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可折叠便携实木小桌结构设计

项目分类:工作台 发布时间:2022-03-03 ID:570139
  • 可折叠便携实木小桌结构设计
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  这款折叠小木桌的结构设计,最初是瞄准户外露营临时置物、居家床上伏案、儿童临时玩乐台面这类轻量化使用场景做的,在做三维结构搭建的时候,首先要平衡的就是自重与结构稳定性的矛盾——毕竟要兼顾便携挪动的需求,整体不能做的过于厚重,但日常放置水杯、笔记本、轻量玩具这类载荷的时候,又不能出现晃动摇摆的问题。

  从结构逻辑来看,桌板采用了圆角矩形的整板设计,四个边角做了大圆弧过渡,避免尖锐棱角磕碰,这一点是针对低龄儿童使用场景做的细节优化,毕竟如果是给孩子做玩乐台面,磕碰风险是结构设计阶段必须优先考量的点。桌板底部的连接结构没有采用复杂的金属铰链,而是用了实木插接的铰接位,在桌腿与桌板的连接点做了嵌入式的限位槽,当桌腿展开到垂直支撑角度时,限位槽会自动卡紧桌腿的上连接端,不需要额外的锁扣结构就能实现支撑定位,折叠的时候只需要稍微向上抬起桌腿,脱离限位槽就可以向内收拢,整个开合过程不需要额外工具,单手就能完成操作。

  支撑腿采用了外倾式的四腿布局,四条桌腿并不是垂直于地面设置的,而是向桌板外侧倾斜了一定角度,这个角度是经过反复校核的:倾斜角度过小的话,支撑面的投影范围小于桌板面积,侧方受力的时候很容易失稳翻倒;倾斜角度过大的话,收拢之后的整体厚度会增加,便携性就会打折扣。最终确定的倾斜角度,让桌腿落地端形成的支撑矩形比桌板外轮廓宽出约60mm,既保证了侧方施加150N水平推力的时候不会翻倒,又能让四条桌腿收拢之后完全贴合在桌板底侧,收拢后的整体厚度不超过80mm,可以轻松塞进床底、沙发缝隙或者露营装备的收纳间隙里。

  桌腿之间的横向连接杆是保证整体框架刚性的核心部件,四条桌腿分成左右两组,每组的两条桌腿之间用两根横向实木方做连接,两根横方分别设置在桌腿高度的1/3和2/3位置,形成两个矩形的支撑框,同时左右两组支撑腿之间,在前侧位置还设置了一根可折叠的横向拉杆,当桌腿完全展开的时候,这根拉杆会自动卡入左右两组腿架的预留卡槽里,把两个独立的腿架拉成一个整体框架,避免使用过程中左右腿架向外撇开导致结构失效;折叠的时候这根拉杆可以随腿架一起向内收拢,不会额外占用收纳空间。

  在安装边界的考量上,这款小桌展开之后的桌面高度控制在350mm左右,刚好适配床上坐姿、地面盘腿坐姿的使用高度,不需要额外搭配垫高配件;桌板的长度设置为700mm,宽度450mm,这个尺寸刚好能放下一台16英寸笔记本加一个鼠标垫,或者同时容纳两个孩子摆放积木、绘本类的玩乐物品,不会因为台面过小影响使用,也不会因为尺寸过大导致挪动不便。所有的木质连接部位都做了0.2mm的装配间隙预留,考虑到实木材料会随环境温湿度产生轻微的胀缩,这个间隙量可以保证在南方梅雨季节空气湿度大的时候,连接部位不会因为木材膨胀出现卡滞,无法顺利折叠展开;在北方冬季干燥环境下,也不会因为间隙过大出现连接松动、晃动感明显的问题。

  接触地面的四个桌腿底端都做了平底的磨平处理,没有额外加装塑料脚垫,一方面是避免脚垫脱落之后出现高低不平的问题,另一方面实木本身的摩擦系数足够,在瓷砖、木地板、露营地的草地、野餐垫表面都能有足够的摩擦力,不会出现使用过程中滑动移位的情况。整个结构没有采用任何金属连接件,所有铰接、限位、连接部位都采用实木榫卯加插接的结构实现,一方面避免了金属件生锈、松动的隐患,另一方面也让整体重量控制在2.5kg以内,成年人单手提携完全没有负担,哪怕是年龄稍大的儿童也能轻松挪动位置。

  在细节结构处理上,桌板的下表面做了内凹的减重槽,在不降低桌板整体抗弯强度的前提下,把桌板的实芯厚度从20mm降到了等效12mm的重量,进一步降低了整体自重;桌腿的横截面做了小圆角处理,没有尖锐的棱角,挪动和折叠过程中不会划伤手部或者剐蹭家居表面。整个结构的受力路径非常清晰:桌面承受的竖向载荷通过四个铰接点直接传递到四条倾斜的桌腿上,再通过桌腿传递到地面,横向的连接杆和拉杆主要承担水平方向的剪力,抵消使用过程中产生的侧向力,整个力流路径没有多余的传力环节,每个结构部件都承担对应的载荷作用,没有冗余的装饰性结构件,完全以实用功能为核心做结构设计。

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