivela de Emergência, Rádio, Verde

Conteúdo

  • 1 Resumo Executivo
  • 2 partes Interessadas e Necessidades do Produto
    • 2.1 Consumidores
    • 2.2 Distribuidores / Retalhistas
    • 2.3 Fabricantes
    • 2.4 de Envio / Transporte
  • 3 o Uso de
    • 3.1 Como Ele é Usado
    • Usuário 3.2 Estudos
  • 4 lista de Materiais
    • 4.1 Componentes
    • 4.2 Montagem do Diagrama de
  • 5 Mecânico de Função
  • 6 Projeto para Manufatura e Montagem (DFMA)
  • 7 Modos de Falha e Análise de Efeitos (FMEA)
  • 8 Design para o meio Ambiente (DFE) – EIO-LCA
    • 8.1 Fabricação
    • 8.2 Use
    • 8.3 Fim da Vida
    • 8.4 DFE Conclusões
  • 9 Membro da Equipe de Funções
  • 10 Referências

Resumo Executivo

A manivela, o solar de rádio acima foi analisado para determinar seus componentes, funcionalidades, técnicas de montagem e design de pontos fortes e fracos. Para conseguir isso, dissecamos o produto para obter uma melhor compreensão dos componentes e suas funções mecânicas (ou não mecânicas) dentro do sistema. Algumas das principais partes do rádio de emergência incluem um gerador, uma caixa de engrenagens, uma manivela, um painel solar e uma série de circuitos eletrônicos. Estas peças são usadas principalmente para transferir a energiapara o som e em diferentes funções que vêm disponíveis com o rádio. Algumas dessas funções são o botão Liga/Desliga/Volume, o sintonizador e a antena.

após a dissecção do produto, realizamos três análises diferentes no dispositivo: modos de falha e Análise de efeitos (FMEA), Design para fabricação e montagem (DFMA) e Design para Meio Ambiente (DFE). O objetivo do FMEA era obter uma melhor compreensão dos possíveis modos de falha que podem ocorrer quando o usuário interage com o rádio, e quais efeitos essas falhas poderiam ter sobre o Usuário e seus arredores. A partir de nossa análise, ficou claro que a maioria dos possíveis modos de falha não terá um efeito prejudicial sobre o usuário, mas pode tornar o sistema inoperável.

o DFMA nos deu uma melhor visão de como cada peça foi fabricada e montada, quais materiais foram usados e se as técnicas de fabricação foram eficazes na montagem de cada peça. Existem alguns recursos que o fabricante fez para facilitar o processo de montagem, mas ainda há espaço para melhorias.

a análise DFE forneceu informações sobre o impacto do produto no meio ambiente. Os resultados de uma abordagem semelhante EIO-LCA (Economic InputOutput-Life Cycle Analysis) delinearam como a existência do rádio manivela afeta as emissões de gases de efeito estufa de vários setores da economia. Como este dispositivo é independente (ou seja, gera sua própria energia), a geração e o fornecimento de energia durante a fabricação contribuem mais para as emissões de GEE. Para reduzir a quantidade de poluição causada pela produção, uso e descarte, várias opções são apresentadas na seção correspondente abaixo.

as partes interessadas e as necessidades do produto

existem quatro principais partes interessadas envolvidas neste produto: consumidores, distribuidores / retalhistas, fabricantes e transportadores (expedição). Cada uma das partes interessadas tem necessidades diferentes, conforme listado abaixo.

consumidores

a manivela de rádio Solar Kikkerland é direcionada para consumidores domésticos que estão preocupados com sua pegada de carbono ou desastres naturais (que podem causar interrupções prolongadas de energia). Com base em nossos estudos de usuários, essas são algumas áreas nas quais os consumidores sentem que o rádio pode ser melhorado.

  • mais Barato preço do produto
  • Clareza & volume do rádio
  • Tamanho
  • Durabilidade & fiabilidade
  • a Eficiência de células solares & manivela (i.e. número de rotações minutos de tempo de rádio)
  • Facilidade de uso
  • à prova de Intempéries
  • Facilidade de ajuste
  • Melhor recepção de sinal
  • envio Rápido e eficiente de transporte

Distribuidores / Retalhistas

Para revendedores e distribuidores, as seguintes características do rádio pode vir a calhar.

  • Eficiente embalagem para baixo & fácil transporte
  • Seguro de embalagem para proteger o produto funciona
  • Atraente embalagem para apresentar na loja
  • Mínimo de resíduos de embalagens em
  • Produto deve estar em demanda
  • Facilidade de armazenamento (e.g. se poder empilhar)
  • Alta demanda

Fabricantes

O Kikkerland Solar de Rádio Manivela deve atender as demandas do cliente enquanto estiver sendo produzido, no mínimo, as despesas, e, portanto, ganhar a companhia de uma melhor margem de lucro. Abaixo estão alguns aspectos que os fabricantes querem em sua produção do rádio.

  • > Menos peças
  • materiais Comuns
  • Fácil montagem para reduzir os custos de trabalho
  • montagem Automatizada
  • peças Padronizadas
  • Reduzir custos de transporte
  • mais baratos os custos de produção
  • Alta demanda

Envio / Transporte

Para facilidade de transportes, estas características são importantes.

  • leve
  • facilidade de armazenamento (por exemplo, empilhabilidade)
  • durabilidade
  • alta demanda (por exemplo, grandes quantidades de remessa)

uso

como é usado

este rádio não requer bateria nem cabo de alimentação para funcionar. Para poder, este rádio possui um pequeno painel solar em sua face superior, bem como uma manivela em seu lado, como mostrado nas figuras abaixo.

Figura 2. Vista Frontal.

Figura 2. Vista Frontal.

Figura 3. Vista Lateral.

Figura 3. Vista Lateral.

Figura 4. Vista Traseira.

Figura 4. Vista Traseira.

Figura 5. Vista Superior.

Figura 5. Vista Superior.

Figura 6. Como mostrado, a luz vermelha acende quando a bateria está carregando.

Figura 6. Como mostrado, a luz vermelha acende quando a bateria está carregando.

o painel solar permite ao usuário deixar o rádio exposto à luz solar direta e ouvir sua estação favorita enquanto o rádio reúne energia solar. A manivela é especialmente útil em ambientes fechados, durante a noite ou em situações de emergência onde a luz não é diretamente acessível. O rádio contém um gerador de dínamo que pode armazenar a energia criada por acionamento manual e coletada do painel solar na bateria de 300 mAh/2.3 Ni-MH. Aqui estão as etapas para operar o rádio solar dynamo:

  1. Girar o braço ou expor rádio ao sol para gerar energia
  • 1 min arranque = 30 min rádio tempo de reprodução
  • 5 horas de luz solar = 30 min rádio tempo de reprodução
  1. Turn On/Off/Volume de discagem
  2. Alterar frequências por comutação de AM/FM/BB parâmetro
  3. Vire o dial de ajuste para mudanças de estações
  4. conectar fones de ouvido para fone de ouvido opção

Frequência de Rádio Disponíveis:

  • Fm Faixa de Freqüência: 87-108 MHz
  • Am Faixa de Freqüência: 530-1600 kHz
  • Gama de Frequências de Rádio: 149-186 MHz

estudos do Usuário

o rádio portátil com manivela manual parecia muito fácil de usar. No entanto, havia algumas áreas de design que devem ser alteradas. Por exemplo, a resistência do movimento da manivela parece ser proporcional à velocidade da manivela. Quanto mais rápido o arranque é, mais energia é gerada, mas quanto maior a resistência se torna. É necessário encontrar um ponto de equilíbrio entre a resistência nas rodas e a energia gerada pela manivela e pelo painel solar.

ao pesquisar este produto, havia alguns temas comuns na revisão do produto. Eles são como a seguir:

  1. luz Direta do sol é necessária para os painéis para absorver a luz solar de forma eficiente
  2. Antena para o rádio vai direto, ele não se curva
  3. Se você estiver usando o produto fora em um dia ensolarado, você nunca terá a manivela para o poder como o próprio painel solar irá fornecer o rádio com potência suficiente
  4. Em média, 1 minuto de faze-dá cerca de 15-25 minutos de tempo de jogo. Ou, 100 voltas da manivela é igual a aproximados 10 minutos de áudio
  5. O rádio é pequeno e leve, cabe na palma da sua mão

a Partir desses comentários, pode-se concluir que a conversão de energia a partir de mecânica para a elétrica, ou a partir da energia solar para elétrica, é bastante eficiente. Com alguns ajustes, pode ser possível integrar este sistema com outros aparelhos da vida diária para converter a energia mecânica rolante em energia elétrica. Um sistema barato e portátil para recuperar a energia perdida de um processo mecânico em nossa vida diária pode apresentar uma interessante pesquisa e oportunidade de Negócio. Para atingir esses objetivos para o processo de design, compreensão e pesquisa adicionais sobre o produto devem ser feitas.

lista de materiais

este rádio de manivela tem 41 componentes no total. Além da eletrônica, a maioria dos componentes é feita de plásticos por meio de moldagem por injeção ou estampagem. Uma régua está incluída em todas as imagens para fornecer uma sensação de escala. Consulte a figura 6 abaixo da tabela de montagem para ver todos os componentes.

Componentes

Número da Peça Nome QTD > Peso (g) Função Material Processo de Fabricação Imagem
1 Caso de Volta 1 31.2 Mantendo o conjunto em conjunto. Onde a manivela está ligado Plástico moldagem por Injeção

2 alto-Falante Tela de Malha 1 8.5 Protegendo o alto-falante de perturbações físicas Aço Stamping

3 gabinete Frontal 1 25.5 Mantendo o alto-falante Plástico moldagem por Injeção

4 alto-Falante da Placa 1 8.5 Habitação ímã para criar a vibração Aço Stamping

5 Cone do alto-Falante 1 Menos do que um grama Vibração para produzir o som Plásticos / Polímeros Estamparia, formação de Vácuo

6 Montagem Do Painel Solar 1 5.7 Conversão de energia solar em energia elétrica Monocristalino Silício, Plástico, Chumbo, Borracha, Cobre Solda, Litografia, Mascaramento, Depósito, Acondicionamento

7 Estação de Rádio Sintonizador de Indicador 1 Menos do que um grama Indicando a frequência de rádio Plástico moldagem por Injeção, Impressão de etiquetas

8 Gerador de Ímã 1 2.8 Produção de campo magnético para gerar eletricidade Ligas Metálicas Pressionar, Aquecimento, Calcinação, o Acabamento, a Magnetização

9 Gerador De Placa 1 14.2 Realização de mudanças e gerador no lugar Aço Stamping

10 Engrenagem 4 1 Menos do que um grama Ligar o gerador para outras engrenagens Aço Fresamento

11 Eixo de transmissão 1 Menos do que um grama Ligar o gerador de gear 4, Montagem de engrenagem 4 Aço laminação a Frio

12 Engrenagem 1 1 Menos do que um grama Tradução manivela movimento Nylon (auto-lubrificantes) moldagem por Injeção

13 Gerador de 1 11.3 Geração de eletricidade a partir de rotação Cobre, Aço Carimbo, de Camadas, de Bobinamento

14 Engrenagem 2 1 Menos do que um grama Tradução manivela movimento Nylon (auto-lubrificantes) moldagem por Injeção

15 Gerador De Shell 1 5.7 Realização de íman em lugar de Aço Stamping

16 Engrenagem 3 1 Menos do que um grama Tradução manivela movimento Nylon (auto-lubrificantes) moldagem por Injeção

17 Bateria 1 14.2 Armazenamento de energia para operação de rádio em Plástico, Cobre, Borracha, Níquel-Hidreto metálico Avançada técnica de fabricação

18 O Volume e o Poder Montagem de Circuito 1 8.5 Controlar o volume e ligar o rádio Plástico, Chumbo, Cobre, Borracha, Semi Realização de Materiais, Polímeros / Cera Solda, Litografia, Mascaramento, Depósito, Acondicionamento

19 Fora Parafuso 4 Menos do que um grama Segure os dois casos juntos Aço Inoxidável título Frio, laminação,

20 alto-Falante Parafuso 3 Menos do que um grama Anexar o alto-falante para a frente caso Aço Inoxidável título Frio, laminação,

21 Antena do Solenóide 1 Menos do que um grama Gerar o campo magnético necessário para o sinal de rádio Cobre Bobinamento, a proteção de

22 Painel Solar Pad 2 Menos do que um grama Estabilizar o painel solar Espuma / Papel / Polímero Polimerização formando

23 Pino de Manivela 1 Menos do que um grama Conectando-se a manivela do eixo e o anel Aço laminação a Frio

24 On / Off / Indicador de Volume 1 Menos do que um grama Ajustar o volume do altifalante Plástico moldagem por Injeção, Impressão de etiquetas

25 Antena 1 8.5 Melhorar a recepção do sinal aço Inoxidável, Alumínio, Latão desenho Frio, Morrer de desenho

26 Fone de ouvido Jack Assembleia 1 Menos do que um grama Conexão de fone de ouvido para o alto-falante Cobre, Plástico, Borracha, Aço, Chumbo Solda, Litografia, Mascaramento, Depósito, Acondicionamento

27 Manivela Botão 1 2.8 Tornando mais fácil para gire a manivela Plástico moldagem por Injeção

28 Eixo Aluído 1 2.8 Aumentando o braço de alavanca Plástico Moldagem por Injeção

29 Manivela do Anexo Disco 1 2.8 Conectando-se a manivela do eixo da engrenagem Plástico Moldagem por Injeção

30 manivela de colarinho 1 Menos do que um grama Estabilizar o movimento de rotação da manivela Aço Stamping

31 Ajuste Microprocessador Assembleia 1 22.7 Ajuste a frequência de rádio (FM / AM / BM) Plástico, Chumbo, Cobre, Borracha, Semi Realização de Materiais, Polímeros / Cera Solda, Litografia, Mascaramento, Depósito, Acondicionamento

32 Gerador de parafusos 4 (3 tipos diferentes) > Menos do que um grama Realização de gerador para o caso e o sistema de engrenagens Aço Inoxidável título Frio, laminação,

33 Fone de Parafusos 2 Menos do que um grama Realização de fone de ouvido de adaptador Aço Inoxidável título Frio, laminação,

34 Antena Parafuso 1 Menos do que um grama Segurando a antena para o caso de Aço Inoxidável título Frio, Laminação

35 pedaleiros Colar 1 Menos do que um grama Conectando-se a manivela do colarinho e a engrenagem Plástico moldagem por Injeção

36 Engrenagem Colar de Grampos 2 Menos do que um grama Realização de engrenagens juntos Aço Stamping

37 Faixa de Freqüência do Interruptor de Botão 1 Menos do que um grama Indica se a faixa de frequência de rádio (FM / AM / BM) Plástico moldagem por Injeção

38 Cabo 1 Menos do que um grama Conectando os componentes elétricos Cobre, Borracha Desenho através de borracha morrer

39 O Anel-O de 2 Menos do que um grama Montagem do imã em cima do gerador Plástico Stamping

40 Ímã De Alto-Falante 1 2.8 Controlando a vibração do alto-falante para gerar o som ligas Metálicas Pressionar, Aquecimento, Calcinação, o Acabamento, a Magnetização

41 Alto-Falante De Bobina 1 8.5 Permitindo que o alto-falante ecrã para vibrar a Cobre Rolamento

Montagem do Diagrama de

As partes não podem ser montados de volta depois de tirá-las separadas por causa do fio de conexões que precisam ser cortada para separar os circuitos integrados. O procedimento de montagem pode, no entanto, ser descrito da seguinte forma:

  1. Monte a caixa de engrenagens com o gerador, anexando-a à parte 9. (Caixa de engrenagens consiste em parte 10, 12, 14, 15, 16, 36 e gerador consiste em parte 8, 11, 13, 15, 39).
  2. Monte o alto-falante colocando o ímã (parte 40) na placa do alto-falante (parte 4) e, em seguida, conecte a bobina do alto-falante (parte 41) ao cone do alto-falante (parte 5). Anexe os dois conjuntos juntos.
  3. conecte os circuitos integrados usando os cabos com o indicador correspondente (parte 6, 7, 17, 18, 24, 26, 31, 37, 38).
  4. conecte a antena e o solenóide com o circuito integrado (parte 21, 25, 31, 34, 38).
  5. montar a manivela (parte 23, 27, 28, 29, 30, 35).
  6. insira o conjunto da manivela na caixa traseira (Parte 1).
  7. Conecte o conjunto do gerador e da engrenagem à caixa traseira (usando a parte 32).
  8. Conecte o conjunto do alto-falante à caixa frontal (parte 3 usando a parte 20).
  9. conecte os circuitos integrados à caixa frontal e aperte o fone de ouvido usando a parte 33, conecte o painel solar usando almofadas (parte 22).
  10. coloque a caixa frontal na caixa traseira usando a parte 19.
  11. por fim, insira a malha da tela do alto-falante (parte 2) na caixa frontal.

Figura 6. Explodir Diagrama de montagem do rádio manivela

Figura 6. Explodir Diagrama de montagem do rádio manivela

função mecânica

Figura 7. Vista frontal (acima) e lateral (abaixo). A engrenagem 1 recebe entrada da manivela manual e a engrenagem 4 envia saída para o gerador.

Figura 7. Vista frontal (acima) e lateral (abaixo). A engrenagem 1 recebe entrada da manivela manual e a engrenagem 4 envia saída para o gerador.

Figura 8. O escudo exterior do gerador é alinhado com um ímã. As bobinas de cobre permanecem fixas enquanto a concha gira, alternando o campo magnético e induzindo uma corrente.

Figura 8. O escudo exterior do gerador é alinhado com um ímã. As bobinas de cobre permanecem fixas enquanto a concha gira, alternando o campo magnético e induzindo uma corrente.

o aspecto mecânico é compreendido do sistema gerador-manivela. A estrutura básica é a seguinte (consulte a figura 6 para referência):

a manivela contém uma alça rigidamente presa a um eixo, que é então montada na engrenagem 1. O objetivo da alça é tornar mais fácil para o usuário “manivela” e, assim, inserir o torque no sistema de engrenagens para ser amplificado. O sistema de engrenagens compõe de 4 engrenagens, com a engrenagem 1 sendo a engrenagem de torque de entrada, a engrenagem 4 sendo a engrenagem de torque de saída e as engrenagens 2 e 4 sendo as engrenagens de ampliação de velocidade angular. Além disso, a engrenagem 4 é conectada a um eixo que gira o invólucro do gerador. A ideia por trás do sistema de engrenagens é que, com uma “manivela” completa da alça, as engrenagens ampliarão essa rotação em 10 ou 20 rotações completas da engrenagem 4. Isso aumenta drasticamente a eficiência na rotação da concha do gerador para gerar eletricidade. De acordo com a Lei de indução de Faraday, a rotação da concha do gerador gera um campo magnético, que então gera uma corrente que pode ser armazenada e usada pelo rádio da manivela.

quanto mais rápida a rotação, mais corrente é gerada; portanto, o sistema de engrenagens é projetado para ter uma potência mais alta e uma entrada de velocidade mais baixa do usuário que deve ser convertida em uma potência mais baixa, mas maior velocidade no gerador. Portanto, quando o usuário deseja reproduzir a proporção, ele deve girar manualmente a manivela para gerar o campo magnético que, por sua vez, geraria corrente elétrica que alimenta o rádio da manivela.

projeto para fabricação e montagem (DFMA)

o principal objetivo da análise de projeto para fabricação e montagem (DFMA) é apresentar várias melhorias voltadas para simplificar o processo de fabricação e montagem. Algumas considerações importantes podem incluir Contagem de peças, seleção de materiais, volume de produção, tolerâncias, etc.

este rádio de manivela consiste em 41 peças e conjuntos, conforme mostrado na seção acima. A maioria das peças não metálicas são feitas de plástico ou borracha através de moldagem por injeção ou estampagem. Estes são métodos bastante eficientes de fabricação de componentes não metálicos para produção em massa. Os componentes metálicos, por outro lado, são feitos de vários materiais, incluindo aço, alumínio, ligas metálicas e muitos outros. Dependendo do uso e da forma dos componentes metálicos, os processos de fabricação variam de laminação a frio, estampagem, litografia, etc.

alguns esforços foram feitos para simplificar o projeto para a facilidade de fabricação e montagem. Esses métodos incluem:

  • as abas dobradas na tela do alto-falante facilitam a montagem e permitem que ele seja conectado sem peças adicionais.
  • a maioria das engrenagens é feita de nylon autolubrificante, com tamanho padronizado e materiais projetados para minimizar o atrito.
  • a maioria dos componentes não metálicos é feita com moldagem por injeção. Ao mudar o molde, uma moldagem por injeção padrão pode potencialmente produzir todos os componentes não metálicos.
  • a caixa externa é feita com a mesma dimensão, permitindo que compartilhem recursos semelhantes e permitindo que sejam fixados uns com os outros facilmente.
  • muitos dos botões de controle estão integrados. Por exemplo, os controles de ligar/desligar e volume são integrados em um único indicador, reduzindo a contagem de peças e simplificando o design.
  • Peças com pouca necessidade de tolerâncias apertadas são feitas de plástico através de moldagem por injeção, evitando a necessidade de examinar as dimensões durante o processo de fabricação.
  • a maioria das peças não metálicas é feita através de moldagem por injeção sem a necessidade de qualquer processo de fabricação secundário.
  • as engrenagens são moldadas por injeção na mesma cor para facilitar a coordenação e a caixa externa é moldada por injeção em verde para apelo estético e ambiental (ou seja, o rádio é ecologicamente correto, sugerido por sua “greeness”).
  • os furos roscados eliminam a necessidade de porcas e arruelas, minimizando a contagem de peças e garantindo uma montagem rápida.
  • a maioria dos eletrônicos vem em subconjuntos que podem ser produzidos em massa por outras fábricas, permitindo que o fabricante do rádio se especialize na montagem do rádio juntos.
  • embora a capa frontal e a capa traseira pareçam muito semelhantes, elas são muito fáceis de diferenciar umas das outras.
  • tomadas de plástico com diferentes tamanhos e champfers indicam onde anexar quais conjuntos elétricos nas caixas.

algumas melhorias podem ser feitas nas seguintes áreas:

  • existem muitos parafusos com vários tamanhos. Parafusos padronizados tornarão o processo de montagem mais simples e rápido.
  • as várias placas de circuito podem ser combinadas em uma placa de circuito, minimizando a contagem de peças e simplificando a montagem.
  • o conjunto de engrenagens parece complicado e difícil de desmontar devido à restrição de espaço e volume.
  • a engrenagem de metal foi pressionada. Este procedimento requer alta precisão e baixa tolerância.
  • os fios conectam conjuntos de circuitos em ambos os lados dos casos, dificultando a desmontagem se houver algo errado.
  • Snap fits pode ser usado em vez de parafusos em alguns casos.

Análise de modos e efeitos de falha (FMEA)

análise de modo e efeitos de falha (FMEA) do rádio de emergência solar e manivela Kikkerland Dynamo fornece uma grande visão sobre a aplicação atual do gerador de dínamo e do painel solar em um produto comercializável. Este produto mostrou ser uma peça muito compacta que abriga com sucesso vários componentes, permitindo diversas funções. No entanto, este rádio não é sem suas falhas com vários modos identificáveis de falha, tabulados abaixo.

no geral, a classificação de ocorrência (O) de falha em seus vários modos é bastante baixa, chegando a 5 para um modo. Isso indica que se deve esperar que este produto retenha a funcionalidade por um longo período de tempo. Infelizmente, a gravidade das falhas tem uma classificação máxima de 7 para quatro modos e uma classificação de 6 para quatro modos. Além disso, a detecção de classificação de falha (D) é relativamente baixa, com a maioria das classificações abaixo de 4, mas tem um modo com uma classificação de 9 e outro com 8. No entanto, as taxas de design bem no geral, indicadas pela classificação RPN mais alta de 105.

portanto, o produto Kikkerland mostrou ter sido projetado muito bem com uma alta longevidade de uso. Muitos dos modos de falha são devido ao desgaste ou condições extremas, como grande umidade ou calor. Nosso produto que projetamos deve emular o design do rádio, mas buscaremos melhorias. Algumas áreas que pretendemos melhorar São: impermeabilizando os conjuntos eletrônicos e microprocessadores; aumentando a ventilação ou dissipação de calor das engrenagens ou do motor; trocando o material da engrenagem para evitar o desgaste; protegendo as engrenagens e o gerador de choques; troque as baterias para evitar vazamento de ácido.

o rádio Kikkerland é um produto muito robusto e pode operar em diversas áreas e Condições e pode continuar a operar por um longo período de tempo. Acreditamos que, ao realizar métodos de falha e Análise de efeitos, podemos aumentar a vida útil e a confiabilidade de nosso produto para exceder a do rádio Kikkerland.

um resumo dos modos de falha mais comuns pode ser encontrado abaixo:

Número da Peça Item Função Modo de Falha Efeitos de Falha S Causas de Falha O Controles do Projeto D RPN Ações Recomendadas
25 Antena / Antena de Recepção do Sinal de Ajuste, de Quebra, Flexão Baixa qualidade de sinal, possíveis avarias 5 Soltando o rádio, a utilização imprópria 3 a Antena é flexível 1 15 Internatlize de antena na rádio ou faça a antena flexível
27 Pedivela Tradução do manual de energia para as engrenagens Quebrar, Dobrar, o Desapego Não há mais energia gerada a partir de arranque. Só pode rádio de potência com luz do sol 6 Dobra-se, caindo, girando a manivela muito rápido 2 a Manivela é feito para ser curto e grosso, portanto, difícil de quebrar 1 12 Escrever um aviso sobre o produto, use um material mais forte
18, 22, 26, 31 Eletrônicos / Microprocessadores Assembléias Tirar elétrica de entrada e determinar a saída adequada para cada sinal danos de Água Inoperante sistema 7 Chuva, água acidental de dano 4 Todos os componentes eletrônicos são protegidas dentro da caixa 4 112 Selo eletrônica, para torná-los à prova d’água, gravação de “água” aviso sobre o produto
17, 18, 22, 26, 31 Eletrônicos / Microprocessadores Assembléias, Bateria Tirar elétrica de entrada e determinar a saída adequada para cada sinal, armazenamento de energia Superaquecimento Desempenho é significativamente reduzido 6 uso Prolongado, estendido sol e a alta temperatura de exposição 1 Todos os eletrônicos são protegidas dentro da caixa 5 30 Adicionar um ventilador, adicione um sinal de alerta, adicione um sensor de temperatura, adicionar um dissipador de calor
10, 12, 14, 16 Mudanças Tradução manivela energia mecânica de entrada para o gerador de Desgaste Não há mais geração de energia através de cranking, significativas perdas por atrito, o escorregamento de mudanças 6 uso Extensivo, defeitos de fabricação 1 Mudanças são feitas de nylon, que é relativamente forte auto-lubrificantes polímero 4 24 mudando os materiais das engrenagens. Por exemplo, os metais são menos suscetíveis ao desgaste
38 Cabos Transferência de sinal elétrico para / a partir de vários componentes Soltando rádio, desgaste, uso prolongado Inoperante sistema 7 Má fabricação, sobreaquecimento, choque danos 3 Existem vários fios com baixa resistência dentro de cada cabo 4 84 Utilize um circuito integrado para todo o conjunto eletrônico
24 On / Off / Volume Indicador Permitindo que o usuário manipular o volume do alto-falante e ligar o rádio ligado / desligado Quebra de não é Possível manipular o volume do alto-falante 5 Tombamento botão, forçando o botão na direção errada 2 O botão é rotulado para informar os usuários de que direção ele pode ou não pode virar 2 20 Adicionar rolha de borracha para restringir o botão de movimento
7 Estação de Rádio Sintonizador Indicador Permitindo ao usuário manipular a frequência de rádio Quebra de não é Possível mudar os canais de rádio 5 Tombamento botão, forçando o botão na direção errada 2 O botão é rotulado para informar os usuários de que direção ele pode ou não pode virar 2 20 Adicionar rolha de borracha para restringir o botão de movimento
1, 3 Frente e verso Caso Realização de assembleia e alto-falante juntos, protegendo os componentes Quebrar, desfazia Estética, a exposição dos componentes vulneráveis 4 Soltando a rádio 5 Há mais de uma parafusos que prendem a frente e para trás caso, em conjunto, diminuindo a probabilidade de quebrar 2 40 Adicionar amortecedores para minimizar o impacto
4, 5, 40, 41 alto-Falante da placa, cone, ímã, bobina Tradução sinal elétrico em som Vibracional estresse alto-Falante e mau funcionamento do sistema inoperante 7 Reprodução de rádio no volume máximo, ao desgaste e 5 alto-Falante é feito para abranger toda a faixa de audição humana 3 105 Adicionar aviso para manter o volume a 90% do máximo. Limite de volume internamente para 90%
8, 13, 15 Gerador de ímã, shell Tradução energia de rotação em energia elétrica através da indução magnética Desmagnetização Não há mais energia gerada a partir de gerador / pedivela 6 de Alta temperatura, curto-circuito 2 bobinas de Cobre e ímã vêm em várias partes, permitindo que ele continue a funcionar mesmo quando não está funcionando 8 96 Adicionar o isolamento em torno do gerador, adicionar protetor solar / dissipador de calor para o gerador assembleia
17 Bateria Armazenamento de energia eléctrica Vazamento de ácido de bateria sistema Inoperante devido aos danos da água e a falta de energia dispositivo de armazenamento 7 Bateria descarregar, sobreaquecimento 1 Existem duas baterias para armazenar a energia e eles são armazenados com adicional de plástico enrolando 9 63 Mudança para o estado sólido da bateria
26 Fone de ouvido jack assembleia Plug para fones de ouvido Quebra de, mau funcionamento opção de fone de ouvido indisponível 3 bater fone de ouvido com pequenas ferramentas (por exemplo . chaves de fenda) 1 A localização da tomada de fone de ouvido torna improvável a ser danificado com partes menores 3 9 Adicionar removível tampa de borracha para tomada de fone de ouvido
19, 20, 32, 33, 34 Sortido de parafusos Realização de componentes Threads estão desgastados, perdendo alguns parafusos Repetitivos afrouxar e apertar parafusos 3 Maciez, maleabilidade do plástico, do tamanho do parafuso 3 Parafusos vêm em tamanhos padrão, tornando mais fácil para substituir 2 18 Use helicoils, fortalecer o caso de materiais em torno do parafuso pontos

Design para o meio Ambiente (DFE) – EIO-LCA

A produção de energia solar a manivela rádio é o maior fator no produto de gases de efeito estufa. Os setores econômicos que mais contribuem para esse número são a geração e o fornecimento de energia, as usinas de ferro e aço e a fabricação de semicondutores e dispositivos relacionados. A maioria dessas emissões são influências indiretas nas emissões de GEE. As áreas potenciais de redesenho são discutidas nas seções a seguir. Um aumento de US $30 em impostos relacionados a GEE aumentaria o custo vitalício do produto em US $0,60, o que representa cerca de 2% do custo do produto. O resultado pode ser resumido na tabela abaixo:

Categoria Item Comprado Melhor Correspondência Setor Econômico # e o Nome a Confiança de que o setor representa o item Unidade de Referência Unidade consumida por vida útil do produto Custo unitário custo de Vida toda a Economia mt dióxido de carbono lançado por us $1 milhão de saída para o sector Implícita mt de dióxido de carbono por vida útil do produto dióxido de carbono imposto ($30 / mt)
Produção Manivela de Rádio 334310: Áudio e vídeo fabricação de equipamentos de Alta Manivela Rádio 1 $30 $30 549 0.01647 $0.4941
Produção Painel Solar 334413: Semicondutores e relacionados com o dispositivo de fabricação Alta Painel Solar 1 $5 $5 603 0.003015 $0.09045

fabricação

o rádio de Manivela Solar é composto principalmente de componentes plásticos moldados por injeção, parafusos de metal padronizados e circuitos eletrônicos pré-fabricados. Embora funcione fora da rede, o dispositivo não é completamente “verde”. Várias modificações podem ser feitas no processo de fabricação para diminuir o impacto ambiental deste produto. Em primeiro lugar, os componentes de plástico (dos quais o material não é especificado explicitamente pelo fabricante) podem ser substituídos por plástico pós-consumo, plástico reciclável ou plástico à base de celulose. Em segundo lugar, a embalagem de plástico pode ser substituída por um material mais ecológico, como papelão. Finalmente, a quantidade de solda pode ser reduzida utilizando circuitos integrados, e o processo de solda pode envolver Solda Sem chumbo. Como é o caso de qualquer produto, a redução de material é preferida para reduzir custos e impactos ambientais.

Use

o rádio de Manivela Solar tem uma função muito confinada: para capturar sinais de rádio. Embora conclua essa tarefa com impacto ambiental insignificante, sua função pode ser expandida para reduzir o impacto prejudicial de outros dispositivos para o meio ambiente. Por exemplo, um despertador pode ser adicionado para melhorar a funcionalidade. Uma capacidade de entrada mp3 também pode ampliar sua base de usuários. Para substituir completamente um relógio de cabeceira, o dispositivo também pode precisar de um cabo de alimentação (que pode ser removido para uso fora da rede). A impermeabilização seria uma recomendação final para aumentar a funcionalidade. Isso também aumentaria a vida útil esperada do produto.

fim de vida

o rádio de Manivela Solar não tem nenhum propósito quando deixa de funcionar. É mais provável que seja descartado quando quebrado. Isso é lamentável devido aos efeitos nocivos que a eletrônica e as baterias podem exibir no meio ambiente. Além de construir a montagem a partir de materiais biodegradáveis ou bio-friendly, poucas opções permanecem para prolongar a vida útil deste dispositivo quando sua função original expira.

DFE conclusões

em conclusão, os dois métodos mais simples para reduzir o efeito do rádio solar de manivela no meio ambiente são o uso de materiais “mais verdes” e a expansão da funcionalidade do produto.

Membro da Equipe de Funções

Oscar Chahin: FMEA, Análise Mecânica, Estudo do Usuário
Evan Portões: DFE, as partes Interessadas, DFE-COI
Kartik Goyal: lista De Materiais e o Diagrama, a Utilização, o Estudo do Usuário, Mecânico, Função
Huan (Steve) Q: DFMA, DFE-COI, Estudo do Usuário
Andre Sutanto: Editor de Wikipédia, lista de materiais, Stakeholders

Carnegie Mellon University Green Design Institute. (2008) Economic Input-Output Life Cycle Assessment (EIO-LCA), US 1997 Industry Benchmark model. < http://www.eiolca.net>Dieter, George E., E Linda C. Schmidt. engenharia. 4ª edição. New York, NY: McGraw-Hill, 2009. 707-715. Imprimir.

Imagens obtidas a partir de: Figura 1: www.amazon.com/Kikkerland-Dynamo-Solar-Crank-Emergency/dp/B0017S4C26/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1346370017&sr=8-2&keywords=

Recuperado do “https://wiki.ece.cmu.edu/ddl/index.php/Hand_crank_radio”

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