可升降式家用阳台晾衣架可升降式家用阳台晾衣架最终版.doc.doc

可升降式家用阳台晾衣架 工程力学论文 PAGE  PAGE - 34 - 可升降式家用阳台晾衣架 作者： 环12 010368 杨宁宁 环12 010357 娄志颖 环12 010351 李克 环12 010365 陈波 指导老师：施惠基 2003年6月 目录  HYPERLINK \l a 项目背景  HYPERLINK \l b 结构设计  HYPERLINK \l c 强度分析  HYPERLINK \l d 结 论 背景介绍 随意升降 随意升降晾杆高度，便于收晾衣物； 轻便省力 １公斤力即可摇起１０公斤衣物； 任意停止 　晾杆在任意高度可自行锁定，承重２０公斤，可晾晒被子及各种衣物； 经久耐用 部件采用金属制造，且产品永不生锈，配备超强拉力航空绳或钢丝绳，耐拉耐磨，更可承受１５０公斤拉力。 以??是某厂家的一则广告，广告中介绍的就是本文的主角——可升降式家用阳台晾衣架。 可升降式家用阳台晾衣架，是市场上进来刚出现的家庭用具，主要用于在阳台上晒衣物之用。这种衣架包括起降装置，传动装置，顶棚支架以及衣架晾杆等几部分。当放下牵引绳时，晒衣架可晾挂和收取衣物；拉紧牵引绳时，晒衣架即升至阳台上部空间，不影响人在阳台上活动，比较方便。升降式晾衣架一改传统陈旧的晾衣方法，不仅晾衣不需登高或用叉杆，还能有效的利用阳台空间，衣服可按阳台照射的角度自由升降。 升降晾衣架的样式不少，有联体三根杆的，有联体两根杆的，分体的最方便，两根杆可分开升降，一根晾衣服，一根晾被子。固定的方式也不同，有两个铝合金架固定在屋顶上的，一般不能升降。有小巧的金属顶座固定在屋顶上的，由钢线连接晾衣杆完成升降功能。还有固定在墙面上的，晾衣服的挂杆可平行伸缩。 但这种衣架存在问题也很多，这儿只提出与本文有关的问题。即衣架的承重与强度问题：衣架是用金属制成，从生活常识，区区几件衣服是不可能使架变形甚至损坏的。但一些厂家为了推广其产品，声称其生长的衣架可以承重几十公斤甚至上百公斤，如开头的广告中厂家就宣称可以承重150公斤！这不能不让人怀疑。同时，从该产品的实际使用情况来看，衣架寿命普遍不高，极易损坏，不但承受不了厂家所宣称的重量，甚至连普通衣服的重量都无法承受。 本文的目的是在已有结构的基础上，为这种衣架设计一种合理的结构，以及探讨相应的强度问题。 结构设计 1．现有产品分析： 可升降式衣架包括起降装置，传动装置，以及等几部分，下图是某种衣架的图片： 这个衣架是室内使用，只有一根挂杆，由于不用考虑风等因素的影响，传动装置较为简单， 下图为一个室外衣架的图片： 这个衣架结构就较第一个复杂，从图中可以看出其起降装置是由一根金属链条和一组可伸缩拉杆组成。 对比上面两个衣架，第一个结构轻巧，但只适合室内使用，如放到室外，一旦碰到刮风，衣架将发生大幅度晃动，从而将使其上的衣物掉落；而第二个衣架，虽然避免了类似的问题，但结构为未免过于庞大，挂于家庭阳台顶上实在有碍观瞻，如果结构上能设计的轻巧一点，将是一个不错的产品。 2．结构设计： 在这两种结构的基础上，我们设计了如下的结构： 晾衣杆 拉绳 起降控制器 起降支架 绳索 滑轮 图一 下图是起降支架的结构图 滑轮 杆件1 杆件2 杆件3 杆件4 图2 起降支架的详细结构可以参考附带的演示动画。 结构概述 整个衣架采用钢制材料。最下方是三根圆柱型空心的晾衣杆，具体参数如下： 内半径： 0.8cm； 外半径： 0.9cm； 长度：可伸缩，1.5m到3m 或者更长； 三根晾衣杆直接焊接在图2中的杆件1上，具体位置为杆件一中部一根，两端各一根。 图中杆件1、杆件2、杆件3、杆件4均为立方体型杆具体尺寸如下： 杆件1： 长：1m 宽：0.7cm 高：4cm； 杆件2： 长： 1.2cm 宽： 0.7cm 高： 0.412m； 杆件3： 长： 1.2cm 宽： 0.7cm 高： 0.40m； 杆件4： 长： 1m 宽： 5.0cm 高： 1.0cm； 绳索 在这个结构中，绳索从顶部的“杆件4”下来后，并不是直接连到下部的“杆件”1上，而是经过图2中的滑轮后再连到“杆件1”上。这主要是考虑到室外风等因素的影响。直接连接，是一种很正统的方法，但这种方法在无风时，中间的平行四边型支架并没有受力，只是一个摆设。在有风时，中间的支架虽然受了一定的力，对保持平衡起了一定的作用，但作用还是比较小的，并不足以保持整体结构的平衡。而