可移动升降倾斜式新型多功能课桌的设计

摘 要：课桌是学习必不可少的工具，但是现在普遍使用的课桌仍存在许多缺陷，如存放空间小，高度固定，搬动不方便等。这种没有做到“量体裁桌”的产品从某种角度来说，影响了学习效率，甚至身心健康。本文比对现有课桌的缺点，提出了具体解决方案。该设计采用组件式设计便于安装，成本较低，并且 易于产品化。不受教学场所限制，可以应用与多媒体教室、网络教室，实训室等各种教学场所。适合不同年龄学生需求。应用前景可观，有很好的推广价值。

关键词：可移动；可升降；倾斜；多功能；课桌

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.190

1 设计背景

我国学校招生规模在不断扩大，信息化进程逐步加快，先进的教学设备不断引入到校园硬件建设中，提高了教学效率和质量。但是目前多数学校课桌设计的依据仍旧是我国于1988年颁布的国家标准GB10000—88《中国成人人体尺寸》，距今已将近30年的时间，已经不能满足现在的需求和要求。市场调研显示，学校课桌的设计，商业化严重，设计尺寸不合理、功能单一、造型呆板，舒适度不够等，不符合人机学要求，给学习带来诸多不便。所以，设计出符合实际人体尺寸标准的多功能课桌，是首当其冲的。

2 设计方案

2.1 组件式设计

为保证小学、中学、大学都能够充分使用，课桌的设计方案必须满足每个学校的要求。同时考虑运输，安装的方便性，该设计需在不同的学生人群都能适应，并且都能进行组装。因此，本设计将多功能课桌设计为组件式。

2.2 材料的选择

桌面材料的选择：现在大部分课桌材质为人造板材、错层胶合板及刨花板，胶粘剂会在较长时间内向空气中释放甲醛。甲醛是一种挥发性的有机化合物，有特殊气味，能强烈刺激粘膜，对人体的呼吸系统、中枢神经系统等会产生巨大危害，严重的可致癌。结合目前现状，要从根本上减少课桌中的甲醛含量，减少空气中的甲醛浓度，本设计采用透明树脂材料，具有高强度，重量轻等优点。

3 工作原理

3.1 机械原理

新型多功能课桌的需要实现的动作为：课桌在水平方向的任意移动；在高度方向的调节。通过在桌腿上安装可以自锁的万向轮，以便自由搬动桌椅；桌子通过主支架上设计的卡槽调节桌身高度和桌面的倾斜度，并且当桌面调成倾斜时，桌前可以支起挡板。详细模型方案见图1、图2和图3。

3.2 强度校核

该设计主要有以下几个方面的受力需要考虑：

（1）万向轮自锁后，与地面的摩擦力要足够大，以免课桌轻易产生水平滑动。

（2）高度方向的调整支撑机构受力，课桌的自重、课桌上物体的重量以及人的部分重量通过支撑调整机构传递到底座上，因此需要对支撑调整机构进行受力分析。

4 设计创新点

该设计针对于现有课桌的问题，提出了解决方案。其创新点主要有以下几个方面：

（1）选用透明树脂材料从根源上减少了甲醛的含量及释放，有利于同学的身体健康，同时可以防止考试作弊、避免出现卫生死角等；

（2）课桌可实现升降、倾斜等功能，从根本上解决了现有桌椅使用起来不舒适，桌椅间距过大或过小，进出不便等相关问题；

（3）桌面设置有夹层，用于放置笔记本或网络教学工具，满足网络教学的需要；

（4）桌子下方安装带自锁功能的万向轮，课桌能够自由移动，方便搬动；

（5）多功能课桌安装简单、快捷、方便，部件容易更换，后期维修工作量小。

参考文献：

[1]黄永相，李广慧等.人因工程在课桌椅设计中的应用[J].技术在线术，2012（12）：112-114.

[2]李晟泽，史皓天.基于人体舒适度模型的课桌椅设计研究[J]纯粹数学与应用数学，2011（10）：698-704.

[3]于慧芳，赵竹等.北京市中小学课桌面甲醛释放量调查[J].中国学校卫生，2005，12（12）：1063.

基金项目：湖北省教育科学“十二五”规划项目，《基于专业核心竞争力的高职特色专业建设研究与实践》，课题编号：2013B297

作者简介：宋艳丽（1981-），女，山东济宁人，硕士，讲师。endprint