机械创新设计论文_新型晾衣架(1)(1)(1)

一、设计名称：智能折叠伸缩防雨晾衣架
二、研究现状分析：
目前人们所使用的晾衣架多为不能随外界环境变化而自动收缩的传统类型。

假如住户是双职工．或者住户，有事在外，那么如果下雨或者夜晚，传统类型的晾衣架，就做不到使晾晒在室外的衣物避雨、避露水的功能。

炎热夏日．上班族通常是把衣物晾晒在室外一整天。

住户：即使在家．为了减少麻烦。

也很少在夏日的正午把衣物收回室内。

等气温下降之后再把衣物拿出去晾晒。

暴晒对衣物的损伤极大。

现在晾衣架类型主要有：固定型、折叠伸缩式、手动升降型和自动升降型四种。

在城镇住宅区里比较流行的是那种可以折叠的晾衣架，它具有伸缩性，实用比较方便。

但是其设计没有很好的解决晾衣架受力问题，从而使得晾衣架容易出现扭曲变形，实用寿命大打折扣。

晾晒衣服是生活中经常会遇到的活动，针对这一频繁而单调的工作，如果晾衣架是固定的，无疑增加了辛苦程度，而且还伴有危险。

以前，晾衣架最简单的一种是一根竹竿固定或悬挂在屋顶板下、窗外等地方；现在的居民很多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，晾衣服时，必须将衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子将衣服挂在铁管上，工作效率低，又不方便，时常将衣服掉地弄脏，而且还不能充分利用阳光。

而目前市场上所卖的自动晾衣架只能满足单一的升降或单一的收缩功能，但升降功能只能解决挂衣服费力的问题却不能很好的利用阳光资源，而收缩功能刚好相反，只能解决充分利用阳光资源但不能解决费力这个问题。

本实用新型晾衣架正是基于上述的考虑设计的。

针对目前这种情况，我想设计一款实用的可折叠伸缩防雨晾衣架，希望能
为所有的家庭主妇带来方便。

三、方案总体描述，拟实现的功能与应用场合及特点：
1、明确设计任务，编写设计任务书：
智能折叠伸缩防雨晾衣架的设计任务书
机械系统的能量流图
E I —— 电源输入到机械系统的能量；
E C —— 克服工作机构负载而作功的能量，是机械系统的有效能；
E S —— 系统广义储能，是机械系统工作过程中系统储能和释放能量的代数和；
E L —— 系统损耗的总能量，包括驱动系统和机械传动部件中的各种能量损耗。

2、拟实现的功能：
本实用新型晾衣架，主体部分为两套并行的四杆机构，四杆机构由上下摆杆中间杆和下摆组成。

在两组下摆杆之间设置晾衣框架，晾衣框架的下面设置衣架挂环。

在两组上摆杆之间设置固定连杆。

四杆机构由上摆杆，下摆杆和中间组成，且上摆杆比下摆杆短。

在晾衣架的下面可以挂衣服。

本实用新型结构简单，易于加工制作，成本较低，而且实用效果很好。

在晾衣架的外端装湿度传感器和光强传感器，雨布轴上卷绕防水雨布。

湿度传感器和光强传感器感应外界天气变化，当大气湿度达到80％以上，或光强弱到一定数值，传感器发出信号，通过控制电路控制电机的转动，通过传动机构使晾农横杆缩回，同时电机带动雨布轴，将雨布伸出打开，包裹整个晾衣架；当天晴或天亮时，晾衣横杆伸出，雨布缩回，继续晾晒衣物。

3、应用场合与特点：
适用于上班族和经常不在家的人群，可以防雨、防暴晒、自动伸缩。

四、工艺原理与结构
1、设计思路
通过在网上的资料收集，我们小组发现目前市场上卖的伸缩晾衣架大部分是用几组杆铰接而成的，如图1。

图1
但上诉的机构只能满足伸缩的要求，所以我们想到螺孔与螺钉的配合，把伸缩机构装置在带有螺纹的杆件上，通过转动杆件使得整个机构上升。

综上所述，两个部分：一是通过手柄控制晾衣架的收缩，二是通过电机带动控制晾衣架的升降。

该图为装在墙壁的左侧机构，该机构为整个晾衣架机构收缩的主动机构，通过手柄带动左侧的丝杆（13）转动，使两边的连杆活动基座（9）上升，从而带动伸缩。

左右两侧都装有电动机，是对升降提供动力。

图2分别是中间机构和右侧机构。

图2（左侧机构）
2、功能分解
主要由主机架（4）、衣架连杆（6）、旋转丝杆（13）、连杆活动基座（9）、横向晾衣杆（15）以及左侧导向轨（10）和右侧导向轨（20）构成；在主机架（4）的前端面上，上部导向轨固定基座（5）和下部导向轨固定基座（11）分别将左侧导向轨（10）和右侧导向轨（20）固定，左侧导向轨（10）和右侧导向轨（20）同时穿过连杆活动基座（9）内部的光孔，连杆活动基座（9）可以在左侧导向轨（10）和右侧导向轨（20）垂直滑动上；衣架连杆中心销轴（7）穿过衣架连杆（6）上的衣架连杆中心轴孔（8）将两个衣架连杆（6）相铰连，两个相互铰连后的衣架连杆（6）又通过衣架连杆端部连接轴孔（16）和横向晾衣杆（15）相互铰连，最后，铰连后的衣架连杆（6）一端与上部导向轨固定基座（5）相铰连，另一端与连杆活动基座（9）相铰连；旋转丝杆（13）穿过连杆活动基座（9）侧面的螺纹孔，并通过丝杆上端固定基座（14）和丝杆下端固定基座（19）固定在主机架（4）的右侧端面上；使用时，先利用水平固定架（1）和垂直固定架（12）将主机架（4）固定，将需要晾晒的衣物放置在横向晾衣杆（15）上，转动旋转轮（3）可以带动旋转丝杆（13）旋转，在旋转丝杆（13）螺纹摩擦力的作用下，连杆活动基座（9）在左侧导向轨（10）和右侧导向轨（20）垂直滑动上，连杆活动基座（9）又带动了铰连后的衣架连杆（6）之间的铰连运动，从而实现了晾衣架可以伸缩的目的。

把伸缩的主机架（4）固定于升降机架，把带有螺纹瞳孔的水平固定架（1）与长旋转丝杆（26）配合，在电动机（23）的带动下，使圆锥齿轮（25）转动，再带动圆锥齿轮（22），从而使长旋转丝杆运动，使得，伸缩装置可以升降。

图4
本实用新型晾衣架的目的克服了现有技术上的不足，提供了一种结构简单，
易于加工制造的，收放自如，安全可靠的晾衣架。

五、方案评价
本实用新型属于一种家庭用品的晾衣架，它涉及一种新型折叠式的晾衣架的
结构。

一般家庭都有晾衣架晒衣物的生活需要，通常是用系好的晾衣绳讲衣物晾晒，用后再将绳子收起，它虽实用但不美观，给实用上带来麻烦。

另外，将衣服晾在室外会有灰尘及其他杂质的污染，若将衣物晾在室内又会占有一定空间，也很不美观，因此，目前已出现了多种可折叠的晾衣架，经检索发现，它们都是立在地上活固定在墙壁上的，立在地上的晾衣架用后需要收拾起来，固定子啊墙上的即或是能够折叠也需要占有一定的空间，对于室内面积较小的家庭的使用仍存在困难。

本实用新型的目的在于提供一种储存时不占用空间、美观实用的新型晾衣架，实用时能晾晒很多衣物，并且在使用操作上非常方便。

按如上构思本方案所提供的悬挂式可折叠伸缩的晾衣架包括有晾衣杆、供折叠用的杆件、左右两套供折叠用的杆件、及使下梁架升降的滑轮和拉绳所组成，它的多个晾衣杆是支撑在两个下梁架的孔中，它的上梁架固定在天花板上，升降用的两套滑轮分别装在两个上梁架上，两套折叠用的杆件将左右的上梁架和下梁架相互连接起来。

本方案中的供折叠用的各杆件是等长的四杆机构，在对顶点上延长出的等长杆件的断头分别于上梁架及下梁架的长孔相铰接，四杆机构的各关节销轴在长孔内滑动，其杆件都是带折边的薄板。

它的上下梁架都是薄壁板，它的两个上梁架都是弯成角形，在上端面上都留有将其固定在天花板上的安装孔，在竖直面上都有带两翻边的长角孔，在长方孔处安装着滑轮，在下梁架上还有供支撑晾衣杆的多个圆孔和一个拉上的连接孔。

在一边的上梁架的滑轮轴处还有装有一个带有拉绳止动轴的罩盒拉绳止动轴式一个表面带有滚花的小轴，他安装在罩盒上的两倾斜长孔中。

采用本方案能体现如下的优越性：1、该晾衣架的上梁架固定在天花板上，下梁架通过供折叠用的杆件和上梁架联接，它的下梁架和杆件部分子啊不用时刻折叠收缩起来，不占用任何室内的使用空间；2、它在使用之后的收缩时用拉线将下衣架及晾衣架拉起，在拉线的滑轮旁设有拉线止动轴，利用它在倾斜的长孔中的运动止动轴能将拉线卡死，是收缩上去的下梁架和晾衣杆能稳定地顶留在高处，到该使用时将绳子拉向一边并把止动轴放开，当放松绳子的时候晾衣架的下梁架部分能自由落下，操作使用方便；3、它的供折叠用的杆件是带折边的薄板，其晾衣杆是薄笔管，一次它具有较好的刚度强度，并且造型美观；4、它设有多个晾衣杆，可以晾晒很多衣服，也还可以晾晒其他的物品，如干菜或需风干的食物，因此它具有多种用途；5、它结构简单成本低，便于批量推广使用。

现结合附图说明本方案的实施例。

它的两个上梁架1装在天花板上，两个梁架上都有两个长槽，其中心部分都是有长孔，长方形的两侧都带有翻边，在翻边上有孔，可以安装滑轮，在右边的滑轮出还装有带止动轴的罩盒，它的两个下梁架上也有两个长方孔，他通过两套供折叠用的杆件与上梁架联接，该杆件是个等长杆的四杆结构，在对顶处的延长杆的端头用活动的关节销轴与上下梁架的长孔相铰接，当收放时销轴可在长孔内滑动。

四杆机构的各关节都是活动的铰接。

它的下梁架上有四个孔可支撑着四根晾衣杆，晾衣杆与支撑孔之间有较大的间隙，在下梁架的中间部分都有一个系拉绳下端头的孔，两拉绳经过滑轮，再经过另一滑轮旁边的止动轴及罩盒之间的间隙下垂在该晾衣架的一旁。

不用时用拉绳将下梁架拉起并用止动轴卡住，用时随时将拉绳向罩盒的一边拉紧，将止动轴放开下梁架择很容易的被放下，其操作简单方便。

它的晾衣杆有两米长，最多能同时晾晒四十件衣物。

本方案有美观实用、操作方便、易于制造和推广使用的特点。

附图：
晾衣架固定架
栓子
- 10 -
短连杆 滑槽
长连杆 衣杆。