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        多路況易拖拉行李箱設(shè)計(jì)

        2016-09-26 21:08:46馮廣增
        卷宗 2016年7期
        關(guān)鍵詞:人機(jī)工程

        馮廣增

        摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活節(jié)奏越來越快,出行也越來越頻繁,但在許多因有樓梯、路面不平整、泥濘的路面等其它不利路況,普通行李箱難以滿足要求,人們不得不吃力地搬移沉重的行李箱,這不僅給人們的出行帶來不便,而且還加劇了行李箱的磨損。本文主要通過對(duì)市場(chǎng)上的普通行李箱存在的問題進(jìn)行分析,從結(jié)構(gòu)和功能角度,運(yùn)用機(jī)械原理和人機(jī)工程原理對(duì)行李箱惡劣路況的使用提出優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,使行李箱具備上下樓梯、在不平泥濘路面行駛等能力,并使拖拉行李箱符合人機(jī)工程要求且更加便利。

        關(guān)鍵詞:多路況易拖拉行李箱;機(jī)械機(jī)構(gòu);人機(jī)工程

        1 前言

        目前,市場(chǎng)上的普通行李箱多是底部設(shè)有固定輪或萬向輪,箱體背面具有可伸縮性的拉桿,它在水平路面上具有良好的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。然而,在樓梯、不平整路面、泥濘的路面等場(chǎng)合,這類行李箱輪子與地面間運(yùn)動(dòng)的剛性大,輪子較小,拉桿只能在一個(gè)自由度上運(yùn)動(dòng),行李箱運(yùn)動(dòng)時(shí)路面對(duì)箱體的沖擊和振動(dòng)較大,輪子的磨損和損傷較大,箱子的操縱不太靈活,拖拉行李箱的舒適性不高,操縱桿容易因波動(dòng)較大的沖擊力而被折斷,行李箱的質(zhì)量和使用壽命降低,對(duì)行李箱內(nèi)的物品的保護(hù)不夠好。比如,現(xiàn)今許多大學(xué)生假期返校離校時(shí)都需要搬著行李上下樓梯,普通行李箱很不方便;再比如,雨雪天氣,路面泥濘有積水,普通行李箱難以做到工作穩(wěn)定可靠。因此,可以對(duì)現(xiàn)有的普通行李箱的拉桿和行駛輪進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),運(yùn)用機(jī)械原理和人機(jī)工程原理提出結(jié)構(gòu)和功能方案,分析其特點(diǎn),以設(shè)計(jì)出更加人性化的行李箱。

        2 行李箱總體尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)

        行李箱的總體尺寸設(shè)計(jì)主要依據(jù)是人機(jī)工程學(xué)原理。根據(jù)國標(biāo)GB 10000—1988給出的身高體重、臂長、腿長等六項(xiàng)人體尺寸數(shù)據(jù)(如表1)以及立姿人體尺寸(表2)可對(duì)箱體進(jìn)行合理設(shè)計(jì):長50cm寬30cm高70cm

        3 拉桿的改進(jìn)設(shè)計(jì)

        普通的行李箱拉桿是長方形伸縮桿,雖然長度可以變化,但是只能在一個(gè)方向上縮短或伸長,不能適應(yīng)人的手腕關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍,在使用過程中易造成手腕的不適或是拉桿的破壞。而此方案采用兩節(jié)拉桿,其間用萬向節(jié)連接,使用行李箱時(shí),兩桿的夾角在空間可以任意變化,因而拉桿可以使手腕在舒適條件下拉動(dòng)行李箱。下圖為改進(jìn)前后的效果圖:

        4 履帶輪的設(shè)計(jì)

        普通行李箱僅在底部設(shè)置了2個(gè)固定滾輪或4個(gè)萬向滾輪,在較為平坦的路面上,該機(jī)構(gòu)具有良好的工作效果,但由于滾輪本身半徑較小且不耐磨損,輪與箱體之間剛性連接,一遇上泥濘坎坷就容易陷入困境,地面對(duì)箱體的沖擊振動(dòng)較大。該設(shè)計(jì)方案保留了普通行李箱底部的4個(gè)萬向輪,而在行李箱的側(cè)面設(shè)置了履帶輪及緩沖減振裝置。如下圖所示為效果圖。其中,履帶緊拉在四個(gè)規(guī)律分布的滾筒上,滾筒可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),每個(gè)轉(zhuǎn)軸由兩個(gè)球軸承支持在兩邊的支架一端的孔內(nèi),支架上有減振器和彈性元件用以緩沖吸能減振。這樣,在平坦路面上用底部的萬向輪,而在上下樓梯、不平路面等其它惡劣的路況,用側(cè)面的履帶輪應(yīng)對(duì)。

        5 結(jié)語

        本設(shè)計(jì)方案提出萬向節(jié)改進(jìn)的拉桿及增設(shè)履帶輪和減振緩沖裝置,有效解決普通行李箱存在的弊端,方便了人們的出行。但它仍然存在著一些問題,即加工制造難度加大,制造成本提高,增加了行李箱自重等,這些問題尚需解決。

        參考文獻(xiàn)

        [1]孫桓.機(jī)械原理.高等教育出版社.2013

        [2]丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué).北京理工大學(xué)出版社.2011

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