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第二节 认识设计
第一章技术及其性质
学习目标
1.理解设计的概念
2.懂得技术目标的实现要靠精心设计来完成
3.了解技术与设计的相互关系
本章思维导图
导入
说一说汽车的特点，他们有什么区别，外观上也是天差地别，那么下面我们就来学学跟这些有关的内容。
设计是人类的一种重要创造活动，是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。具体地说，设计是把预定的目标经过一系列的规划、分析和决策，产生相应的文字、数据、图形、实物的过程。通过这个过程，把创新构思转化为符合人类需要的某类产品或工程。所以说，设计的本质是一个创新的过程。
一、技术目标通过精心设计实现
“核桃好吃壳难剥”。下图是我们日常用到的家用夹核桃工具，他简单、实用，凝聚了设计者的智慧，但是，这样的核桃夹每次只能剥一个核桃，如果要实现批量剥壳以满足工厂生产的要求，显然必须重新研究设计方案了。
一、技术目标通过精心设计实现
（一）撞击法
坚果以较大的速度v撞击打板（或衬板），经反复撞击后使外壳破碎而实现脱壳。如下图。
一、技术目标通过精心设计实现
（二）挤压法
在花生、稻谷等的去壳设备中，使用一对转向相反、间距可调的平行放置的轧棍，将其调整到适当的间隙，使花生或稻谷等通过间隙时受到轧辊的挤压而破壳。运用同样的原理，也可以实现核桃破壳。如下图。
一、技术目标通过精心设计实现
（三）搓碾法
坚果在两片相对运动着的齿盘1、齿盘2间受到强烈的搓碾和剪切作用，外壳破碎并脱离，达到去壳目的。如右图。
一、技术目标通过精心设计实现
（四）高真空度法
将坚果放在真空爆壳机中，在真空条件下，将具有一定水分的坚果加热到一定温度，在真空泵的抽吸下，坚果吸热使外壳的水分不断蒸发，其韧性强度降低，脆性大大增加；真空作用又使壳外压力降低，壳内部属于较高压力状态，在内外压力差的作用下，外壳爆裂，从而使外壳脱去。
一、技术目标通过精心设计实现
（五）燃烧法
该法利用火焰在高温下将坚果物料外壳烧焦，然后对未烧尽的物料进行挤压刮除。之后将仁、壳一起送进分离器，使仁、壳分离，再将仁进行清洗即可。这种方法虽脱壳率高，但燃烧温度较难控制，很容易使物料熟化甚至焦化。
一、技术目标通过精心设计实现
（六）化学法
化学腐蚀法是将待脱壳的坚果浸入脱壳溶液（用来软化物料外壳或溶去一部分外壳）中，然后再利用机械方式脱壳的方法，这种方法需添加其他化学物质如碱、酶等，这些添加物会使产品残留异味、变质，影响产品的品质，此方法整仁率较高。
可以看出，每一种方法用于核桃去壳都不够理想，为此需要我们在总结分析的基础上，充分发挥自己的想象力和创新意识，设计开发出相对完美的剥壳设备来。以下三种为较优方案：
一、技术目标通过精心设计实现
方案一：将多种方法组合使用，提高破壳效果。如图将搓碾法与撞击法的组合使用，甩料盘将核桃甩出，核桃高速撞击机壳，使核桃仁与壳结合松动，以减少搓碾时核桃仁的破碎。
一、技术目标通过精心设计实现
方案二：对挤压法进行改进，使挤压和搓碾同时起作用，增大桃核壳的裂缝，如图所示，核桃在齿盘的旋转带动下挤入，一定间距的齿尖不断沿着壳表面施压，裂缝不断扩大，最后果壳基本上完全破裂，碎壳和果仁通过最小间隙处掉落下来。
一、技术目标通过精心设计实现
方案三：离心式核桃破壳设备是对撞击法的改进，使核桃高速甩出并撞击导向板，利用离心力所产生的撞击作用完成核桃破壳。如左图。
互动探究
讨论并总结常见破壳方法的特点
破壳方法 工作原理 优点 缺点
撞击法
挤压法
搓碾法
高真空度法 高真空度法.pptx
燃烧法
化学法
以较大的速度v撞击打板（或衬板），经反复撞击后使外壳破碎而实现脱壳
去壳设备中，使用一对转向相反、间距可调的平行放置的轧棍，将其调整到适当的间隙，使果实通过间隙时受到轧辊的挤压而破壳
在两片相对运动着的齿盘1、齿盘2间受到强烈的搓碾和剪切作用，外壳破碎并脱离
利用火焰在高温下将坚果物料外壳烧焦，对未烧尽的物料进行挤压刮除。之后将仁、壳一起送进分离器，使仁、壳分离，再将仁进行清洗即可
将待脱壳的坚果浸入脱壳溶液中，再利用机械方式脱壳的方法
方法简单，成本较低
整仁率较低，破碎和果壳和果仁不分拣
方法简单，成本较低
整仁率较低，破碎和果壳和果仁不分拣，对果壳的大小要求差不多一致
方法简单，脱壳率较高
容易碾碎果仁
果仁比较完整
比较复杂。成本较高
脱壳率较高，脱壳比较彻底
燃烧温度较难控制，容易焦化
整仁率高，所有大小的果实都适用
产品残留异味、变质，品质会受影响
二、技术与设计相互促进
在历史发展的过程中，人类经历了漫长的教育活动，造物活动是人类特有的智慧和能力的表现，其发展过程体现了技术和设计的关系。
设计只是技术发展的驱动力，是技术成果转化为现实的桥梁和纽带。例如技术为了满足原始社会人类生存的需要，便于开展狩猎、刨地等活动，便出现了用于工具制造的打磨技术。发动机理论和技术的产生，辅以精心的设计，才促成了摩托车、汽车、轮船、飞机等不同产品的开发，满足了人们不同的生产和生活需要。
二、技术与设计相互促进
反之，技术的发展也为设计提供了更多的可能性和手段，推动了设计水平的提高。例如，任何新材料的设计应用都是在已有技术的基础上产生的。计算机技术的出现及CAD（计算机辅助设计、CAE（计算机辅助工程）、CAPP（计算机辅助工艺设计）等软件技术的应用和发展，3D打印技术的发展等，结合优化设计，人机工程学等各种设计理论，使人们可以凭借计算机软件来辅助设计，这不仅拓宽了设计手段和方法，而且使表达的主题更丰富，更符合人们的需求，工作效率更高，设计质量更高。
课堂总结
认识设计
技术目标经过精心设计实现
撞击法
挤压法
搓碾法
高真空度法
燃烧法
化学法
设计与技术相互促进
设计是技术发展的驱动力，是技术成果转化为现实的桥梁和纽带
技术的发展也为设计提供了更多的可能性和手段，推动了设计水平的提高
行动创造未来！
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