窦争强1 赖城贤2 杨智昊3 喻春明1
（1.西京学院 陕西西安 710123；2.泉州职业技术大学 福建泉州 362000； 3. 西南石油大学 四川成都 610500）
摘要：分析了现有家庭的挂衣需求，设计一种可伸缩的摇臂式结构，可将传统固定不动的挂衣杆，从衣柜内旋转伸出。并且充分利用衣物自身的重力作为驱动力，巧妙地实现了上层衣柜开关门和挂衣杆收放之间的联动。结构简单，便于安装，节能环保。
关键词：方便取放；摇臂；衣挂结构
1 引言
随着城市化进程加速，住房日趋小型化。但日用品却日益丰富和廉价，家当越来越多。如何充分合理的利用室内空间？是考验设计师的难题。以衣柜为例，通常分为上中下三层。中层最适合人体高度，通常用作挂衣区；但随着家庭高中档服装的增多，挂衣区急需扩容 [1]；而上层因不便取放，多用来放杂物或闲置。因而这部分空间的开发潜质巨大[2]。
2设计思路
首先，须解决挂衣杆的位置高，不便于取放的问题。需将固定不动的挂衣杆变成可移动的，通过一个可旋转的摇臂机构使其运动到中层衣柜的正前方。因此摇臂的转轴位置必须设计在上层衣柜底部的前端。此外，摇臂有两个极限工作状态，存储衣物和取放衣物状态。这两个状态时，如果所挂的衣物较多时，则重量较大，需要额外对挂衣杆提供外力支撑。而且为了进一步方便使用，在衣柜门和摇臂之间需要设计有联动装置。用以实现开门时随动伸出挂衣杆，和收回挂衣杆时随动关门。
3 结构设计
3.1可伸缩摇臂。摇臂为可伸缩的气撑结构。气撑在外力的作用下，长度可以较为自由的发生变化。这就为后续的设计提供了有利条件。既利于充分利用衣柜的高度空间，同时气撑在伸缩时工作比较平稳，还能起到缓冲的作用。
3.2人字形滑轨。在衣柜内侧壁顶端前半部设有人字形滑轨。滑轨两端均与水平面存在一定的倾角。平时，挂衣杆处于人字形滑轨后半段的底端。开门取衣时，在外力的作用下挂衣杆被拉起。在越过人字形滑轨的最高点后，在重力的作用下，可以沿人字形滑轨的前半段平稳的向外运动。
3.3弧形滑轨。在两扇柜门上对称设有两条弧形滑轨。开门后与侧柜板上的人字形滑轨相连接。继续保证挂衣杆的平稳运动。弧形滑轨底部设有沟槽，在取放衣服时用于承担挂衣杆的重量。
3.4伸缩钢丝绳。在左右两个衣柜门的上端边缘上各对称设有伸缩钢丝绳座。座内有卷簧，可使钢丝绳自动伸缩。钢丝绳的另一端固定在挂衣杆中部位置。这样从外面开门时，钢丝绳逐渐伸长，当伸长到最大值后，继续开门便拉动挂衣杆向前运动。实现开门的同时，拉动挂衣杆伸出。并在收回挂衣杆时，借助伸缩钢丝绳，拉动柜门，实现自动关门。且处于开门状态时，伸缩钢丝绳处于最长状态。对挂衣杆能形成一定的拉力，和弧形滑轨上的沟槽配合，起到三角稳定支撑的作用[3]。
4 工作过程
4.1开门时，外力在拉开衣柜门时，两根可伸缩长度的钢丝绳被拉长。当被拉到最大程度后，便会带动挂衣杆，沿着人字形滑轨的后半段向人字形的最高点滑动。当滑过人字形滑轨最高点后，便可借助重力实现自动出杆。
4.2关门时，用专用推杆推动挂衣杆的中间位置。挂衣杆沿轨道运动。同时会带动两扇门逐渐关闭。当挂衣杆运动到人字形滑轨的最高点时，两门之间还存在一定的缝隙。此时可将专用推杆撤出。挂衣杆在重力的作用下沿人字形滑轨的后半段平稳下滑，归位。并将两扇门逐渐关严。
5结论
本设计通过简单的机械结构，巧妙地实现了上层衣柜开关门和挂衣杆收放之间的联动。不但使上层衣柜也成为方便取放的挂衣区，而且充分利用衣物自身的重力作为动力驱动。省去了电机及传动装置，便于安装，节能环保。
参考文献：
[1]张一帆，吴继辉，刘洁，赵稼山.服装衣架的优化设计[J].纺织科技进展.2016（12）
[2]马谦.一种折叠式简易晒衣架[J].中小企业科技.2000（09）
[3]喻春明等. 一种便于安装的摇臂式衣柜上层挂衣结构[P]. 陕西省：CN208540912U，2019-02-26.
通讯作者：喻春明（1972-），博士，副教授，主要从事机电系统的设计。
（上接第117页）
3098.1-2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》规定要求。
4.6 拉伸试验：对试样进行拉伸试验，所得平均抗拉强度、平均屈服强度、断后生产率符合GB/T 3098.1-2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》规定要求。
4.7 根据以上试验结果分析螺栓断裂的原因为：螺栓在长期运行过程中产生疲劳源，交变的水力因素导致疲劳源迅速扩展而断裂，螺栓材质不符合标准是断裂的主要原因。
5 预防措施
5.1 根据机组运行强度，加强特巡及隐蔽部位巡视力度，确保机组缺陷消除于萌芽状态。
5.2 螺栓存在超标缺陷或断裂时应进行试验分析，当缺陷是由原材料质量或制造工艺引发时，应对同批次螺栓抽样10%且不少于1根进行全面检测，发现不合格应对该批次螺栓全部更换。同时建议列入技术监督项目，结合机组检修对螺栓进行无损检测，并结合螺栓使用时长及检测结果定期进行更换。
5.3 对接力器结构优化，将接力器无杆腔缸盖与缸体设计为整体如下图所示，取消螺栓连接，消除螺栓断裂隐患。
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图6 原非同步导叶接力器剖面图 图7 改进后的非同步导叶接力器
参考文献：
［1］宋维锡.《金属学》.冶金工业出版社，2008
论文作者:窦争强1,赖城贤2,杨智昊3,喻春明1
论文发表刊物:《云南电业》2019年8期
论文发表时间:2020/1/3
标签：滑轨论文; 螺栓论文; 衣柜论文; 伸缩论文; 钢丝绳论文; 人字论文; 重力论文; 《云南电业》2019年8期论文;