今天来给大家说说经过对帐篷顶部收缩的结构,设计出来更加简易便捷的帐篷,使得帐篷的张开收缩更加省时省力,达到了高效这一重要目的,并且外观也更为大方简洁,更加能够吸引市场。帐篷作为一种特殊的临时性建筑结构,具有展撤快速方便、机动性强、运输储存方便、可反复使用以及对场地要求低等特点,被广泛应用于各种领域。帐篷需要在野外面对各种复杂地形与天气条件,能够稳固地安装在露营范围内。帐篷展开时占地面积较大,支撑和收起帐篷是露营者面临的最大问题。目前市面上的帐篷能够在撑开后稳固安装,但是撑开帐篷和收起帐篷的过程比较困难,通常需要较大的力气拆卸机械结构并将帐篷收缩折叠。
一、现有帐篷收缩机构分析。
当前市面上比较常用帐篷有三种不同的顶部结构,分别为屋脊型帐篷,三角形帐篷,圆顶形帐篷。屋脊型帐篷,机械结构可简化为一个平躺的三棱柱,底部为一个举行框架,两边构成三角形,通过顶端的长杆固定整体。这种结构简单,部件较多,内部空间比较大,适用于长时间使用,但安装和拆卸比较复杂,与本文的研究方向不匹配。
三角形帐篷结构,其底部是一个矩形框架,四个角有长钉便于整体固定,上方由两根长帐杆弯曲交叉安装,交叉处通过十字穿法固定两长杆相对位置,整体框架搭好后将防水布料装上即可。这种结构比较牢固,质量比较小,便于携带,但是对长帐杆的材料强度要求较高,顶部的十字穿法比较难安装固定。
圆顶型帐篷与三角形帐篷结构相似。
这三种顶部结构帐篷在张开时利用相关的连杆或支承杆撑开篷布,一般情况下,张开作业利用普通弹簧或空气弹簧,因此用力不需要太大。然而,在收回帐篷时,需要抵消普通弹簧或空气弹簧等产生的外力,因此需要较大的人力才能收回,从而导致收回作业费劲,不适合女性或未成年人使用。因此需要一款新型的、可较为轻松地收回的帐篷顶部结构。
二、机构分析
1、要实现快速和省力收缩,采用螺旋传动,因为螺旋传动中的螺纹可以起到增力的作用,从而达到省力的目的。为减小摩擦,增加收缩的快速性可以使用滚珠丝杠副。该机构加入了滚珠丝杆副,并在上部设置有一弹簧,由于滚珠丝杠摩擦阻力小,且不存在自锁性能,从而在弹簧力的顶压下滚珠丝杠自动快速旋转以打开帐篷。在收缩时,使得手动转动底部手柄时更加安全便捷。在上底桶底部加入插销,控制整体收缩,使得机构更加简易可操作。
2、结构设计
帐篷收缩机构安装在帐篷顶部,主体部分的上部安装上撑杆,下部安装有下撑杆,上撑杆和下撑杆的外端用连接件连接,其主体部分包括了丝杠、顶部摇杆、弹簧、螺母(含滚珠)、上顶桶、下底桶、撑杆插口、插销和套筒。
上顶桶中空并贯通底部,顶部密封开圆孔,圆孔与丝杠为间隙配合,上顶桶中部内置带孔隔板,其中带孔隔板与丝杠为间隙配合。下底桶中空并贯通顶部,底部密封开圆孔,圆孔与丝杠为间隙配合,下底桶桶身和上顶桶以过盈配合的方式套于上顶桶外部。上顶桶外周顶部与下底桶外周中间各有四个均匀分布的撑杆插口。顶部摇杆1与丝杠上端相连接。用插销固定顶部摇杆和上顶桶,避免二者发生相对径向位移。螺母(含滚珠)与丝杠同轴固定于下底桶桶内底部。弹簧绕丝杠固定于螺母(含滚珠)上方,弹簧上端与上顶桶带孔隔板相接触。撑杆和撑杆插口分别用销钉连接。撑杆和连接件以挤压套筒的方式连接。套筒以挤压套筒的方式紧套下底桶下部外侧。
当机构呈撑开状态时,下撑杆呈水平状态向四周打开;内部弹簧处于自由状态,弹簧上端刚好与上顶桶5孔隔板下端相接触;上顶桶与下底桶相对位置最远。当机构呈收缩状态时,撑杆皆贴近机构本体;内部弹簧处于压缩状态;上顶桶与下底桶相对位置最近。
3、帐篷收缩机构的工作过程
当拔出底部的插销,帐篷撑开,弹簧由压缩变为自由状态,上顶桶和下底桶发生轴向位移至距离达到最远。转动顶部摇杆,丝杠通过顶部固定螺母旋转上升,沿着套筒移动,使上顶桶沿着滚珠丝杠副上升,压缩内部弹簧,直至上顶桶底端的支撑杆插口触碰下底桶底部,弹簧压缩至最大程度,上顶桶和下底桶之间距离最近,插入插销固定上顶桶,使丝杠与上顶桶保持相对静止,帐篷收缩完毕。
这种帐篷收缩机构,结构较为简单,收缩轻便,工作可靠。与传统帐篷相比较,使用该机构可使帐篷张开时轻便快速,收缩时省力,适合未成年人或妇女使用。创新之处是加入了滚珠丝杆副,使机构的收缩更为顺滑快速;整体的螺旋传动装置也使机构的收缩更加省力;加入了弹簧力,使机构打开时快速方便;在上底桶底部加入插销,控制整体收缩,使得机构更加简易可操作。
