蜗居型、便携式多功能车棚

2021-06-22顾海阔许皓隆刘艺婷吕东明

机电产品开发与创新 2021年3期

钭辉，顾海阔，许皓隆，刘艺婷，吕东明

（辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺 113001）

0 引言

目前市面上具有两种实用性较强的车用车棚，一种是传统的固定钢架结构，在地面打孔进行固定，上方采用钢架框。此结构虽稳定牢靠，但具有一维性，不可随意移动，占地空间大，制造成本高，并且存在一定安全隐患，在城市建设中影响美观，不利于统一管理。二是改进型车用帐篷，该车棚在原有基础上做出了相应的改变与调整，增加了人为可操作性，简化钢架结构，能使车篷进行一定程度的收缩，材料简单，使用相对便捷，但因结构固定，也无法根据不同车型进行调整，占地空间较大，且需在场地平整的地方放置。基于此，本课题研发了一款蜗居型、便携式、易于安装拆卸的多功能车棚[1]。

1 总体结构设计

如图1 所示，整体车棚设计由车棚底座、车棚骨架、车棚棚布，收纳箱四部分组成。

尺寸说明：长×宽×高：4.8m×2.4m×2.4m。

1.1 底座设计

图1 蜗居型、便携式多功能车棚模型

为了增加其稳定性，让底座与地面充分贴合，采取U型槽钢的设计方式，每个底座两侧的U 型槽钢均有5 个螺纹孔控制各个收缩杆的位置，便于支起收缩，同时在底座两侧的U 型槽钢各设置2 个通孔，使用铆钉将其固定在地面，便于加固，增强车棚的稳定性。

如图2～图5 所示，为了使其便携， U 型槽钢采用了可折叠原理，共六节，两边各三节关于中点对称，并且两端由外向里可依次向中间折叠在一起[2]。

图2 U 型槽钢单个结构

图3 U 型槽钢半折叠结构

尺寸说明：①节：长0.85m，宽0.06m；②节：长0.85m，宽0.08m；③节：长0.85m，宽 0.1m；（注：由外向里依次记为①②③节，两端每节各关于中点对称）。螺纹孔：Φ0.048m；通孔：Φ0.048m。

图4 U 型槽钢装配结构

图5 U 型槽钢折叠结构

1.2 骨架设计

如图6、图7 所示，为了使其实现轻装卸、收纳等功能，棚骨的两侧分别采用了5 根可伸缩套筒直杆（每根直杆由2 根直径不同，长度相等的管组合而成），下与底座U 型槽钢上的螺纹孔对应连接，上与顶棚骨用弯头相连接。棚顶采取韧性好、质量轻的材料，采用了5 根可伸缩套筒直杆（每根直杆由3 根管组合而成，两端管的管径相等，长度相等，中间管的管径略大于两端管的管径，长度为两端管的2 倍），使其配合两侧套筒直杆完成车棚的安装和拆卸[2]。

图6 棚骨结构1

图7 棚骨结构2

为了增加车棚的稳定性，并且考虑到便携的特点，我们采用绳子在车棚骨架设置三角形结构。

尺寸说明：①杆：上端长1.1m、Φ0.046m，下端长1.1m、Φ0.048m； ②杆：上端长1.15m、Φ0.046m，下端长1.15m、Φ0.048m； ③杆：上端长1.2m、Φ0.046m，下端长1.2m、Φ0.048m；（注：立杆由左到右依次记为①②③④⑤杆，①和⑤与②和④各关于③对称）。顶梁：两端长0.6m、Φ0.046m，中间长1.2m、Φ0.048m。