ผังมโนทัศน์สาระการเรียนรู้

การออกแบบสิ่งของเครื่องใช้
หลักการออกแบบสิ่งของเครื่องใช้ มีดังนี้
1. หน้าที่ใช้สอย
2. ความปลอดภัย
3. ความแข็งแรง
4. ความสะดวกสบายในการใช้
5. ความสวยงาม
6. ราคา
7. ซ่อมแซมได้ง่าย
8. วัสดุและวิธีการผลิต
9. การขนส่ง

กระบวนการออกแบบ
กระบวนการออกแบบมีขั้นตอน ดังนี้
1. การกำหนดปัญหาหรือความต้องการ เพื่อนำไปสู่การแก้ปัญหาหรือตอบสนองความต้องการ
2. การวิเคราะห์ปัญหาหรือความต้องการ เพื่อให้เห็นสาเหตุของปัญหาหรือความต้องการทั้งหมด
3. การกำหนดความต้องการของการออกแบบ กำหนดวัตถุประสงค์ในการออกแบบ
4. การสร้างทางเลือกหรือออกแบบชิ้นงาน วิเคราะห์ข้อมูลเป็นแนวคิดหรือจินตนาการ
5. การตัดสินใจเลือกแบบที่ดีที่สุด เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสีย พิจารณาข้อจำกัดต่าง ๆ
6. การปรับปรุงข้อบกพร่องของชิ้นงาน หากพบข้อบกพร่องก็ควรปรับปรุงแก้ไข

การเขียนภาพฉายและการจำลองแบบ
การเขียนภาพฉาย
ภาพฉายเป็นภาพที่แสดงรูปร่างพื้นผิวของวัสดุเพื่อให้เห็นลักษณะของรูปร่างและขนาดตามความเป็นจริง ในงานเขียนแบบจะเขียนภาพฉาย 3 ด้าน คือ ภาพด้านหน้า ภาพด้านข้าง และภาพด้านบน

การเขียนภาพฉายมีหลักในการพิจารณา คือ
1. ฉากรับภาพ ชิ้นงาน และสายตาต้องขนานกัน
2. สายตาที่มองต้องตั้งฉากกับฉากรับและภาพในขณะที่มองชิ้นงาน
3. สายตาที่มองต้องพุ่งเป็นเส้นตรง

การจำลองแบบ
การจำลองแบบสามารถพิจารณาได้ดังนี้
1. การจำลองแบบเพื่อขยายหรือย่อแบบ
2. การจำลองแบบย่อส่วนจากสิ่งแวดล้อม
3. การจำลองแบบเพื่อศึกษารายละเอียด
การเขียนจำลองแบบ การจำลองแบบต้องมีการกำหนดมาตราส่วนเพื่อความสะดวกในการเขียนแบบ ซึ่งการเลือกใช้มาตราส่วนในการจำลองแบบควรคำนึงถึงขนาดและรายละเอียดของชิ้นงานด้วย
อุปกรณ์และระบบที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสิ่งของเครื่องใช้
อุปกรณ์ไฟฟ้า ตัวอย่าง มีดังนี้
1. สวิตช์ ทำหน้าที่ตัดต่อวงจรไฟฟ้า ส่วนใหญ่จะใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ให้แสงสว่างภายในบ้าน
2. ปลั๊ก เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ต่อกระแสไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า
3. คัตเอาต์ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งใช้สะพานไฟทำหน้าที่ตัดต่อกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า
4. ฟิวส์ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งต่อไว้ในวงจรไฟฟ้าเพื่อป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้ามาเกินพิกัด
5. กล่องแยกสายไฟฟ้า มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีทั้งชนิดที่ทำด้วยไม้ โลหะ และพลาสติก

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ตัวอย่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีดังนี้
1. ตัวต้านทาน ทำหน้าที่จำกัดปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรไฟฟ้า
2. ตัวเก็บประจุ ทำหน้าที่เก็บสะสมประจุไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า
3. ตัวเหนี่ยวนำ ทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็ก

4. ทรานซิสเตอร์ ทำหน้าที่เป็นตัวขยายสัญญาณไฟฟ้าให้เพิ่มขึ้นหรือเป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์เปิด–ปิดได้

5. ไดโอด ทำหน้าที่เรียงกระแสไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไปเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

6. สวิตช์ทำหน้าที่เปิด–ปิดวงจรไฟฟ้าหรือใช้ต่อให้แต่ละส่วนเชื่อมถึงกัน

กลไก
กลไก มีหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่และเพิ่มขนาดแรงในการเคลื่อนที่ ระบบการทำงานของกลไกแบ่งการทำงานเป็น 3 ส่วน คือ ปัจจัยนำเข้า (Input) กระบวนการ (Process) และผลผลิต (Output)
หน้าที่ของระบบการทำงานของกลไกมีดังนี้
1. การเปลี่ยนแปลงลักษณะของการเคลื่อนไหวและเคลื่อนที่
2. การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนที่
3. การเปลี่ยนแปลงความเร็วของการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนที่
4. การเปลี่ยนแปลงระยะทางของการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนที่
5. การเปลี่ยนแปลงทิศทางของการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนที่
6. การเปลี่ยนแปลงขนาดของแรงที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนที่
ตัวอย่างส่วนประกอบของกลไกในการสร้างสิ่งของเครื่องใช้ มีดังนี้
1. สายพาน เป็นกลไกที่ใช้ส่งกำลังจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งด้วยความเร็ว
2. เฟืองและเกียร์ เป็นกลไกที่มีความสำคัญในการลดหรือเพิ่มความเร็วของเครื่องใช้
3. คานงัด เป็นกลไกพื้นฐานที่มีความสำคัญแบบหนึ่งที่ใช้เพิ่มและลดแรงในการทำงาน 

การควบคุม
การควบคุม หมายถึง กระบวนการควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องใช้
ความสำคัญของการควบคุม
1. ทำให้ได้สิ่งของเครื่องใช้ที่มีมาตรฐานตามที่กำหนด
2. สามารถตรวจสอบวิธีการสร้างสิ่งของเครื่องใช้ว่าเป็นไปตามแผนหรือไม่
3. ทำให้สามารถตรวจสอบผลของการสร้างสิ่งของเครื่องใช้ว่าดำเนินการไปถึงขั้นตอนใด
4. ทำให้ทราบถึงปัญหาและอุปสรรคในการสร้างสิ่งของเครื่องใช้ว่าเป็นอย่างไร เกิดขึ้นเมื่อไร
และควรแก้ไขอย่างไร

การควบคุมในการสร้างสิ่งของเครื่องใช้
1. การควบคุมมอเตอร์ เป็นการบังคับให้มอเตอร์ทำงานหรือหมุนตามที่ต้องการ
2. การควบคุมนิวแมติกส์ เป็นการใช้อากาศอัดส่งไปตามท่อเพื่อเป็นตัวกลางการถ่ายทอดกำลังของไหลให้เป็นกำลังงานกล
3. การควบคุมไฮดรอลิก เป็นการทำงานที่ใช้น้ำมันเป็นสารตัวกลางในการทำงานเพื่อเปลี่ยนแปลงกำลังงานของของไหลให้เป็นกำลังงานกล

แหล่งที่มาของเนื้อหา : สำนักพิมพ์วัฒนาพานิช www.wpp.co.th