新型電工培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計研究

楊海明，楊欣峰

(泰山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電技術(shù)工程系，山東 泰安 271000)

0 引言

目前常見的電工實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺主要包括實(shí)驗(yàn)臺框架與長桌，在實(shí)驗(yàn)臺框架上設(shè)置有掛箱，由于這種結(jié)構(gòu)的掛箱尺寸小，因此不利于電器元器件的合理擺放、線槽的使用和合理布線。常規(guī)實(shí)驗(yàn)臺上配置的導(dǎo)線為香蕉頭導(dǎo)線，只要簡單的插拔就可以完成接線，但采用香蕉頭導(dǎo)線不利于學(xué)生對線號進(jìn)行編碼和剝線壓線練習(xí)。考慮到移動的方便性，一般實(shí)驗(yàn)臺四角的支腿采用4個帶剎車的萬向輪，這樣的設(shè)置雖能移動實(shí)驗(yàn)臺，但是，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室地面不平時試驗(yàn)臺的穩(wěn)定性不好；長桌設(shè)有桌面和不透明且?guī)фi的封閉抽屜，封閉抽屜抽拉次數(shù)多，容易損壞。因此，本文設(shè)計了一種新型電工實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺，使其在具有較低成本的同時，對于電工初級從業(yè)人員或?qū)W生還具有較高的培訓(xùn)或?qū)嵙?xí)效率。

1 新型電工實(shí)驗(yàn)臺整體結(jié)構(gòu)

1.1 傳統(tǒng)電工實(shí)驗(yàn)臺

傳統(tǒng)電工實(shí)驗(yàn)臺適用于中高級電工技能水平的從業(yè)人員或大中專院校學(xué)生，對電工基礎(chǔ)知識初學(xué)者來說并不太實(shí)用，不利于電工初級從業(yè)人員或大中專院校學(xué)生初學(xué)者掌握電工實(shí)訓(xùn)基本功，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)電工實(shí)驗(yàn)臺整體結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 新型電工培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺

設(shè)計的新型電工培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺包括實(shí)驗(yàn)桌、固定在實(shí)驗(yàn)桌上面的實(shí)訓(xùn)屏、固定在實(shí)驗(yàn)桌下部的儲物柜、電腦桌和支撐機(jī)構(gòu)，如圖2所示。實(shí)訓(xùn)屏設(shè)置在實(shí)驗(yàn)桌桌面的后半部分，這樣實(shí)驗(yàn)桌桌面的前半部分就可以放置實(shí)驗(yàn)用品，包括電機(jī)、元器件或者工具，便于使用者操作。

1-自動彈簧插銷；2-儲物柜；3-電腦主機(jī)托板；4-電腦主機(jī)；5-電腦線孔；6-電腦顯示器；7-實(shí)驗(yàn)桌；8-線槽；9-網(wǎng)孔板；10-實(shí)訓(xùn)屏框架；11-實(shí)驗(yàn)名稱銘牌固定裝置；12-透明抽屜柜；13-透明抽屜；14-折頁；15-防滑重型水平調(diào)整腳杯；16-萬向輪

2 新型電工培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

新型電工培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺框架可以采用整體式結(jié)構(gòu)，也可以采用分體式結(jié)構(gòu)。

2.1 整體式結(jié)構(gòu)

實(shí)訓(xùn)臺的整體框架采用40 mm×40 mm鋁制型材連接件搭接而成，鋁制型材寬度為40 mm,中間鑲嵌槽寬為8 mm的亞克力板，連接示意圖如圖3所示。型材直角連接處橫向與立向采用內(nèi)六方螺栓連接，在連接的兩個型材中的一根頂端中心孔攻絲，另一根上打通孔，連接方式屬內(nèi)置式，兩邊余量分別為16 mm,方便螺栓螺母與L形拐角組裝連接件連接立向與縱向型材；抽屜橫撐個別位置亦可采用內(nèi)置連接件連接，一般只需要在其中的一根型材上擴(kuò)孔，屬于可調(diào)配性很強(qiáng)的直角連接方式。

2.2 分體式結(jié)構(gòu)

本實(shí)訓(xùn)臺框架也可以采用分體式結(jié)構(gòu)，即將實(shí)訓(xùn)臺的各個部分分別制作完成，后期采用相應(yīng)的連接方式進(jìn)行組裝。

3 實(shí)訓(xùn)屏整體設(shè)計

實(shí)訓(xùn)屏包括實(shí)訓(xùn)屏框架10、網(wǎng)孔板9、線槽8和實(shí)驗(yàn)名稱銘牌固定裝置11。實(shí)訓(xùn)屏框架采用40 mm×40 mm鋁制型材制作，網(wǎng)孔板采用980 mm×900 mm×5 mm鋼板,安裝時網(wǎng)孔板緊貼實(shí)訓(xùn)屏框架的背面，從實(shí)訓(xùn)屏的正面測量，其與網(wǎng)孔板有40 mm的距離,將線槽固定在網(wǎng)孔板的四周和網(wǎng)孔板中間，常用線槽高度為40 mm、寬度為40 mm。在網(wǎng)孔板的板面四周留有50 mm不開網(wǎng)孔的區(qū)域，其中40 mm與實(shí)訓(xùn)屏框架鋁制型材等寬，剩余10 mm用于線槽側(cè)面與實(shí)訓(xùn)屏框架鋁制型材側(cè)面間隙，方便扣線槽蓋，這樣設(shè)計美觀大方實(shí)用。

框架中設(shè)置兩個以上的網(wǎng)孔板，在網(wǎng)孔板之間和四周設(shè)置有線槽，從線槽中引出導(dǎo)線，將連接電路使用的電器元件在網(wǎng)孔板上固定后，通過普通導(dǎo)線經(jīng)過線槽進(jìn)行連接；框架上部設(shè)置有實(shí)驗(yàn)名稱銘牌固定裝置，用于展示本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)名稱。普通導(dǎo)線在連接元器件時需要剝線壓線，學(xué)員在操作中能夠掌握剝線壓線技巧。另外，剝線壓線后將線頭旋入電器元件的接線端子，一個接線端子不允許旋入兩個及以上線頭。而常規(guī)實(shí)驗(yàn)臺采用的是香蕉頭導(dǎo)線，很多電工實(shí)訓(xùn)初學(xué)者在香蕉頭的背端插入多根導(dǎo)線，實(shí)際配電柜接線不允許這種操作，采用本實(shí)驗(yàn)臺接線方式無法同時連接，學(xué)員在實(shí)訓(xùn)中杜絕了同一接線端子連接兩根以上導(dǎo)線的不良接線習(xí)慣。并且導(dǎo)線在線槽中走線，在連接電器元件形成一定的實(shí)驗(yàn)回路時需要對導(dǎo)線進(jìn)行編號，這樣可訓(xùn)練學(xué)員掌握導(dǎo)線的編號技巧。

18-鋁制型材；19-內(nèi)六方螺栓；20-內(nèi)置連接件；21-第一連接件；22-第二連接件

根據(jù)需要設(shè)置網(wǎng)孔板的數(shù)量，各網(wǎng)孔板之間設(shè)置線槽，本裝置設(shè)置了3個大小合適的網(wǎng)孔板，分別固定在框架上，形成桑格獨(dú)立的網(wǎng)孔區(qū)域。也可以采用整個鋼板，在鋼板上設(shè)置網(wǎng)孔，網(wǎng)孔分區(qū)域分布。

在實(shí)訓(xùn)屏的上部設(shè)置實(shí)驗(yàn)名稱銘牌固定裝置，用于展示本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)名稱。實(shí)驗(yàn)名稱銘牌固定裝置可通過磁力吸附銘牌；或者采用固定螺絲將銘牌固定在實(shí)訓(xùn)屏上；或者在實(shí)訓(xùn)屏上設(shè)置卡扣或者卡槽；直接將銘牌插入卡扣或者卡槽，或者用夾子直接夾持銘牌；或者設(shè)置靠包或卡套直接將銘牌放入透明卡包或透明卡套；或者設(shè)置可以多次粘貼的粘合件，直接將銘牌粘貼。本電工實(shí)驗(yàn)臺通過磁力吸附銘牌。

4 實(shí)驗(yàn)桌

實(shí)驗(yàn)桌兩側(cè)分別為透明抽屜和電腦桌，實(shí)驗(yàn)桌和透明抽屜柜固定連接作為一個整體。采用一個整體框架將實(shí)驗(yàn)臺底部可使實(shí)驗(yàn)臺移動的萬向輪和水平調(diào)整腳杯連接，從而使得抽屜柜和實(shí)驗(yàn)桌整體能夠穩(wěn)定放置和移動。本設(shè)計在底部設(shè)置了4對萬向輪和水平調(diào)整腳杯，可拆卸連接的電腦桌僅設(shè)置了水平調(diào)整腳杯，當(dāng)不設(shè)置透明抽屜柜時，也可以單獨(dú)在實(shí)驗(yàn)桌的第一支撐腿上設(shè)置4對萬向輪和水平調(diào)整腳杯，萬向輪和水平調(diào)整腳杯設(shè)置位置和數(shù)量可根據(jù)具體的需要確定。實(shí)驗(yàn)臺支撐結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，采用萬向輪與防滑重型水平調(diào)整腳杯作為平臺四角支撐。

4.1 透明抽屜

透明抽屜柜為立式透明抽屜柜，抽屜柜固定連接在不遮擋實(shí)訓(xùn)屏的實(shí)驗(yàn)桌側(cè)面。抽屜柜的具體尺寸根據(jù)需要設(shè)置，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)桌的哪一個側(cè)面根據(jù)實(shí)際教學(xué)需求進(jìn)行配置，只要不遮擋使用者觀看實(shí)訓(xùn)屏即可。

4.2 電腦桌

實(shí)驗(yàn)臺還包括與實(shí)驗(yàn)桌可拆卸連接的電腦桌，電腦桌包括電腦桌面、第二支撐腿和設(shè)置在桌面下的電腦主機(jī)放置部，如圖5所示。在電腦桌面上設(shè)置過線孔，底部設(shè)置網(wǎng)孔托板。在第二支撐腿的下部可以設(shè)置調(diào)整腳杯或萬向輪。電腦桌可以作為獨(dú)立的桌子使用，當(dāng)需要與實(shí)驗(yàn)臺連接時可以直接與實(shí)驗(yàn)臺通過設(shè)置的固定部件連接。電腦桌和實(shí)驗(yàn)桌可以共用一部分支撐腿作為支撐，電腦桌的第二支撐腿連接到實(shí)驗(yàn)桌的第一支撐腿上用于實(shí)現(xiàn)電腦桌的平面支撐。

圖4實(shí)驗(yàn)臺支撐結(jié)構(gòu)示意圖 圖5電腦桌結(jié)構(gòu)示意圖

5 結(jié)語

本新型電工培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)臺整體布局合理、操作方便、穩(wěn)定性高，設(shè)置的透明抽屜柜用于存放工具和電器元器件，便于在每次實(shí)驗(yàn)前及結(jié)束后清點(diǎn)工具或查看元器件是否歸位，節(jié)約時間，提高培訓(xùn)效率，亦可作為展架展示，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。