炉具报告书(6)

吉林工程技术师范学院课程设计报告

第4章 设计展开

4.1人体尺寸依据表

25

吉林工程技术师范学院课程设计报告

通过这些人体尺寸，我在设计炉具设计参考依据。

4.2 功能分析

野外旅行也能享受到家般的温暖？ 在冰冻严寒的雪山极顶也能喝上热茶？ 答案是：“当然！”轻便炉具会带给你融融的春意。但在严寒地区，它可以为人民提供热量，同时给人们一种安全感。轻便炉具发光，可以让一些动物远离我们。

热食是饮食文化中相当重要的一环，虽然一天来回的郊山活动通常都以干粮来解决吃饭问题，但在山顶上煮杯热饮或作顿丰富的午餐，无疑的是件很舒服的事。尤其是连续数日的登山活动，相信您不想天天三餐都吃干粮吧。

由于饮食的习惯及食物储存的关系，炊煮成了必须的手段。想要炊煮不免在脑海里浮出一些米油盐酱醋茶...等食物作料；及锅碗瓢盆炉...等炊具。当然在家里舞锅弄灶的是没什麻烦，但若要带到山上去依样画葫芦，那可不是一个甜蜜的负担喔，尤其是家用的炊具都是那么的庞大。

好在时代进步，我们已有许多专门为野外活动设计的轻巧炊具可供使用。 初次登山的人最感好奇的东西莫过于炉子及套锅，想不到居然也有这么轻小的东西可以用来烧饭煮汤，真是不错。如果您非常喜好野外活动，那很快的您会想要拥有它们。但在似懂非懂的情况下，您将很难保有一只适用的炉子，就算是拥有了，也不一定能让它发挥最大的效用。

轻便炉具能给人们一种家的感觉了。同时为人们提供一天必要的能量

来。在地面留下的火伤痕为二将保持或三年，在植被恢复了之前。所以轻便炉具为保护我们的地球做贡献。

4.3 色彩分析

产品的色彩使产品的物质功能，使用环境与人们的心理产生统一、协调的感觉。 色彩在长期的设计实践中．已形成了一些固有的象征色，如在家用电器中，白色一般表示冷藏；红色或绿色则象征保鲜；冷色调代表送凉、消暑等。

色彩能通过抽象的形态来表达各种感觉和各种复杂的感情，其原因就是在于色彩本身的三个要素的变化（明度、纯度、色相）及色彩的冷暖感觉、扩张与收缩感觉等．分析、讨论色彩的感情抽象表现，对于理解产品的设计意图具有重要的意义。各种不同

26

吉林工程技术师范学院课程设计报告

的产品具有不同的使用功能，在人们心目中具有不同的形状与色彩的概念象征。产品色彩应该体现出这些抽象概念，不能与之相违背．熟悉色彩的各种性质，对产品进行分析、研究，应该掌握色彩与情感的关系及必要的配色规律．

4.4 结构分析

整体式设计：可以获得最小的体积和重量，一般气炉多数使用整体设计，部分使用分体设计，油炉很少使用整体设计。整体设计的气炉使用非常方便，只要将炉体和气罐的螺口旋紧就可以了，但是注意不要太紧，连接处使用的是橡胶密封圈，旋得太紧使密封圈压缩过度无法复原、甚至破裂，失去安全密封效果。

分体式设计：油炉绝大多数都是分体设计。炉体和燃料瓶通过输油管连接。大多数输油管都是软管，这样燃料瓶摆放比较随意方便。

有少部分气炉也采用分体设计。这样的整体体积重量略有增加，但它带来一个很大的好处，即可以有限度的、谨慎的加热气罐，在寒冷条件下促使重组份的丁烷气化，可以大大提高燃料的使用效率。但加热气罐必须非常小心谨慎，在使用环境低于0度的情况下才可以这样做。

使用分体设计的炉具，一般的火力调节阀位于输油管靠近燃料瓶或气罐一端，这样带来一个问题，就是火力调节出现滞后现象，因为在阀门改变流量之后，输油管中仍残存一部分燃料，要待这部分燃料烧完之后，才能得到期望的火力，使用这种炉具调节火力必须慢而且有耐心。关闭阀门的时候也是这样，特别是油炉，必须让输油管中的剩余燃料用完，以免出现意外。相比之下，阀门在炉头上的，就没有这个问题。

4.5 材料分析

轴向拉伸与压缩是杆件变形中最简单的形式。分析受轴向拉伸或轴向压缩作用的杆件的受力情况可知，杆件拉伸的压缩的受力特点是作用在杆件两端的两力大小相等、方向相反，且作用线与杆件的轴线相重合。其变形的特点是杆件沿轴向伸长或缩短，而其横截面变细或变粗，分别如图3.2.1（a）、(b)所示

27

吉林工程技术师范学院课程设计报告

由上可知，不论是受拉伸还是压缩，杆件横截面上的内力均沿着杆件的轴线，这种力称为轴力，轴力可以是拉力，也可以是压力。以受拉杆件横截面上的内力分部来确定横截面上各点的应力，杆件在外力的作用下不仅要产生内力，同时还要产生变形，而且内力与变形之间是密切相关的。所以可以实验来观察变形，以了解内力的分布。

取一等截面直杆，在其表面画两条垂直于杆轴的横线ab和cd,并在两条横线间画两条平行于杆轴的纵向线。然后在杆两端加上一对轴向拉力，使杆件产生拉伸变形。从杆件表面可观察到：ab和cd直线分别平移至albl和cldl位置，仍为直线且和杆轴垂直：两条纵向线伸长，且伸长量相等，并仍然与杆轴平行。根据观察到的表面现象，可件出平面假设：变形前为平面的横截面，变形后仍为平面，但沿轴线发生了平移。如图3.2.2所示

根据平面假设可知，任意两横截面间的各纵向线的伸长（或缩短）均相同。由材料的均匀连续性假设可知，横截面上的内力是均匀分布的，即各点的应力相等。

设杆件横截面的面积为A，横截面上的轴力为N，则该横截面上的正应力为

σ=N/A

（σ的正负号与轴力相同，当N为正时，σ也为正，称为拉应力；当N为时， 也为负，称为压应力。）

由上所述可知，杆件的材料所能承受的应力是有限的，要保证杆件正常工作，则杆件的工作应力必须不超过其材料的许用应力，因此，杆件受拉伸或压缩时的强度条件为

??FN???? （MPa） A28

吉林工程技术师范学院课程设计报告

式中[σ ]表示杆件材料的许用应力MP

本课题所设计的已知轮椅主结构将采用直径为200ｍｍ，厚度2.5ｍｍ的管材，假设需通过200ｋｇ的重量，即截面积A＝A?伸或压缩时的强度分式

?4d2?3.14mm，即根据杆件受拉

2

FN???? （MPa） AF得?=N=63.7 MPa

A目前市场上炉具的材料大多数都使用硬铝合金管材，其最大的抗拉强度是

??370MP。即最大许用应力［σ］为370MP，而计算所得到的结果远远小于其最大许用应力，故轮椅的主结构采用硬铝合金.

4.6 人因分析

气体燃炉主要是使用丁烷气或丙烷气（Propane）作燃料，丙烷气因较易汽化，火力输出较高，亦适用于高地或雪山等场合。但由于它入罐时所用之压力大，故气罐会较厚重；而丁烷气适合一般平地使用，气罐会较轻亦较便宜。气体炉之优点在于容易使用，及火力易于调校，但缺点是燃料价目高、又重（因为气罐），及用完后弃置之气罐制造了不少不必要之垃圾。

液体炉主要是使用工业白电油或火水作燃料，利用预热加压汽化原理使火力输出提升至最高。液体炉一般设计较复杂，故价目亦较贵，在操作方面较复杂，大部份均需要预燃加压，而火力亦不易调校。但另一方面，它的火力输出高，燃料便宜兼而轻便，及污染性低等均是气体炉无法取代之优点。液体炉亦分有单一燃料及多重燃料等设计，前者只能使用单一指定燃料，如白电油、火水，而后者可藉更换喷嘴而使用多种不同燃料，在漫游世界时更为方便。近年更有气体及液体两用炉具之面世。

酒精炉是各种野外炉具中最轻便，最便宜的炉具，它是使用低燃烧度之液体燃料，如酒精甲醇一类，不用加压作直接燃烧。它的结构极简单，只是一个盛载酒精的容器再配上一个承托炊具的炉架而已。由于没有任何机械组件，可以说是没有机会坏，绝对可靠。但它的最大缺点是火力输出甚低，作为单人煮食简单食物还可以，但作为小组煮食工具已经不能负担。但由于其可靠性高，在年代一度是雪山探

险队之高山煮食炉，但近年已被高效能之电油炉所取代。此外，由于它的火力输出低，根本亦无须火力调校装置。

固体炉是使用白蜡或其他同类作为燃料，原理与酒精炉相若，都是直燃式，优点与缺点与酒精炉相若，都是结构简单易用但火力输出低。白蜡炉另一优点是可以做得

29

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库炉具报告书(6)在线全文阅读。