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1、【機械結構論文】可轉位拖把機械結構設計與應用
拖把是日常生活中常用的清潔工具之一。本文針對清潔面積小、費力和難清理頑固污漬等現(xiàn)象,提出了一種由兩個柱形拖頭、三個齒輪嚙合組成的可轉位拖把設計方案,介紹了可轉位拖把的機械結構、使用方法和效益分析。
拖把;機械設計;可轉位
拖把是房屋清潔中最常用的工具之一。從最早的長柄“抹布”發(fā)展到現(xiàn)在廣泛被使用的膠棉拖把、甩干拖把等,其功能越來越多,每種拖把都有其獨特的優(yōu)點,但在使用過程中也存在一些缺點,使其不能發(fā)揮最大效果[1~2]。例:膠棉拖把,吸水性強,能夠提供充足水分供清潔所用,但是單位清潔面積相對較小,清潔大面積區(qū)
2、域時費時、費力;而甩干拖把雖然相對單位清洗面積較大,然而由于其自身的圓弧形設計無法清理室內死角區(qū)域的污物??梢姡z棉拖把和甩干拖把的清潔頭都存在某些局限,不利于清潔人員的使用。
一、可轉位拖把設計方案
可轉位拖把,拖把架包括桿段連接部和拖頭傳動部,兩個清潔頭通過三個齒輪嚙合,柱型拖頭與地面接觸時,在使用者的拖動下,柱型拖頭帶動其相應的固定軸轉動,由于固定軸之間嚙合傳動,所以柱型拖頭可以以其相應的固定軸為旋轉軸轉動,同時,由于齒輪的嚙合傳動作用,可以在柱型拖頭轉動時保證拖頭與地面具有較大摩擦力,避免了單個拖頭繞軸旋轉時,拖頭旋轉阻力過小而過于容易滾動,無法對地面頑
3、固污漬進行清潔。
二、可轉位拖把機械結構
可轉位拖把的結構主要由第一柱型拖頭、第一固定軸、第一齒輪、手柄、拖把桿、可調螺母、拖把架、第二柱型拖頭、第三固定軸、第二齒輪、第二固定軸、第三齒輪和連桿等部分組成,如圖1所示。拖把架包括桿段連接部和拖頭傳動部,桿段連接部與所述拖把桿的底端固定連接,拖頭傳動部包括連接件、第一固定軸、第二固定軸,第一固定軸、第二固定軸等,清潔頭包括第一柱型拖頭、第二柱型拖頭等。拖把桿由手柄、拖把桿包、可調螺母等組成。根據(jù)圖1,可轉位拖把的具體機械結構可描述為:可轉位拖把包括依次連接的拖把桿5、拖把架7以及清潔頭等部分組成,其中清潔頭由齒輪、
4、柱形拖頭等零件組成。拖把架7包括桿段連接部和拖頭傳動部,拖頭傳動部包括通過連接件連接在桿段連接部的第一固定軸2、第二固定軸12,第一固定軸2、第二固定軸12相互平行且垂直于桿部軸線設置;第一固定軸2上設置有第一齒輪3,二固定軸12上設置有第二齒輪10,第一齒輪3與第二齒輪10嚙合連接。清潔頭包括分別套設在第一固定軸2、第二固定軸12上的第一柱型拖頭1、第二柱型拖頭8,第一柱型拖頭1的直徑大于第一齒輪3的直徑,第二柱型拖頭8的直徑大于第二齒輪10的直徑。第一齒輪3和第二齒輪10通過第三齒輪13嚙合傳動,也即第三齒輪13的分別與第一齒輪3和第二齒輪10嚙合。第三齒輪13固定在第三固定軸9上,第三固
5、定軸9通過滾動副連接在拖把架7的桿部連接段底端,其中,第三固定軸9與第一固定軸2和第二固定軸12平行設置,且第三固定軸9設置在第一固定軸2、第二固定軸12之間。第三齒輪13的半徑大于第一齒輪3和第二齒輪10的半徑;這樣在安裝相同直徑的拖頭時,可以減小第一齒輪3和第二齒輪10的半徑;同時可以僅通過增大第三齒輪13的半徑,實現(xiàn)拖頭半徑的增大(拖頭半徑的增大相應的也即增大了清潔頭的清潔面積)。連接件為固定在第三固定軸9兩端的兩根連桿11,每根連桿11分別與第一固定軸2和第二固定軸12靠近其的一端連接;連桿11的中部設置有與第三固定軸9適配的第三軸孔,連桿11的兩端分別設置有與第一固定軸2和第二固定軸
6、12適配的第一軸孔和第二軸孔,第三固定軸9設置在第三軸孔內,第一固定軸2設置在第一軸孔內,第二固定軸12設置在第二軸孔內;此種軸配合軸孔的方式,即實現(xiàn)了通過連桿11將第一固定軸2與第二固定軸12固定在拖把架7上的固定作用,同時也滿足第一固定軸2、第二固定軸12、第三固定軸9可以在軸孔內轉動的要求。拖把桿5包括上部段和下部段,上部段和下部段之間通過可調螺母6固定連接,可調螺母6用來調節(jié)拖把桿5的總長度,以適應不同高度的人使用。上部段的底部和下部段的頂部外側均設置有外螺紋,可調螺母6為內螺紋螺母,可調螺母6通過套設在上部段的底部和下部段的頂部之間,將上部段和下部段連接固定為一體;使用者根據(jù)自己的身
7、高和使用習慣轉動可調螺母6,改變拖把桿5的長度。拖把桿5的上部段的頂段設置有手柄4,手柄4可以方便使用者使用。
三、使用方法
利用可轉位拖把清潔地面時,根據(jù)使用者的身高,松開可調螺母,調整連接桿的上部分和下部分,然后旋緊可調螺母,鎖死連接桿上下部分,當柱型拖頭與地面接觸時,在使用者的拖動下,柱型拖頭帶動其相應的固定軸轉動,由于固定軸之間嚙合傳動,柱型拖頭可以以其相應的固定軸為旋轉軸轉動,同時,由于齒輪的嚙合傳動作用,可以在柱型拖頭轉動時保證拖頭與地面具有較大摩擦力,避免了單個拖頭繞軸旋轉時,拖頭旋轉阻力過小而過于容易滾動,無法對地面頑固污漬進行清潔。四、結語在清潔時,柱型拖頭通過齒輪嚙合傳動,可以實現(xiàn)柱型拖頭圓周面的每個部分與被清潔區(qū)域相接觸,提高拖把頭的利用率,同時清潔頭采用柱型拖頭也方便死角的清潔。可轉位拖把可以將膠棉拖把和甩干拖把的優(yōu)點基于一身,即可以增大單位清潔面積,又可以輕松清理死角的污物,整體提高清潔頭的利用率,對于使用者來說可以達到一勞永逸、事半功倍的效果。
[1]譚艷妮.一種新型拖把董建國[J].科學技術創(chuàng)新,2019,10:192~193
[2]唐浩寒.一種工作面可變化的拖把創(chuàng)新設計研究[J].科技與創(chuàng)新,2018,21:45~46