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        多功能桌椅的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

        2018-01-24 20:47:02張重繼
        科技視界 2017年31期
        關(guān)鍵詞:多功能

        張重繼

        【摘 要】經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)的桌椅的綜合分析,設(shè)計(jì)了一款多功能桌椅。它裝有的重力平衡裝置能夠調(diào)整坐姿,隱藏式折疊桌面可做書(shū)桌使用,并在椅下的空間設(shè)置了抽拉式儲(chǔ)藏板,可用于臨時(shí)放置學(xué)習(xí)用品。多功能桌椅設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)矯正坐姿,預(yù)防近視起到積極作用。

        【關(guān)鍵詞】多功能;一體化桌椅;重力平衡裝置

        0引言

        目前市場(chǎng)上的桌椅功能比較單一,多數(shù)是固定式的,隨著人們生活水平的提高,對(duì)桌椅提出了新的要求。將桌子和椅子一體化設(shè)計(jì),綜合桌子和椅子的功能,能矯正坐姿、充分利用空間的多功能桌椅將能滿(mǎn)足人們的需求。

        1 多功能桌椅整體方案設(shè)計(jì)

        多功能桌椅設(shè)計(jì)的總體思路是:首先要多功能即椅子兼帶書(shū)桌;其次重力平衡裝置使凳面可以隨著人體重心轉(zhuǎn)動(dòng)以矯正坐姿;再次書(shū)桌可以方便簡(jiǎn)潔的書(shū)寫(xiě),實(shí)現(xiàn)桌椅一體化。

        1.1 一體化桌椅的組成及其工作原理

        一體化桌椅的組成

        一體化桌椅總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。它由重力平衡裝置、支撐裝置、書(shū)寫(xiě)桌面、存儲(chǔ)裝置組成。

        圖1 智能多功能座椅總體方案圖

        桌椅的工作原理

        桌椅的重力平衡調(diào)節(jié)功能是由重力平衡裝置來(lái)完成的,它以可轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的椅面為主要支撐,高強(qiáng)度彈簧為輔助支撐。當(dāng)坐姿不正,椅面傾斜人體會(huì)失去平衡,此時(shí)需及時(shí)調(diào)整坐姿,從而達(dá)到矯正坐姿的目的。書(shū)寫(xiě)桌面連接在椅子扶手位置,通過(guò)伸出旋轉(zhuǎn)展開(kāi)桌面,實(shí)現(xiàn)桌椅一體化。

        2 多功能桌椅的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        2.1 重力平衡裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        重力平衡裝置設(shè)計(jì)由上下椅面、球面副構(gòu)件、高強(qiáng)度彈簧組成,如圖2所示。下椅面安有球頭座,上椅面安有球面座 ,球頭座和球面座構(gòu)成球面副,上下椅面可以繞球心做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)人體坐在椅子上時(shí),球頭座和球面座構(gòu)成球面副做主要支撐,上下椅面之間安有四組高強(qiáng)度彈簧做輔助支撐。在正確坐姿時(shí),重心在椅面中心位置,球面副構(gòu)件和高強(qiáng)度彈簧支撐身體保持平衡,當(dāng)身體處于不良坐姿時(shí),重心產(chǎn)生偏移,球頭座和球面座相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)使椅面傾斜一定角度,此時(shí)需要及時(shí)調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)坐姿,才能保持身體平衡。因此可以保持良好坐姿,預(yù)防近視、駝背的發(fā)生。

        圖2 重力平衡裝置

        椅面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        椅面適宜的高度應(yīng)使就坐者大腿近于水平,小腿自然垂直,腳掌平放于地面。椅面過(guò)高、過(guò)低都會(huì)感到不適,此高度為380-450mm為宜,經(jīng)過(guò)調(diào)試440mm較適宜。椅面的寬度須能容納身材粗壯的人,并考慮了冬季著裝,最終將座椅的寬度調(diào)整為460mm,能達(dá)到最佳的使用狀態(tài)。椅面深度是指椅面的前后距離,其尺寸應(yīng)使臀部得到充分的支持,腰部得到靠背的支持,椅面前緣與小腿之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x,綜上所述,椅面的深度應(yīng)以420mm左右為宜。椅面角度經(jīng)查有關(guān)資料,休息用椅為15-20度,工作用椅小于5度,考慮座椅的學(xué)習(xí)功能,設(shè)計(jì)椅面角度為0度,這樣能達(dá)到較好效果。

        2.2 書(shū)寫(xiě)桌面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        書(shū)寫(xiě)桌面的桌面由帶鋁合金邊框的硬塑料板組成,桌面設(shè)計(jì)為可收縮式,桌面連接在三軌阻尼滑軌上,滑軌固定在扶手上,可以調(diào)節(jié)伸出長(zhǎng)度。使用時(shí),將桌面移至扶手前端,并從內(nèi)側(cè)將桌面旋轉(zhuǎn)90度至水平位置,通過(guò)支撐桿支撐,桌面向椅背方向傾斜有10°的角度,可以讓人更加舒適的書(shū)寫(xiě),桌子不用時(shí)旋轉(zhuǎn)至垂直位置收回扶手里。支撐裝置通過(guò)受力分析、試驗(yàn)、比較,選用隨意停支撐桿支撐。

        2.3 存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        存儲(chǔ)裝置由儲(chǔ)物板、滑道組成,抽拉式儲(chǔ)物板通過(guò)滑道連接在椅子下方,抽拉儲(chǔ)物板可方便的放置學(xué)習(xí)用品,充分利用椅面下的空間。

        3 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)試驗(yàn)證明:多功能桌椅具有功能多、實(shí)用性強(qiáng)、使用方便、利用率高等突出優(yōu)勢(shì),尤其是能養(yǎng)成正確的坐姿,預(yù)防近視和駝背的發(fā)生,其應(yīng)用前景十分廣闊。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]趙江紅.人機(jī)工程學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2010.

        [2]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2006.endprint

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