基本信息
- 項目名稱：
- 自平衡立體轉(zhuǎn)動書架
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本設計是一種實用新型書架，該設計是為了提高書架的空間利用率，使其在一定的空間范圍內(nèi)能夠最大限度的有序容納更多的書籍，即把閑置和無用的空間充分有效的利用起來；在此基礎上，盡量減少人使用書架時的勞動強度，使取閱和存放書籍更加簡便；總的來說其主要特點有兩個方面：一是充分利用空間，二是使用方便。
- 詳細介紹：
- 自平衡立體轉(zhuǎn)動書架把“水車”的轉(zhuǎn)動原理與鏈傳動的結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合，改傳統(tǒng)多齒傳動為少齒傳動，每一個書臺都與一個相應的齒連接，書臺隨著傳動帶的鏈傳動形式而實現(xiàn)空間立體轉(zhuǎn)動；書架的高度可以根據(jù)環(huán)境的具體高度而定，實現(xiàn)了空間利用率的最大化；每一層的書臺都可以通過鏈傳動的形式轉(zhuǎn)動到任意位置，以方便取閱和存放書籍。為保證書架的穩(wěn)定性及書臺的平衡性，利用蝸輪蝸桿的自鎖特性保證書架整體的穩(wěn)固傳動；書臺的設計采用鐘擺原理，通過設定限定其在左右一定角度范圍內(nèi)的擺動，實現(xiàn)了書臺的自平衡功能。 1.書架的鏈傳動形式 當書架的每一層書臺都以鏈傳動的形式在皮帶傳動下按照其軌跡轉(zhuǎn)動時，人可以通過控制書架的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對書架的定位，把任何一層書臺上的書都轉(zhuǎn)動到自己所在的位置，從而能夠方便的查找任一層的圖書，減輕人們的勞動強度。另外，一般圖書館里面的書架高度都不會超過兩米，因為書架太高會導致不好拿書，但是往往書架上空都還有空間，利用此種結(jié)構(gòu)就可以把上面閑置空間利用起來，大大提高了空間利用率。這樣一來，雖然書架很高，對于存放在書架上的高層圖書，人們不必再使用高凳或梯子去取放，因此大大增加了安全性。 2.緊密的多面書架結(jié)構(gòu) 該立體轉(zhuǎn)動書架的設計相當于把兩個書架結(jié)合在一起，從而有了四面書架，其鏈傳動的結(jié)構(gòu)形式使得內(nèi)部兩面的書也可以通過轉(zhuǎn)動到達外部，在書架的一邊就可以拿到其高度空間內(nèi)兩倍的書量，使得書的取閱和存放更加方便快捷。這樣緊密的多面書架結(jié)構(gòu)在其縱向可以加高以有效利用空間的基礎之上也達到了其橫向的空間利用度，從而達到節(jié)省空間的作用。 3.書臺的自平衡斜面設計 把此書臺兩邊的底板都分別向上傾斜一定角度，并以活動鉸鏈的形式與連軸相連，當書臺兩邊所放書的重量不一致時，書臺就會以連軸為轉(zhuǎn)動中心向較重的一邊傾斜，如果使傾斜角度的最大限度（也就是當書臺一邊放滿書而另一邊不放書時傾斜的角度）保持與底板的傾斜角度一致，那么傾斜到最大值時的書正好是水平放置。這樣，不論書臺兩邊的書的重量是否平衡，放在其上的書都是很平穩(wěn)的，不會因為書臺的傾斜而掉落。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1.設計目的 本作品的設計目的主要有兩個方面：一是充分利用空間，二是使用方便。 2.基本思路 此設計把“水車”的轉(zhuǎn)動原理與鏈傳動的結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合，改傳統(tǒng)多齒傳動為少齒傳動；書架的高度可以根據(jù)環(huán)境的具體高度而定，實現(xiàn)了空間的充分利用；為保證書架的穩(wěn)定性及有效利用空間，書臺的設計采用鐘擺原理實現(xiàn)書臺的自平衡功能。 3.創(chuàng)新點 （1）書架的鏈傳動形式 當書架的每一層書臺都以鏈傳動的形式在皮帶傳動下按照其軌跡轉(zhuǎn)動時，人可以通過控制書架的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對書架的定位，把任何一層書臺上的書都轉(zhuǎn)動到自己所在的位置，從而能夠方便的查找任一層的圖書，減輕人們的勞動強度。 （2）緊密的多面書架結(jié)構(gòu) 該立體轉(zhuǎn)動書架的設計相當于把兩個書架結(jié)合在一起，其鏈傳動的結(jié)構(gòu)形式使得內(nèi)部兩面的書也可以通過轉(zhuǎn)動到達外部，這樣緊密的多面書架結(jié)構(gòu)在其縱向可以加高以有效利用空間的基礎之上也達到了其橫向的空間利用度。 （3）書臺的自平衡斜面設計 把此書臺兩邊的底板都分別向上傾斜一定角度，并以活動鉸鏈的形式與連軸相連，如果使傾斜角度的最大限度保持與底板的傾斜角度一致，那么傾斜到最大值時的書正好是水平放置。這樣，不論書臺兩邊的書的重量是否平衡，放在其上的書都是很平穩(wěn)的。 4.主要技術指標 （1）書臺底板傾斜角度為30° （2）書架整體的自鎖性能通過蝸輪蝸桿機構(gòu)得以實現(xiàn) （3）空間立體轉(zhuǎn)動是基于“水車”原理與鏈傳動的結(jié)構(gòu)形式
科學性、先進性
- 該作品是把“水車”原理與鏈傳動的結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合，緊密的多面書架排列結(jié)構(gòu)又是基于斜面書臺的自平衡功能，使得書架在節(jié)省空間的同時還能實現(xiàn)書籍乃至整個鏈傳動結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定運行。書臺通過連軸懸掛在傳動帶上，其運動形式就是傳動帶在齒輪的傳動下帶動書臺的轉(zhuǎn)動。書架多面放書和兩面拿書的結(jié)構(gòu)特點，最大限度的增加了書架的空間利用率。 該書架緊密的多面排列結(jié)構(gòu)是以每個書臺都能保持平衡以及鏈傳動整體的自鎖性能為基礎的，只有其自平衡和自鎖能夠得以實現(xiàn)才能體現(xiàn)出多面緊密排列的功能性與實用性。其自平衡和自鎖分別通過書臺的斜設計和蝸輪蝸桿的自鎖特性來實現(xiàn)。 把蝸輪與帶動傳動帶轉(zhuǎn)動的齒輪用同軸形式連接固定起來，蝸輪轉(zhuǎn)動則齒輪也會同時轉(zhuǎn)動。蝸桿與電動機的轉(zhuǎn)軸固定連接起來，電機的轉(zhuǎn)動帶動蝸桿的轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪與齒輪的轉(zhuǎn)動。這樣一來，只有當電機轉(zhuǎn)動時書架才會轉(zhuǎn)動，當書架在重力差的作用下具有向重力大的一方轉(zhuǎn)動的趨勢時，由于蝸輪蝸桿的自鎖性使得書架整體保持靜止穩(wěn)定狀態(tài)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月，**大學第*屆學生課外學術科技作品競賽--特等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 1.模型 2.現(xiàn)場演示 3.圖片 4.錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 書臺底面的傾斜設計使書與水平面成一定角度，防止由于書臺兩邊重量不均導致書掉落的自平衡裝置。 技術特點 （1）基于“水車”原理與鏈傳動所形成的空間立體轉(zhuǎn)動形式 （2）書架的轉(zhuǎn)動使得在其內(nèi)部的書可以通過轉(zhuǎn)動到達外部，實現(xiàn)了書架緊密的多面放書形式。 （3）放書臺的斜面設計使得其具有自平衡功能，賦予書架特有的實用性和巧妙性。 此書架除了適用于圖書館等一些藏書量多的場所外還適用于家庭、個人、以及辦公場所，可重點面向企業(yè)和高校的圖書館推廣。 作為書架，其節(jié)約空間、省時省力和自平衡的幾大優(yōu)勢特點就賦予了其特有的先進性及人性化設計。使用此種適合其高度條件的自平衡立體轉(zhuǎn)動貨架形式，既能實現(xiàn)商店空間利用的最大化和最合理化，還能讓消費者挑選商品更加方便快捷.其不受使用者能夠觸及的高度限制的功能，使此人性化的設計也很適合坐輪椅的人使用。 根據(jù)此設計的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)勢，此種書架及其衍生出的一系列產(chǎn)品具有非常廣泛的市場前景和可觀的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 書架的類型大體可分為兩大類，藝術型和實用型。 藝術型的書架往往適合于家庭使用，其主要講究的是造型的新穎美觀和獨特的一面，實用性是其次，最主要的目的是為了裝飾和美化家居環(huán)境。實用型的書架往往外形很簡單，它最主要考慮的是書籍的空間合理利用性及取閱的方便性。此“自平衡立體轉(zhuǎn)動書架”的外觀有圓滑的曲面形狀，外觀上具有一定的美感，但最突出的還是其實用性價值。以下就介紹幾款具有代表性國內(nèi)外以實用性為基礎的書架。 1.最常見的圖書館書架 圖書館里的雜志書架，其特點就是每層書架中間都有一塊斜放的擋板，擋板把每層書架分為里外兩層，外面一層可以把書正面立放，這樣就能一眼看見雜志封面，而里面一層可以把書摞起來放置，這樣的設計既能把雜志封面展現(xiàn)出來又能使其內(nèi)部空間得到利用；普通的放置書籍的書架，該書架可以兩面放書和拿書。2.帶掛梯的書架 由設計師Kuan-Sheng Wu設計的這款書架，其特點在于其書架的外框可以作為掛梯以供拿高層的書。由于圖書館里的藏書比較多，因此書架通常都比較高。所以想要拿到最頂上的書，通常都要借助梯子，但是大部分圖書館里的梯子的數(shù)量都比較少，使用不方便。將書架的外框設計成一個分體式的梯子，平時不用的時候可以搭在書架上，需要的時候只要將其取下，即可輕松的拿到自己想要的書了。 3.可重組多用的書架 這是一款外國設計師設計的書架，準確的講它是一個電腦桌書架，此書架即能做電腦桌又能做為書架，可以按照裝配示意圖把其組裝成一個電腦桌，也可以按照裝配示意圖組裝成書架，此設計的特點是可以實現(xiàn)一物多用的效果，適合于個人和家庭使用。 4.雙面浪型書架 一般圖書館書架必須用書立或書夾，圖書還架時，如果書夾角度偏差會“爆書”，讀者選書和歸架必須頻繁卸動書立和書夾，不勝其煩，且容易損壞圖書。翻蓋式期刊柜（所謂矮柜）要一只手掌托，困住了一只手！也不適合開放式借閱。雙面浪型書架由武漢理工大學胡昌志設計，此書架改傳統(tǒng)平行托書板為浪型載書板，免用書夾和書立，能有效降低圖書亂架率和折損率，增強載書板承重量，方便了讀者，減輕了館員的負擔。
