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        多功能桌椅的設計與應用研究

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

        張重繼

        【摘 要】經過對國內的桌椅的綜合分析,設計了一款多功能桌椅。它裝有的重力平衡裝置能夠調整坐姿,隱藏式折疊桌面可做書桌使用,并在椅下的空間設置了抽拉式儲藏板,可用于臨時放置學習用品。多功能桌椅設計合理、結構簡單,對矯正坐姿,預防近視起到積極作用。

        【關鍵詞】多功能;一體化桌椅;重力平衡裝置

        0引言

        目前市場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,對桌椅提出了新的要求。將桌子和椅子一體化設計,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足人們的需求。

        1 多功能桌椅整體方案設計

        多功能桌椅設計的總體思路是:首先要多功能即椅子兼帶書桌;其次重力平衡裝置使凳面可以隨著人體重心轉動以矯正坐姿;再次書桌可以方便簡潔的書寫,實現(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

        一體化桌椅總體設計方案如圖1所示。它由重力平衡裝置、支撐裝置、書寫桌面、存儲裝置組成。

        圖1 智能多功能座椅總體方案圖

        桌椅的工作原理

        桌椅的重力平衡調節(jié)功能是由重力平衡裝置來完成的,它以可轉動一定角度的椅面為主要支撐,高強度彈簧為輔助支撐。當坐姿不正,椅面傾斜人體會失去平衡,此時需及時調整坐姿,從而達到矯正坐姿的目的。書寫桌面連接在椅子扶手位置,通過伸出旋轉展開桌面,實現(xiàn)桌椅一體化。

        2 多功能桌椅的主要結構設計

        2.1 重力平衡裝置結構設計

        重力平衡裝置設計由上下椅面、球面副構件、高強度彈簧組成,如圖2所示。下椅面安有球頭座,上椅面安有球面座 ,球頭座和球面座構成球面副,上下椅面可以繞球心做相對轉動,當人體坐在椅子上時,球頭座和球面座構成球面副做主要支撐,上下椅面之間安有四組高強度彈簧做輔助支撐。在正確坐姿時,重心在椅面中心位置,球面副構件和高強度彈簧支撐身體保持平衡,當身體處于不良坐姿時,重心產生偏移,球頭座和球面座相對轉動使椅面傾斜一定角度,此時需要及時調整到標準坐姿,才能保持身體平衡。因此可以保持良好坐姿,預防近視、駝背的發(fā)生。

        圖2 重力平衡裝置

        椅面結構設計

        椅面適宜的高度應使就坐者大腿近于水平,小腿自然垂直,腳掌平放于地面。椅面過高、過低都會感到不適,此高度為380-450mm為宜,經過調試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整為460mm,能達到最佳的使用狀態(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?shù)木嚯x,綜上所述,椅面的深度應以420mm左右為宜。椅面角度經查有關資料,休息用椅為15-20度,工作用椅小于5度,考慮座椅的學習功能,設計椅面角度為0度,這樣能達到較好效果。

        2.2 書寫桌面的結構設計

        書寫桌面的桌面由帶鋁合金邊框的硬塑料板組成,桌面設計為可收縮式,桌面連接在三軌阻尼滑軌上,滑軌固定在扶手上,可以調節(jié)伸出長度。使用時,將桌面移至扶手前端,并從內側將桌面旋轉90度至水平位置,通過支撐桿支撐,桌面向椅背方向傾斜有10°的角度,可以讓人更加舒適的書寫,桌子不用時旋轉至垂直位置收回扶手里。支撐裝置通過受力分析、試驗、比較,選用隨意停支撐桿支撐。

        2.3 存儲裝置的結構設計

        存儲裝置由儲物板、滑道組成,抽拉式儲物板通過滑道連接在椅子下方,抽拉儲物板可方便的放置學習用品,充分利用椅面下的空間。

        3 結語

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

        【參考文獻】

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

        [2]濮良貴,紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2006.endprint

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