高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架的設(shè)計與研究

魏沛燕　黃少賢　徐俊　傅敏

中圖分類號： U文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）18-0017-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.008

目前市場上使用的書架普遍存在品種少、功能少、缺乏創(chuàng)意理念的現(xiàn)狀，與進口的書架存在較大的差距。本文大膽地將TRIZ理論與實際相結(jié)合，設(shè)計出一款高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架，這種書架不僅適用家庭、學(xué)校、書店、公共圖書館，而且對于大多數(shù)學(xué)生也是很好的選擇。本文主要對高容納性旋轉(zhuǎn)書架進行介紹。

1 高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架優(yōu)勢分析

如何合理、有效、科學(xué)地利用書架空間，讓有限的空間實現(xiàn)最大化的使用功能，成為現(xiàn)代空間設(shè)計領(lǐng)域關(guān)注的熱點。以多功能、可變形、小尺寸為特點的書架，可以使特定書架不再只具備單一特定功能，賦予書架在時間上的延展性和使用場所上的可轉(zhuǎn)化性。通過對書架具體形態(tài)進行改變，可增大空間的利用率，擴展空間的使用面積，使得書架顯得緊湊美觀。其形式一般表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)壓縮書架與組合書架。

2 高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架市場分析

2.1 功能定位

本產(chǎn)品的設(shè)計定位為合理放書、節(jié)約空間。它具有伸縮固定功能，滿足多種尺寸圖書，將圖書擺放更加合理。通過伸縮原理可以在同樣的空間里放置最多的書，使空間資源達到更加合理化的利用。

2.2 目標定位

一般書架適用于學(xué)校圖書館、家里書房、書店等一些提供閱覽學(xué)習的場所。本書架適用于喜歡購買書籍、收藏書籍等一些經(jīng)常使用書架的群體。因為在書本的設(shè)計來講，它的形狀是多元化的，有利于節(jié)約書本放置空間。在使用方面來講，使用簡單，易于操作。

2.3 設(shè)計風格定位

現(xiàn)在市場上書架的風格存在折疊書架、不可拆卸書架、旋轉(zhuǎn)書架等各種設(shè)計風格。本書架應(yīng)用多重組合的圓形和圓柱組成高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架，其設(shè)計風格較為簡約，適用于大眾化風格，其中歐式風格也是當?shù)厝藗兿矚g的風格之一，而其受歡迎所占比重之重也尤為重要原因之一。

2.4 使用角度

本產(chǎn)品通過調(diào)研設(shè)置伸壓縮的最佳高度，可以根據(jù)不同書籍的高度范圍進行調(diào)節(jié)書架高度。

2.5 使用材料

本書架所采用的材質(zhì)為304不銹鋼，具有較高承載力，耐腐蝕，易于保養(yǎng)。平均材料厚度為2mm，使得本書架的承載能力和成本消耗達到較為合理的水平。

3 高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架設(shè)計過程分析

1）書架旋轉(zhuǎn)組裝：書架旋轉(zhuǎn)的核心是旋轉(zhuǎn)滑輪（圖3），其兩側(cè)分別用螺絲固定安裝下底盤（圖1）和底座（圖2）。通過滑輪的旋轉(zhuǎn)帶動兩邊底盤和底座，使書架能夠整體旋轉(zhuǎn)。

2）分類書夾（圖8）安裝方法：先將書夾正放，且將書夾上的凹槽對準底盤上的凹槽，然后相互嵌入，即可完成對分類書夾的裝配。

3）書架卡扣套安裝方法：在拉伸狀態(tài)時，我們選擇用卡扣來固定。整體固定系統(tǒng)是由一個卡扣套（圖5）加上兩個卡扣（圖4）加上一個長方形彈簧組成。將長方形彈簧兩端分別接上卡扣，然后將其放入卡扣套內(nèi)。卡扣套是固定在上底盤和中底盤內(nèi)部的，因此在手動調(diào)試上、中底盤的轉(zhuǎn)動時也帶動整體卡扣結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動。然后通過卡扣的特定固定設(shè)計和彈簧的伸縮結(jié)構(gòu)，便于書架的拉伸固定。

4）各底盤相互穿套的安裝方法：以上、中底盤的安裝為例。首先在未安裝前，卡扣被彈簧向外頂起，而中底盤上部支撐柱內(nèi)半徑比上底盤支撐柱外徑多出1.5mm，且中底盤上部支撐柱入口設(shè)置一圈厚度為1.5mm的切口為正方形的環(huán)，以此作為防上底盤脫離的裝置，由此可以將上底盤卡扣壓縮后放入中底盤，形成相互組裝。

5）產(chǎn)品總體組裝總圖

整體書架的安裝大致由中底盤（圖6）上底盤（圖7）下底盤（圖1）旋轉(zhuǎn)滑輪（圖3）和底座（圖2）組成。采用疊加組合方式。

4 高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架使用過程分析

1）使用方法：15cm以內(nèi)的圖書可將書架設(shè)為壓縮狀態(tài)，30cm以內(nèi)的圖書可將書架設(shè)為拉伸狀態(tài)。建議在安放圖書時將15cm以內(nèi)的圖書和30cm以內(nèi)的圖書分開放在不同的書架層中，便于整體性的拉伸和壓縮書架。

2）荷載實例：書架底盤厚度為2mm，支撐住的厚度為3mm，上底盤直徑為90cm，中底盤直徑為100cm，下底盤直徑為110cm。假如以高度25cm，寬度為1.5cm的正常圖書尺寸來算，可在上，中，下層底板上分別放置80、100、120本書。

3）在實際放置圖書時，建議在書架層上平均放置圖書，勿將圖書堆積在一邊。有利于減緩書架的磨損老化。

5 高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架技術(shù)分析

1）轉(zhuǎn)動板（圓盤、底座）與壓縮板鉸接處的協(xié)調(diào)性。通過角度定位鉸鏈的配合控制，使其能快速響應(yīng)鎖止需求，避免因冗余約束而影響其運動。

2）壓縮版位移、滑動桿線位移的一致性。卡扣間的轉(zhuǎn)動與滑動桿的伸縮直接影響書架的水平度，因此在調(diào)節(jié)書架高度時需保證其一致性。

3）書架伸縮方法：書架伸縮的角度僅限于個上下底盤之間。拉伸方法：將上底盤上提至卡扣對準相應(yīng)凹槽，然后嵌入凹槽，即可完成書架的拉伸。壓縮方法∶將上底盤從原先拉伸狀態(tài)上提，此時卡扣自動內(nèi)收，再將上底盤向任意方向旋轉(zhuǎn)0℃～90℃，之后將上底盤下放，即可轉(zhuǎn)變回壓縮狀態(tài)。

6 結(jié)語

高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架較傳統(tǒng)書架添加了一些更方便于人們的使用，未來會在此基礎(chǔ)上更加完善美化，再加上高科技技術(shù)，使人們的使用中更加簡潔、方便。促進高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架的創(chuàng)新開發(fā)，應(yīng)以組織生產(chǎn)為基礎(chǔ)、工藝創(chuàng)新為方法，藝術(shù)價值的提升為設(shè)計原則，不斷的堅持創(chuàng)新思想，完善工藝設(shè)計，增強高容納性旋轉(zhuǎn)壓縮書架的生命力與活力。

【參考文獻】

[1]余昇，黃元東，田玉榮，劉啟冉，鄭晨龍.一種多功能床上書桌的創(chuàng)新設(shè)計研究[D].寧波工程學(xué)院，2018年06月.

[2]周建波，王志坤，王超，王承濤.多功能折疊書桌[D].德州學(xué)院機電工程學(xué)院，2017年12月.