磁性玻璃檫设计
--- 机械过控制071班·孙祥
目前看到市场上的磁性玻璃檫外形多为正方形,还有三角形两种,首先从外形上说,三角形就优于正方形。一方面三角形面积更小,节约了成本,且实现了同样的功能。另外在使用过程中阻力要小的多,使用更加便捷,省力。由此,我想到我们的设计应多方面进行考虑,应结合实际,多考虑成本,才可能为我们的设计注入活力与生命力。
传统的次型玻璃擦与新型不掉落次型玻璃擦虽然都是利用磁性,异性相吸产生力从而产生摩擦力进而达到擦干净玻璃。
但两者磁性布置是不一样的传统的磁性玻璃擦布置为

若是正放置能产生但是当在使用过程,由于上,下两块擦板石放置在玻璃的两侧,磁极布置在擦板内,由于摩擦力的影响容易发生错位而脱落。使用起来相当不便。其原因是磁铁的磁力分布式两端强,中间弱的特点,当发生错位时很容易发生一极端对着磁铁的中间,由于磁力的减小导致摩擦力的大幅度减小而使错位更加严重,而使N极对上N级,S极对上S级,因同性相斥而使擦板脱落。究其原因
是其磁极布置有问题,以一对磁极为例,示意图如下:

而新型不掉落磁性玻璃擦得磁极布置为

为十字形布置,错动时N极始终与S极相对,不会出现同性相斥的情况,故而不会出现脱落的情况,就从磁极布置方面,虽然同样都是用4块磁铁,十字形布置解决了脱落的问题,是一重大改进。我认为我们常常局限于旧的思维,束缚着我们去创新。就这一点而言,我们理应学会独立思考,改进别人的设计,突破旧思想,旧观念,构建新思想,新思维,并将自己的行动付诸实践中去。
关于新型不掉落磁性玻璃擦在磁极布置上采用了十字形布置,外形上采用了直角三角形外形,外形与磁极布置上使其性能大大优于传统玻璃擦,能在擦玻璃时解决了脱落与死角的问题。这是它的优点。但是,随着我们生活水平的日益提高,形形色色的玻璃也充斥着我们的生活,例如弧形玻璃,对于这种玻璃,不掉落玻璃擦就有些不适应了。如果玻璃弧度较大,那么久容易脱落,清洁效果也同样变的不佳。因此我觉得它还有改进的余地。
磁极布置无需改变,擦板的材料我认为可以改进为具有一定弹性的材料,这样就可以使它能很好的适应弧形玻璃,同样平面的玻璃也适用,不过为了更好的适应弧形玻璃,十字形磁极可以做的更小,但是个数应增加,可以使得擦板与玻璃更加的贴合。
另一方面,擦板形状无需改变,仍然为直角三角形。但是我认为当擦玻璃时难免会出现很高地方的情况,即使站在凳子上也不易够到,且容易摔倒,使用起来不是很方便,因此我觉得有必要加上一个撑杆,方便擦高处的地方。为了方便其使用(擦死角时要转向),我联想到方向机构,可以在中间加上一个方向机构,方便其转向于用力。同样考虑到其多用性,低处时用撑杆肯定不方便,可以将撑杆改为可拆卸式。目前我想到的有两种,一种是只需将家用撑杆衣架(不包括撑衣杆头的部分,卸下即可)连接到方向机构即可,另一种为直接将撑衣杆整合到一起,连接到一起就可以擦高处玻璃。分布即为撑衣杆与擦玻璃器,示意图如下:

我认为我的设计仅是在原型的改进,细节上仍有很多需要改变,例如三角架两边可以改成弧形方便拆下来后使用,设计上有许多不足,需要逐步完善。不过我设计的基本思路是当撑衣杆整合到其中,可以达到分离分别使用的效果,提高其使用性,当合在一起时,若以空间坐标系为例,三角架的转动实现绕想x轴转动,撑杆绕转轴转动为绕z轴的转动,人控动撑杆的转动可以达到绕y轴的转动,三者从而使人可以将撑板任意方向上进行操作,可以达到灵活多变的效果。擦板采用具有弹性的材料可以适应任何形状的玻璃,磁极布置呈十字形,但采用了多个“十字”,能过更加贴合弧度玻璃,提高了擦洗效率。
希望老师能过给我宝贵的意见,指出我的不足,更好的完善设计。
孙祥
机械过控制071班
070304118