抓斗卡环拆卸工具的设计制作思维

抓斗卡环拆卸工具的设计制作思维

高超,吴玉强,张灿,王鹏,张治伟

董家口分公司 山东省青岛市 266000

【摘要】本文主要阐述港口抓斗卡环工属具的设计与制作思维，设计中所考虑的强度和刚度因素，在结构确定后，根据工属具的受力情况，确定新型材料的使用，材料的特性得到有效运用，达到在保证工属具强度和刚度的前提下，结构更轻、便于操作的要求；本文通过完成图使读者对港口抓斗卡环拆卸工属具的设计与制作思维有个深刻的认识。

【关键词】工属具；强度；抓斗卡环

针对现场工作要求，门机吊具需要更换对应货物抓斗或勾头，现场生产工作节奏快，司机更换吊具更要快捷高效，但港区工作现场环境恶劣，会对吊具卡环销轴螺栓部分造成卡滞，人手腕力量有时难以拆卸，按照现场安全生产管理要求，避免司机在更换吊具时采用暴力拆卸卡环，影响自身及他人安全。基于此种情况，通过对卡环销轴圆洞直径的测量，借用杠杆原理，制造对应尺寸的别棍，来达到快捷轻松拆卸的目的，消除人员作业风险。

一、抓斗卡环拆卸工具的设计准则

1、结构要尽可能简单

我们知道，在制造水平相同的情况下，构件越多的机械比构件较少的机械故障点更多，工属具也是如此，使用时的环境比较恶劣，承受冲击力大，使用频繁高，因此损坏率较高，构件在使用了一定时间后，由于磨损或材料的疲劳，会产生损耗引起配合不好或裂纹，从而损坏。另外零件少，加工工艺就简单，所用的材料亦少，成本就更具有竞争力，所以，一个好的工具研制人员就要千方百计使工具制造成既实用又简单。

2、要保证足够的强度和刚度

强度和刚度是保证工具正常使用的最重要指标，要保证强度和刚度要作多方面的努力：

首先，在强度计算时要取足够而合理的安全系数。

其次，在制造时每道工艺都要把握质量关。例如材料选用要合理，不得使用有裂纹、厚度不均或锈蚀老化的钢材；截面尺寸不得有明显的陡降：能圆弧过渡的就不要成尖角过渡，以免产生应力集中；焊接时，要根据材料正确选用焊条，焊缝强度要保证：根据不同的材料选择合适的热处理工艺以达到最佳强度。

刚度，除考虑正常的受力外，由于工属具使用时，是杠杆原理受阻力影响工具本身会产生一定形变，这些作用力是设计制造工属时，难以考虑的“额外力”，所以在设计制造工属时，要适当考虑这些力，以保证工属的可靠性、实用性，

最后，工具制成后要由专人进行检验，有条件的应抽样上拉力机进行拉力试验，无条件的也要进行试用。要本着一丝不苟的态度对待工具的设计、制造，确保强度和刚度，杜绝事故的发生，这是我们工属具设计、制造管理人员工作的准则。

3、自重要尽可能的轻

设计时，安全系数要取得合理恰当，不能认为“高高益善”，严禁超负荷使用，结构尽可能简单，零配件少，是减轻重量的重要手段，并且要合理运用材料自身的结构。

4、使用方便

工具是由司机来使用的，假若使用起来很麻烦就不会受司机的欢迎；一件便携工具的生命力强与否，使用方便与否是个重要的因素。

5、外形美观

外形要美观，工具做成傻大黑粗，从直观上就给人一个不舒服的感觉。

6、设计模型

二、抓斗卡环拆卸工具的设计思维

2.1无障碍门机吊具的设计分析

2.1.1抓斗卡环设计理念的概念

抓斗卡环设计理念的概念就是以前是以对"机器"为中心的理念中所提出的,是名为功能主义的展开。它把产品功能体现成了人人都能使用,使工人人群方便使用。抓斗卡环设计理念就是以通用设计为中心,设计师需要从主要关注产品本身的功能到使用者身上来,以设计出更符合人机工程学、使用更方便、带给人愉悦的产品为最终目标。使人快乐是通用设计的基本原则,使用过程中让别人产生快乐这就是设计师想要通过自己的产品带给人们的理念,从而体现设计本为人这一思想。

2.1.2用户的行为习惯简单分析

抓斗卡环设计理念是通用设计中的一部分,要求设计师在设计当中注重产品功能的同时又需要对使用者的心理方面的考虑。以前设计师们将设计产品时忽视的产品心理重新作出着重。产品是为了被人愉快方便的使用而被创造的。通用设计所表明的就是人、机、环境三者之间的关系,我们要将这三者作为主体。研究用户本身的行为习惯的目的就是研究人使用产品时的习惯。所以说研究用户习惯的本质就是通用设计理念的直接升华。

用户使用产品的习惯可分为两种:第一,日常如何使用产品的习惯;第二,生活习惯。使用产品的习惯是指的是每个人都喜欢用自己喜欢的方式来使用门机吊具这就是习惯。比如:不同年龄的人对于门机吊具的使用方式有着不同的习惯,因为工人一直在用旋拧式的门机吊具开关所以他们早已习惯使用旋钮式的门机吊具。这些人自己平时使用门机吊具都有各自的习惯,可能有些人会觉得他们这样做不方便但是对他们来说反而是最方便的。

2.1.3抓斗卡环设计理论的产生与发展

20世纪初期,因为呼吁人人平等,所以建筑学界提出了一种新的设计方法-他就是现在的抓斗卡环设计一开始它就是为了方便残疾人等工人人群而来的,国外市最早开始这方面的研究的,一开始在瑞典、丹麦等国家。然后就迅速发展了起来。然后美国是第一个有无障碍标准的发达国家。在之后日本、加拿大等国家也开始了自己的无障碍规则。然后我们国家是在1985年才提出的,为此国家设立了残疾人与社会环境研究会,这个研究会就是为了给残疾人带来便利,而国外这时候已经开始了强调住宅无障碍,这都是为了关爱这些工人人群。

2.2市面上已有感应门机吊具相关分析

现在市场上有许多的不同的感应门机吊具,有的价格非常高也有价格非常低的,价格方面根据产品的品牌很用料。我设计的这款无障碍洗手装置本身价格相对于来说较低。主流的市场上价格也不高,但是或多或少因为本身的质量问题,产品后续的维护什么的产生花费也不容小觑,因为经常需要换电池还需要人来保养。这方便一般是有专门的人来负责更换电池和保养维护。但是如果因为这个工作之中出现了问题就有可能导致感应门机吊具不工作,比如说感应器坏了就没办法出水了,电池快没电了感应器会出现延迟,就怕出现门机吊具无法关闭的情况,这样就会造成水资源的严重浪费。而且如果没有好好处理换下了的电池就会导致环境的污染。

2.3所使用的材料分析

为了遵循绿色环保且经久耐用的设计理念,目前市面上所存在的产品主要是使用绿色材料进行整体的设计。在感应门机吊具中经常使用的材料有:铜、不锈钢、等金属材料;我使用的是将金属外壳镀上一层金属铬这样便可以是外壳具有抗腐蚀等特殊性质。