基本信息
- 项目名称：
- 变形防震避难课桌椅
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品是针对目前频繁发生的地震给中小学生造成的严重伤亡现象而推出的一款具有全新设计理念的产品。桌体的主要框架仿制具有特殊稳定性和坚固性的工程三角架结构。课桌通过桌面、课椅的变形定位来实现三角架前后两个面的封闭保护，多个课桌椅在教室形成一个“网络空间”，具有更强的承载效果。变形后形成的“三角架堡垒”便于动力机械施救，提高救援效率。正常使用时，死点位置使桌面稳定可靠。产品廉价可行，有良好的市场前景!
- 详细介绍：
- 本变形防震避难课桌椅主要运用了三脚架结构具有特殊的稳定性和坚固性这一基本原理。桌体的主要框架仿制工程三脚架结构，课桌通过桌面、课椅的变形定位来实现对三脚架前后两个面的封闭保护，通过活动书兜的自动定位来实现三脚架内部空间的扩展，并最终形成一副可供学生避难藏身的半封闭式的“三角架堡垒”；在施救过程中，本课桌椅的特殊结构方便各种动力机械直接施救，学生被“包”护在桌体中不会受到影响。与此配套的课椅还可以通过结构微调转变为可供学生躺着休息的躺椅。这款变形防震课桌椅完善了目前市场上现有防震课桌或体积庞大，呆板笨重，或功能单一，成本高昂，或抗震效果不理想等各种不足。与同类课桌椅相比，这款课桌椅结构巧妙合理，使用安全便利，而且制造成本不高，它革新了传统防震课桌的设计理念，预期它将以其独特明显的优势迅速推向市场，占领市场。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本发明是针对目前频繁发生的地震给中小学生造成严重的伤亡现象，设计一款能起到防震避难作用的课桌椅。通过查阅资料了解了目前已有设计存在的问题，进行了全新的设计。设计的基本思路是：课桌椅在正常使用状态稳定可靠不会自行变形，并提高座椅的舒适度，在地震发生时，学生可躲进桌下，课桌椅变形为一个“三角形堡垒”空间，利用三角形空间特殊的稳定性，有效起到防震避难作用。由此桌体主框架采用类似工程三角架结构，桌面靠带死点的四杆机构支撑，桌面可通过在滑槽上的滑动与三角架其中一斜面贴合；课椅通过折叠收缩与三角架另一斜面贴合；课椅通过调整靠背及头枕可变为躺椅；课桌椅连为一体，课椅可拆卸、可单独使用。 创新点： 1. 三角架结构增强课桌的坚固性 2. 便于施救 3．节约空间 4．课椅微调可以变为躺椅便于休息 5.可拆卸便于运输和安装 技术关键和主要技术指标： 此作品的技术关键在于： 1.采用工程三角架结构，具有特殊的稳定性和坚固性； 2.桌面支撑合理利用死点位置; 3．主、附桌面及滑槽设计合理利用空间及变形保护； 4.课椅通过导杆机构进行变形，课椅设计可调节舒适度。 技术指标如下： 1．我们根据目前小学生的平均身高（调查结果见说明书），制定了课桌椅的基本尺寸，保证其三角架内部的有效空间足以让使用者藏身（实验已证明）。 2．保证抗震强度，承受垂直施加载荷≥50000N。
科学性、先进性
- 本作品的科学性先进性： 1.采用三角架结构增强课桌椅的稳定性。现在已有设计均为四边形架构，在外力的作用下易失去平衡。 2.死点位置的巧妙利用，使桌面在正常使用状态下稳定可靠，不会自行变形。 3.桌椅连接紧密，节约教室空间，课椅设计有利于更好保护学生健康。 4.整体结构便于机械施救。
获奖情况及鉴定结果
- 在第四届全国大学生机械创新设计大赛中获湖北省一等奖。
作品所处阶段
- 已经做出成品
技术转让方式
- 技术许可
作品可展示的形式
- 实物、产品 现场演示 图片 录像 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 正常使用时，支撑杆是由一副带有死点的四杆机构构成，当推杆包住转动副时，其中两杆被锁成一条直线，达到支撑的目的；防震使用时，推杆上移，使桌面向下翻转。 课椅可通过靠背板转动，实现向简易躺椅的转变。课椅可根据学生的身型衔接结构中前后移动;课椅后支杆可通过螺旋套的旋转增长，使之能够直接在地面上使用。 该作品的技术特点和优势： 本发明利用三角架结构特殊的稳定性和坚固性，在地震突发时，此变形防震避难课桌椅能及时为学生提供逃生避难的保障。 该技术的优势是制造成本相对同类产品低得多，结构并不复杂，强度和稳定性高方面具有明显的可比性。 该作品的适应范围：适用于所有中小学校学生。 推广前景的技术性说明： 变形防震避难课桌椅具有出色的稳定性和坚固性，在地震发生时迅速、有效提供更安全的保障；整体结构使用时在教室形成一个“网络空间”，更好起到避难作用，并便于施救。 市场分析和经济效益预测： 设计巧妙，实用廉价可行，具有良好的市场前景和社会效益!
同类课题研究水平概述
- 目前国内有一个设计并完成的比较成熟的笼式抗震课桌。（见下图）它采用的笼式架体具有防震的作用，采用双人一桌，桌堂抽出后桌内空间较为宽敞，适合学生长时间躲避，抗震能力是普通课桌的数十倍，在课桌内部设计了备品箱，备品箱内的备品是课桌出厂时放置好的，备品箱平时用封签封着，地震发生时学生迅速将桌堂抽出，桌堂板变成了一扇门，学生钻进去后将门关上，桌内的空间增大了，备品随之露出来。救接工作也将得到突破，从传统的人工转为机械。这种课桌最明显的不足之处在于，它看似四平八稳的立方体结构在突发地震剧烈摇晃 时很容易倾覆，很快将抗压能力薄弱的侧面暴露在上使其不堪一击。 另一款国内已获专利的防震课桌（见下图），该课桌主要由桌面、桌腿、连接件构成，其主要特点是：课桌桌腿的外层是金属管，而且该金属管的外径在9cm至30cm之间，桌腿的腿芯是混凝土结构，桌腿的外层金属管与腿芯紧密相接。由于灌满混凝土的金属管具有很好的抗压特性，因此本发明课桌的桌腿能够顶得住倒塌房子的重压，在地震发生时可以保护躲在课桌下面人员的生命安全。 这种课桌的不足之处在于不能很好的防护两侧落石等杂物的挤压；若在高层使用，一旦地面被撕裂破坏失去水平，它所提供的保护就会基本失效甚至造成负面影响；自重过大，结构稍显单板笨重，这类课桌的质量一般在100kg到200kg之间，不便搬运；制造成本略高，市场售价高达3000元，最便宜的也要1400元左右，不易普及。 在国外，地震多发国日本有一款防震课桌（见下图），防震避难桌不同于其他4个脚的普通桌子，它有独特设计的5个脚。其中4个脚用来支撑，中间的一个用来帮助躲在 桌下的人们可以有支撑的地方。它能帮助缓解地震时所生的左右摇晃，结实的桌面还能防止倒塌物对人体的侵袭。5个脚的支撑，能够帮助分散并增强桌子的负荷程度。如果躲在桌子底下的人，抓住桌子中间的支撑脚能起到稳定重心，避免了因为地震的剧烈摇晃而导致身体被滑出桌子外的危险。 桌子其中两个脚上安装了防滑条，在地震时能够固定住桌子，防止它在地震时的会滑动。 它的不足之处在于其材质结构不适合用于中国这种钢筋混凝土结构的房屋坏境，相比日本大部分房屋的木质结构，中国房屋结构倒塌后所产生的打击力是毁灭性的，是这种避难桌绝对承受不了的；而且这种避难桌价格不菲，国内售价一般在一万元左右。
