◆浙江省新昌縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 王鑫明

一、問題的產(chǎn)生

在超市推著小推車上坡時(shí)，若車內(nèi)商品太重，易自行向后倒溜，需較大力氣才能推動(dòng)推車?yán)^續(xù)向前，且不能在斜坡?？?。下坡時(shí)，行動(dòng)不便的老年人來不及剎車易摔倒受傷，因超市推車倒溜而引發(fā)的安全事故時(shí)有發(fā)生。為此，我對推車進(jìn)行了防溜改進(jìn)設(shè)計(jì)。

二、現(xiàn)有設(shè)計(jì)的分析

（一）普通的超市小推車車輪采用凹槽結(jié)構(gòu)，利用摩擦力防止倒溜。在上行的手扶平面電梯上，車輪卡槽會(huì)卡在電梯表面的凹槽里，利用摩擦力防止推車倒溜。但這種結(jié)構(gòu)需要手腳利索的人操作才不會(huì)發(fā)生倒溜，不適用于老年人等特殊人群。

（二）有些機(jī)場內(nèi)的推車采用壓桿式剎車結(jié)構(gòu)，上坡時(shí)人們可使用手壓桿剎車，防止倒溜。這類推車的缺點(diǎn)是，停在上坡的推車?yán)^續(xù)前進(jìn)時(shí)要松開剎車桿，此時(shí)人們要用力向前推，才能防止推車倒溜，操作相對復(fù)雜。如果推車載重較大，松開剎車的瞬時(shí)向后慣性較大，存在安全隱患。

（三）將棘輪外圈套上橡膠皮作為推車車輪，將推車的軸與棘輪內(nèi)圈固定。這種防倒溜結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，但棘輪外圈與內(nèi)圈之間的滑動(dòng)摩擦對棘輪磨損較大。

（四）在車輪上加裝皮帶輪，將皮帶固定在推車上的另一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶輪上防溜，皮帶輪端面連接有帶斜齒的齒輪，齒輪旁裝有帶彈簧的銷搭在齒輪上，推車停下時(shí)，彈簧銷將齒輪卡住，防止齒輪向后轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而防止推車倒溜。這種防倒溜結(jié)構(gòu)簡單，鎖緊效果好，但噪聲大，且對車輪的磨損較嚴(yán)重，耐用性差。

為了使人們在搬運(yùn)物品時(shí)更便捷，

使用更安全，我對推車的車輪進(jìn)行了改進(jìn)，并就其應(yīng)用效果開展了模擬測試。

三、方案一

（一）設(shè)計(jì)方案

針管通過氣管與氣缸連接，氣缸一端固定在車身，另一端通過軸銷安裝在棘輪外圈的齒輪凹槽中，可推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)。棘輪軸推車前輪上安裝一個(gè)皮帶輪，通過皮帶將棘輪與推車輪連接。針管推進(jìn)后，氣缸伸出，推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪帶動(dòng)車輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)。

（二）效果測試

1.水平路面

將推車放在水平路面，推針管完成1 次加氣過程，推車快速前進(jìn)約8厘米。拉針管時(shí)，在慣性的作用下推車微微倒退。

2.上坡路面

將推車放在上坡路面，推針管完成1 次加氣過程，推車前進(jìn)約6 厘米，停在斜坡上時(shí)推車倒退少許。

四、方案二

（一）設(shè)計(jì)方案

為了解決由于慣性產(chǎn)生的推車倒退問題，我在推車上安裝2 個(gè)同軸的傳動(dòng)皮帶輪。棘輪上的皮帶輪與中間的傳導(dǎo)帶輪相連，傳導(dǎo)帶輪再與推車輪相連。

（二）效果測試

1.水平路面

將推車放在水平路面，推針管完成1 次加氣過程，推車快速前進(jìn)約20 厘米后停下，無倒退跡象。

2.上坡路面

將推車放在上坡路面，推針管完成1 次加氣過程，推車前進(jìn)約12 厘米后在斜坡上停下，無倒退跡象。

圖1 改進(jìn)后的車輪設(shè)計(jì)

測試結(jié)果表明，改進(jìn)后的推車能在普通上坡路面實(shí)現(xiàn)無推力自鎖，防止倒溜。該設(shè)計(jì)操作簡單，便于推廣。