用于教室和餐廳空間分離的可折疊展開桌椅設(shè)計(jì)

楊小翠 趙榮幸 許智杰 宛夢帆 楊偉銘 丁 禮 董映廷

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，南京 210023）

新冠肺炎疫情防控的重點(diǎn)是避免人群聚集。教室/餐廳是學(xué)校防止病毒傳播的關(guān)鍵場所。學(xué)校中一般的教室和餐廳，分別如圖1和圖2所示。各個座位和桌子之間沒有分離，一旦班級中有一人感染病毒，后果不堪設(shè)想。雖然各個學(xué)校普遍采用增大間隔、分時就餐等有效措施，但是按照就座隔排隔行的要求，可以坐50人的教室實(shí)際只能坐不到15人，30 min的就餐時間，因分時就餐分開坐，延長了餐廳的營業(yè)時間，增加了餐廳工作人員的勞動強(qiáng)度。

圖1 教室

圖2 餐廳

目前，市場上基本沒有教室和餐廳空間分離開發(fā)的桌椅，而傳統(tǒng)的桌椅難以滿足疫情防控需要，只能通過增大間隔、錯開時間的方式，增加了時間成本和經(jīng)濟(jì)成本。為解決教室和餐廳容量不足、難以保障教學(xué)和就餐需求的難題，基于常用機(jī)構(gòu)，利用鋁材和透明亞克力板，設(shè)計(jì)了一種可折疊展開桌椅[1-5]，為每位學(xué)生形成獨(dú)立的封閉空間。它由一般折疊椅（如圖3所示）、可收回小桌板（如圖4所示）以及透明亞克力罩（如圖5所示）通過一些常用機(jī)構(gòu)和連接件組合創(chuàng)新而來。首先，打開折疊椅，通過一些自鎖機(jī)構(gòu)[6-8]保證座椅的穩(wěn)定性和可靠性。其次，就座后，通過平行四邊形機(jī)構(gòu)[9-10]打開小桌板，并扣上安全扣，保證小桌板的穩(wěn)定性和一定的負(fù)載承受能力。最后，合上座椅四周的透明亞克力板和連接件，保證透明亞克力罩的穩(wěn)固，在教室和餐廳形成一個相對封閉的分離空間，且透明罩不影響視線。與單純的增大間隔相比，提出的可折疊展開桌椅不僅能夠保證人員隔離的有效性和可靠性，而且提高了空間利用效率，節(jié)約了時間成本和經(jīng)濟(jì)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值。

圖3 折疊椅

圖4 可收回小桌板

圖5 透明亞克力罩

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

用于教室和餐廳空間分離的可折疊展開桌椅的研究難點(diǎn)在于：

（1）考慮到院校的數(shù)量多，桌椅的應(yīng)用數(shù)量大，必須嚴(yán)格控制單個桌椅的成本，否則過高的成本會降低其實(shí)用價值；

（2）設(shè)計(jì)的桌椅用在教室和餐廳中，考慮到桌椅的應(yīng)用場景，座位、桌板、透明罩必須有足夠的負(fù)載能力，能夠滿足學(xué)生的日常學(xué)習(xí)和就餐需要；

（3）大批量、大范圍、大規(guī)模的桌椅應(yīng)用，必須考慮后續(xù)的運(yùn)輸、搬運(yùn)、安裝、維修以及保養(yǎng)等，因此設(shè)計(jì)的桌椅既要結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固，又要便于拆卸維護(hù)，降低后續(xù)使用成本。

基于上述研究難點(diǎn)，圍繞疫情期間用于教室和餐廳空間分離的可折疊展開桌椅，主要在材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模塊連接方面進(jìn)行創(chuàng)新。

（1）在材料選擇方面，可折疊展開桌椅主要選擇常用鋁材、透明亞克力板及常用螺絲螺母連接，所用的加工是常用的加工方法，有效控制了單個桌椅的制造成本；

（2）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，在折疊椅、可收回小桌板、透明亞克力罩及它們之間的連接上，使用了多種自鎖機(jī)構(gòu)，并測試桌椅的負(fù)載能力，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；

（3）在模塊連接方面，選擇常用的平行四邊形機(jī)構(gòu)，不僅各個模塊可以折疊展開，模塊間也易于拆卸安裝，便于運(yùn)輸、搬運(yùn)、安裝、維修以及保養(yǎng)等。

用于教室和餐廳空間分離的可折疊展開桌椅中，可回收小桌板和透明亞克力罩有成熟產(chǎn)品可供選購，因此關(guān)鍵是設(shè)計(jì)滿足教室和餐廳空間分離的折疊椅。折疊椅的裝配圖，如圖6所示。

圖6 折疊椅裝配圖

根據(jù)可折疊展開桌椅的功能需求，設(shè)計(jì)了扶手、固定卡槽、固定軸、后凳腳、活動卡槽、腳墊、前凳腳、托板、圓鋼20×520、支架、桌板以及坐墊等零部件，代表性零部件圖紙如圖7所示。

圖7 代表性零部件圖紙

3 結(jié)語

通過常用機(jī)構(gòu)和連接件，實(shí)現(xiàn)折疊椅、可收回小桌板以及透明亞克力罩的組合創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了可折疊展開桌椅。它可用于疫情期間教室和餐廳的空間分離，保證人員隔離的有效性和可靠性。設(shè)計(jì)的可折疊展開桌椅由折疊椅、可收回小桌板以及透明亞克力罩3個模塊組成。各模塊既能夠通過機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)折疊展開，又能夠通過自鎖機(jī)構(gòu)增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性和可靠性，提高了空間利用效率，降低了 成本。

設(shè)計(jì)用于教室和餐廳空間分離的可折疊展開桌椅，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低以及適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。可以根據(jù)該可折疊展開桌椅的原理對餐廳現(xiàn)有座椅進(jìn)行改造，具有很強(qiáng)的實(shí)效性。目前，研制的可折疊展開桌椅已經(jīng)在學(xué)校部分餐廳試用，并對某些教室現(xiàn)有座椅進(jìn)行了改造，證明了設(shè)計(jì)的可行性和實(shí)用性。