項(xiàng)林舒暢
摘 要:通過將木質(zhì)面板兩側(cè)的連接條固定在學(xué)生課桌一側(cè),并調(diào)節(jié)木質(zhì)面板下方的金屬伸縮桿,從而調(diào)節(jié)木質(zhì)面板的高度,使產(chǎn)品在不使用時(shí)能夠最大限度地節(jié)省空間。由于金屬伸縮桿與木質(zhì)面板呈一固定角度,木質(zhì)面板在高度調(diào)節(jié)的過程中能夠始終保持水平,有效解決了水杯、筆筒等生活、學(xué)習(xí)用品被打翻的問題。
關(guān)鍵詞:可伸縮調(diào)節(jié);金屬伸縮桿;木質(zhì)面板
一、發(fā)現(xiàn)與明確問題
水杯、筆筒等是我們在教室中常用的物品,但是在使用的過程中常常會因打開桌蓋而將其打翻、損壞,給我們帶來了許多不方便,造成了時(shí)間和金錢的浪費(fèi)。
因此,我們經(jīng)過考慮決定制作一個(gè)“可伸縮調(diào)節(jié)的學(xué)生課桌輔助水平面板”來解決以上問題,并拓展了桌面的可用空間,也能更好地保護(hù)自己的物品。我們意識到原本就狹窄的過道,在放置產(chǎn)品后為同學(xué)們的通行制造了更多的不便。于是我們想到利用桌面與抽屜的水平差,盡可能地減少空間占有量,得出設(shè)計(jì)要求2,根據(jù)水杯和筆筒不可倒置的特點(diǎn),我們得出設(shè)計(jì)要求3。
設(shè)計(jì)要求:
1.上課時(shí)可將面板調(diào)節(jié)至與桌面水平的位置并保持穩(wěn)定。
2.不使用時(shí)可將其收縮至桌面?zhèn)认路娇烤o抽屜。
3.面板始終保持水平。
4.結(jié)構(gòu)有良好的穩(wěn)定性和承重性。
5.結(jié)構(gòu)簡單易于操作、可拆卸。
二、制定設(shè)計(jì)方案
1.設(shè)計(jì)分析
材料:木板、鐵片、塑料管、金屬伸縮桿。
連接方式:剛連接、鉸連接。
2.方案構(gòu)思
構(gòu)思過程:使用兩種連接件使木質(zhì)面板始終保持水平并能進(jìn)行上下調(diào)節(jié),在不使用時(shí)能夠?qū)⑵涫湛s至桌面?zhèn)认路剑⒕o靠抽屜,以便盡可能地節(jié)省空間。
3.方案呈現(xiàn)
考慮到學(xué)生課桌的桌面采取翻蓋的形式,為了使產(chǎn)品始終保持水平,并且在不損壞學(xué)生課桌的基礎(chǔ)上,達(dá)到便于安裝和拆卸的目的,于是我們作出如下與桌子連接的連接件設(shè)計(jì)圖:
三、制作模型
1.準(zhǔn)備材料
木板若干金屬伸縮桿一根、鐵片若干、塑料管。
2.制作步驟
第一步:制作面板
畫線后用木工鋸對木板進(jìn)行鋸割,得到所需尺寸的面板,并加工兩個(gè)圓孔。
在制作和加工兩個(gè)圓孔的過程中,由于木板較厚,我們只好用圓規(guī)畫出兩個(gè)等面積的圓,用臺鉆沿著圓鉆出若干個(gè)孔。一開始我們采用木工鑿,想將鉆孔后的圓形木板從面板上鑿下,結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)這種方法十分費(fèi)力耗時(shí),最終我們改用鋼絲鋸,將圓形木板鋸下(用于放置水杯與筆筒),并用銼刀將其磨光滑。圓孔沒有進(jìn)行大小條件的功能,就限制了放置物品的大小與種類,為此,我們想到使用“蛋袋”的形式,實(shí)現(xiàn)小物品的放置。
在加工過程中,我們體會到當(dāng)制作出現(xiàn)困難時(shí),換一種工具:換一種方法、換一種思路,或許會為我們的制作帶來便利與轉(zhuǎn)機(jī)。
第二步:安裝鏈接用的小木塊
在面板的底部安裝一塊小木塊用來連接金屬連接桿,使面板保持水平。
第三步:制作面板與課桌的連接件——側(cè)面連接條
將兩根較細(xì)較短木條鉆孔并鋸割,作為側(cè)面連接條,將兩個(gè)側(cè)面連接條和彎折的鐵片進(jìn)行鉆孔并連接,使鐵片可以剛好卡在課桌抽屜的邊沿上。
第四步:連接面板與側(cè)面連接條
用元寶螺帽將兩根連接條連接在面板的兩端,使連接條可轉(zhuǎn)動(dòng)。
在改用元寶螺帽之前,我們直接采用兩根螺釘將兩根連接條連接在面板的兩端,由于螺釘較長,且螺紋易對連接條內(nèi)側(cè)產(chǎn)生一定的磨損,最終導(dǎo)致面板與連接條的松動(dòng),面板在使用時(shí)易左右晃動(dòng)。所以我們換用元寶螺帽將連接條進(jìn)行固定,有了元寶螺帽的幫助面板不僅擁有了較好的穩(wěn)固性,并且可以進(jìn)行水平上的調(diào)整。
這種材料上的改進(jìn),對于產(chǎn)品整體性能的改進(jìn)起到很大的作用,我們從中得出細(xì)節(jié)的變化也會對整體發(fā)展起到推動(dòng)作用。
第五步:制作金屬伸縮桿的固定部分
將金屬伸縮桿下端套在塑料管內(nèi),上端與面板底部的小木塊連接,實(shí)現(xiàn)面板的升降調(diào)節(jié)。
第六步:組裝成型
四、測試、評估及優(yōu)化
我們對產(chǎn)品進(jìn)行了技術(shù)試驗(yàn),面板可以升至頂部并保持水平,有著良好的承重能力。金屬伸縮桿推拉順暢,面板能夠始終保持水平,能起到較好的升降效果。
優(yōu)化:
1.側(cè)面連接條固定部分的改進(jìn)
原本采用的鋁合金材料較薄,材質(zhì)較軟,彎折后卡在課桌抽屜邊沿上時(shí),不是很牢固,而且多次使用后易變形。產(chǎn)品無法在打開桌蓋后保持水平,并且容易晃動(dòng)和掉落,承重性也較差。因此,我們將鋁合金片改為強(qiáng)度更好的鐵片。
改進(jìn)后,連接件的強(qiáng)度得到了極大的提高,鐵片能夠緊緊地卡在抽屜邊沿上,即使打開桌蓋,產(chǎn)品仍然能夠正常使用,并且具有良好的承重能力。
2.側(cè)面支撐條材料的改進(jìn)
由于原先的木料材質(zhì)強(qiáng)調(diào)不夠,我們在加工過程中出現(xiàn)了許多問題,比如我們在鉆孔時(shí)將木板下方破損,或者無法將木條內(nèi)部加工得十分光滑,也將影響到面板使用的順暢度。(如下圖)吸收了錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)后,我們換用強(qiáng)度更好的木材,并改進(jìn)了加工方法。
在制作連接條的過程中,我們一開始用臺鉆鉆孔后使用鋼絲鋸,鋼絲鋸加工后,木材十分粗糙,且這種方法加工速度十分緩慢,由于縫隙過小,木工銼無法伸入加工,導(dǎo)致我們一開始制作的連接條無法使用。改變材料后,我們使用鉆頭,讓木條左右移動(dòng),從而加工出我們所需的縫隙,木條較軟,不會損壞磚頭,這種加工方式十分快捷,且加工后木材較光滑。
由于木材質(zhì)地較軟,換做金屬或者較堅(jiān)硬的材料,我們便不能采用這種加工方式,會損壞鉆頭,并且無法平穩(wěn)加工,這使我們得出不同的材料要對應(yīng)不同的加工方式,否則將會損壞加工工具并且無法得到相對應(yīng)的加工效果。
3.伸縮桿的改進(jìn)
我們發(fā)現(xiàn)實(shí)物的制作并沒有想象中的簡單,畫出設(shè)計(jì)圖后卻有很多細(xì)節(jié)是我們無法完成的。于是我們將設(shè)計(jì)圖進(jìn)行一定的修改,最終采取可行的方法。
在設(shè)計(jì)過程中,原本我們打算用木材作為產(chǎn)品的唯一材料,使伸縮桿與連接件采用插接的方式連接,將兩個(gè)方形的位置對準(zhǔn),用一塊相對應(yīng)形狀的木塊進(jìn)行插接,這種方式不僅制作困難,且木塊在多次使用之后容易脫落,改進(jìn)后制作變得更加簡單可操作。
我們發(fā)現(xiàn)即使面板收縮到抽屜一側(cè),還是占用了部分過道的空間,于是我們又提出新的想法,設(shè)計(jì)一個(gè)連接件,使水平面板在不使用時(shí)可以垂直放置。但由于制作能力有限,這一想法最終沒能得以實(shí)現(xiàn),說明限制因素還有很多,我們往往有了新的想法卻不能付諸實(shí)現(xiàn),而我們的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新就是為了不斷提升自己的能力,不斷進(jìn)行自我突破。
4.金屬伸縮桿底部固定部分的改進(jìn)
我們原本將不織布作為金屬伸縮桿的底部固定部分的材料,由于不織布的材質(zhì)較軟,固定的強(qiáng)度不高,我們將固定部分的材質(zhì)改為木板,大大提高了金屬伸縮桿固定部分的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
經(jīng)過三次改進(jìn),伸縮桿底部的固定件的強(qiáng)度得到了很大的提高,但產(chǎn)品的美觀方面依然有待加強(qiáng),這說明在一次次改進(jìn)中,產(chǎn)品的性能會不斷的提高,也依然會出現(xiàn)許多新的問題等著我們?nèi)ソ鉀Q,我們需要在解決問題的過程中不斷學(xué)習(xí),不斷提升自己的制作和思維能力。
五、編寫產(chǎn)品使用說明書
產(chǎn)品名稱:可伸縮調(diào)節(jié)的學(xué)生課桌輔助面板
產(chǎn)品結(jié)構(gòu):木板(主題)、金屬伸縮桿(推拉處)、鐵片(連接件)。
使用方法:轉(zhuǎn)動(dòng)金屬伸縮桿并上下調(diào)節(jié)高度。
產(chǎn)品特點(diǎn)與功能簡介:可伸縮調(diào)節(jié)且始終保持水平作為本產(chǎn)品最重要的特點(diǎn),我們在通過將伸縮桿與桌子有角度的連接,使面板始終保持水平狀態(tài)。
六、回顧與反思
在整個(gè)過程,我深刻認(rèn)識到創(chuàng)新實(shí)踐并不是一件容易的事。有了設(shè)計(jì)思路,并創(chuàng)作出設(shè)計(jì)圖后,卻不能十分完美地制作出實(shí)物,所以我們需要不斷地付出以及堅(jiān)定的意志,并且在一次次受到挫折后站起來,繼續(xù)自己的制作,才能收獲成功的喜悅。
參考文獻(xiàn):
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