多功能阶梯教室设计说明书
阶梯教室工程主体设计方案

阶梯教室工程主体设计方案一、引言随着教育教学改革的不断深入,现代教室设计已不再满足于传统的板凳桌子式教室,而是追求更加人性化、科学化的教室设计。
阶梯教室是一种现代化教室设计,可以提高学生的学习积极性和团队合作性,为教师提供更好的教学环境。
因此,设计一个符合现代教学理念的阶梯教室主体方案是非常重要和必要的。
二、教室规划1. 教室面积:教室座位的数量根据学生人数来定,通常每个学生需要0.5-0.7平方米的空间。
同时,需要考虑到在验收学生的时候有足够的空间为学生接近后台。
根据教育部要求,中学阶梯教室的座位数量通常在40~60之间。
2. 教室布局:阶梯教室布局应该符合教学活动的需要。
一般来说,中间为舞台,两侧为半圆形的阶梯式座位。
教室的入口和出口应该设置在侧面,学生方便进出,不会影响到讲台前的教学活动。
讲台的位置应该设计在教室的正中央,并要足够高大,这样学生无论坐在哪个位置都能够看到教师以及教具。
3. 自然采光和通风:教室内的自然采光和通风是非常重要的,可以提高学生的学习积极性,确保学生的健康。
因此,在设计阶梯教室的时候,需要考虑到自然光线的照射和空气的流通,尽可能增加窗户的数量和大小。
4. 设备配备:在阶梯教室的设计中,需要特别考虑到教学设备的配备,如多媒体教学设备、电子屏幕等。
这些设备可以提高教学效果,为老师和学生提供更好的学习条件。
三、阶梯式座椅设计1. 座椅材料:在阶梯教室设计中,座位的选择至关重要。
座椅的材料应该符合环保标准,坚固耐用,易于清洁和维护。
考虑到阶梯教室需要经常移动和调整,所以座椅应该轻便易搬运。
2. 座椅高度和角度:座椅的高度和角度要符合人体工程学原理,确保学生坐在座位上可以舒适、自然地听讲。
一般来说,座椅的高度应该适中,角度不宜太斜,这样既可以保证学生的舒适度,又可以保证学生的视线不会受到阻碍。
3. 座椅布局:阶梯教室的座位布局应该合理,保证学生之间有足够的空间自由活动,也方便学生之间的互动和合作。
阶梯教室装修方案

阶梯教室装修方案一、背景介绍阶梯教室作为一种特殊的教室形式,在大学校园中越来越受到青睐。
与传统的平面教室相比,阶梯教室拥有更好的视野和听觉效果,能够提供更好的学习体验。
为了充分利用阶梯教室的优势,我们需要合理的装修方案,以创造一个舒适、高效的教学环境。
二、空间规划1. 环境整洁阶梯教室装修稳重、简洁为主,以免造成学生注意力分散。
墙面以淡雅的浅色为主,避免过多花纹和复杂的装饰,营造一个舒适的学习氛围。
2. 光线充足合理利用自然光源,设置大面积的窗户或采光顶,让阳光能够充分照射到教室内。
同时,可根据需要设置合适的窗帘来调节光线亮度,提供一个适合学习的环境。
3. 舒适座椅座椅的选择应考虑学生的舒适感和健康,可以选择具有调节高度和靠背角度的座椅。
座椅材质应选择防污、易清洁的面料,并保证座椅数量与教室容量相匹配,避免拥挤。
4. 多媒体设备在教室前方设置一个宽大的屏幕,连接投影设备和音响,以满足课堂教学的多媒体需求。
同时,为了方便学生互动和讨论,可设置合适的教师讲台和学生讨论区域。
三、声学设计1. 防噪处理在教室的墙壁和天花板上添加吸音材料,以减少噪音反射和回声。
合理布置悬挂式吸音板和墙面吸声装饰,有效缓解声波的反射,提高教室的声学品质。
2. 音响设置选用专业的音响设备,以确保音质清晰、音量合适。
合理布局音箱位置,使得声音能够均匀分布在整个教室内,避免某些区域听到声音过大或过小。
四、插座和电源布局1. 充足插座教室内应有足够的插座和电源接口,以提供给学生和教师使用电子设备所需的电力供给。
插座的布局应均匀分布在教室各区域,方便学生使用。
2. 电缆管理为了避免乱拉乱拽的电线对教室的安全和美观造成影响,必须合理安排电缆走向,并使用电缆管理系统来固定和隐蔽电缆线路。
五、照明设计1. 综合光源教室内的照明应以综合光源为主,包括天花板灯、壁灯和局部灯光。
光线柔和、均匀,不刺眼,有助于学生集中注意力,并提高学习效果。
2. 照明控制采用可调光的灯光设备,并设置合适的照明控制系统,以满足不同场景下的照明需求,如讲课、讨论、观看多媒体等。
阶梯教室设计

阶梯教室设计
阶梯教室设计是一种特殊的教室布局,通过设置不同高度的台阶形式,使学生在不同高度的座椅上坐下来,以便更好地观察和听取教师的讲解。
以下是阶梯教室设计的一些建议:
1. 台阶布局:根据教室的大小和学生数量,设计适合的台阶高度和数量。
通常来说,台阶高度可以根据人体工学要求,大约为30-35厘米,台阶间距约为40-50厘米。
2. 座椅设计:选择符合人体工程学的座椅设计,确保学生的舒适度和健康。
座椅的材质可以选择耐用、易清洁的材料,如塑料或木质。
座椅的高度和角度也需要根据人体工学要求进行调整。
3. 视野设计:确保每个学生在任何位置都可以清晰地看到教师和教学辅助设备,如白板或投影仪。
可以根据教室的大小和形状,选择合适的座椅布局,以确保每个学生都有良好的视线。
4. 教学设备配置:根据教学需要,合理配置教学设备,如
投影仪、音响系统等。
确保设备的摆放位置方便学生观看
和听取。
5. 照明设计:确保教室内的照明充足且均匀,以避免眼睛
疲劳和视觉不适。
可以选择天窗或窗帘设计,使自然光能
够进入教室,同时配备适当的人工照明设备。
6. 空调和通风:教室内的温度和空气质量对学生的学习效
果有重要影响。
因此,确保教室内有良好的通风设施和温
度控制设备是必要的。
7. 布局设计:除了主要的学生座位区域外,还可以考虑设
置教师台、互动区、小组学习区等。
教室的布局要符合教
学需求,并给学生提供良好的学习环境。
最后,阶梯教室设计应该根据教学需求和学生群体的特点
进行个性化调整,以提供一个适合学习和互动的教育环境。
阶梯教室设计方案-图文

阶梯多媒体教室系统建设方案¥北京竞业达数码科技有限公司]2011年10月1概述1.1项目概述智能数字多媒体教室解决方案是当今,重视现代教育技术对教育产生的影响,大力推进教育现代化是世界教育发展的主流。
我国在运用现代教育技术手段整合教学的过程中,已取得了相当成效。
采用先进的教学手段,提供全新的教学环境,来设计教学活动,已经成为市场的趋势所在。
随着现代化教学系统在各大院校的不断推进,传统的方式已经不适应现代化的需要,集多功能教室系统、多媒体教学系统、演播系统於一体的新型现代化教育体系在教育行业得到了日益广泛的运用。
作为一种新型的教育形式和现代化教学手段,多媒体技术给教育行业带来了新的机遇。
1.2系统设计原则(1)先进型原则采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构,和系统使用当中的科学性。
整个系统能体现当今多媒体技术的发展水平。
-(2)实用性原则能够最大限度的满足实际工作的要求,把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑,采用集中管理控制的模式,在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。
(3)可扩充性、可维护性原则要为系统以后的升级预留空间,系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的,要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。
(4)经济性原则在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下,通过优化设计达到最经济性的目标。
(5)系统设备选型原则重要设备采用国际知名的器材,以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。
(基本上选用同类产品中技术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号,以保证器材和系统的先进性、成熟性。
选用高度智能化、高技术含量的产品,建立系统开放式的架构,以标准化和模块化为设计要求,既便于系统的管理和维护使用,又可保持系统较长时间的先进性。
1.3系统建设规范《厅堂扩声系统声学特性指标》(GYJ-25-86)《演出场所扩声系统的声学特性指标》(WH/T 18-2003)《声系统设备互连的优选配接值》(GB/T14197-93)《声系统设备互连用连接器的应用》(GB/T1497-94)《音响设备用连接器的系列和品种》(GB/T15158-94)\《多通路音频数字串行接口》(GY/T187-2002)《会议系统电及音频的性能要求》GB/T 15381-94《视听系统设备互连用连接器的选用》(GB/Tl5644-95)《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》(BG14948-94)《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件:性能参数要求》《剧场建筑设计规范》(JGJ57-2000/J67-2001)《扩声译音系统安装工程施工及验收规范》(GY5055-1995)《智能建筑弱电工程设计施工图集》(GJBT98-97)$《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(GB/T50311-2000)《智能建筑设计标准》(GB/T 50314-2000)《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)《声系统设备一般术语解释和计算方法》(GB12060-89)《视听、视频和电视系统中设备互连的优选配接值》(GB/T15859-1995)《音响设备用连接器的系列和品种》(GB/T 15158-94)《音频、视频及类似电子设备安全要求》(GB/T8898-2001)《信息技术设备包括电气设备的安全》(GB4943-95)`《建筑电气装置——第5部分:电气设备的选择与安装;第52章:布线系统》(GB / -1999)《建筑电气装置——第7部分:特殊装置或场所的要求;第707节:数据处理设备用电气装置接地要求》(GB / -2000)《工业企业通信接地设计规范》(GBJ 79-85)《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流16A)》-1998)《电子设备机柜通用技术条件》(GB/T 15395-94)2系统设计智能数字多媒体阶梯教室项目的建设,整个系统要高效率的完成教学任务,结合各个系统,充分发挥各个系统的功能,实现现代化的教学。
阶梯教室教学楼设计计算书

阶梯教室教学楼设计计算书一、引言阶梯教室教学楼作为现代教育设施的重要组成部分,具有良好的教学环境和舒适的学习氛围,对促进学生的学习效果和教学质量具有重要意义。
因此,在设计阶梯教室教学楼时,需要进行详细的设计计算,以确保其结构的合理性和功能的实现。
二、设计目标和要求1. 结构安全性:保证阶梯教室教学楼的结构稳定性,能够抵御地震、风力等外力的作用。
2. 功能实用性:设计合理的教室布局和功能分区,满足不同教学需要。
3. 空间舒适性:充分考虑光线、通风、噪音等因素,创造良好的学习环境。
4. 经济可行性:在满足功能需求的前提下,尽量控制投资成本,提高经济效益。
5. 环境友好性:采用可持续发展的设计理念,注重节能、环保和可再生资源的利用。
三、设计计算内容1. 结构设计计算:包括整体结构设计和各个构件的设计计算,考虑地震和风力等作用下的结构稳定性。
2. 建筑布局设计计算:根据教学楼的功能需求,合理布置各个区域的面积和尺寸,确保教室、走廊、楼梯等功能区域的合理性。
3. 光线设计计算:通过光线计算,确保教室内的光线充足,减少对人眼的疲劳。
4. 通风设计计算:通过通风设计计算,确保教室内的气流流通,保持空气新鲜。
5. 噪音设计计算:通过噪音计算,控制教室内的噪音水平,创造安静的学习环境。
6. 经济性评估计算:根据设计方案,进行经济性评估,包括投资成本、维护成本和使用寿命等指标的估算。
7. 环境友好性评估计算:根据设计方案,进行环境友好性评估,包括能源利用效率、污染排放等指标的估算。
四、设计计算方法1. 结构设计计算方法:采用有限元分析法、静力分析法等方法,进行结构的稳定性计算。
2. 建筑布局设计计算方法:根据面积和尺寸的要求,采用平面布局优化算法,确保功能区域的合理布置。
3. 光线设计计算方法:采用光线追踪和光线照度计算方法,确定教室内的光线亮度分布。
4. 通风设计计算方法:采用数值模拟和风道设计方法,确定教室内的气流速度和流通路径。
阶梯教室设计方案

阶梯教室设计方案阶梯教室上学的时候有的人可能有这样的经历。
因为个子高,座位被安排到教室靠后的位置。
有时候老师在讲台上讲课的声音太小可能坐在后排的同学会听不见。
这是因为一般的学校教室都没有做声学设计和使用专业的声学材料导致的。
后来老师上课都带个扩音器就是为了让每一个学生都能够听到讲课的声音。
相比于普通学校的教室,阶梯教室面积更大,教室功能更加多样化,为了能够更好的满足阶梯教室的多功能需求就必需要进行做专业的声学设计使用专业的声学材料。
浙江某阶梯教室,该教室项目为一改造项目。
由于该教室使用功能的增加,为了满足该教室的多功能用途,就必须要进行做声学设计以达到合适的声学标准满足该教室多功能的声学需求。
天戈声学作为一家专业的声学装饰整体解决方案服务商,拥有专业的声学设计团队,十分荣幸为该项目做声学设计方案。
在经过现场了解情况后,根据现场情况了解到该教室回声明显,需进行必要的声学处理。
该教室为一阶梯教室,长39.5米,宽14.4米,平均高4米;容积约为2215 m3。
教室声学设计应以满足课堂授课为主,避免出现回声、多重多少、颤动回声等声学缺陷。
达到国家声学标准要求。
设计师根据现场的情况以及原设计方案图纸及图片发现存在一些声学问题:1、教室长39.5米,宽14.4米,自由声场较大,容易产生回声,从而使学生听音浑浊不堪,影响教学质量。
2、两面侧墙形成一组平行墙面,平行墙面容易产生颤动回声,颤动回声将会严重影响音响设备的正常运行,从而使音响设备质量大大降低。
3、整个教室无声学处理措施,整个声场声强度不均匀,语音清晰度差,会减弱学生的听闻效果,从而影响教室的授课质量。
此次声学设计方案的目标声学效果是:1、全频混响均衡,无频点落差2、全场声能分布合理而均匀3、.无回声、颤动回声4、无声聚焦问题5、无声驻波现象。
音质建议方案:1、天花:天花作为该空间最大的完整平面,占整个表面积份额高,对整个声场影响较大,其吸声材料的布置不可忽视。
阶梯教室改造方案

阶梯教室改造方案一、背景介绍阶梯教室是一种相对传统的教室形式,其座椅座椅呈阶梯状排列。
然而,在现代教学中,传统的阶梯教室存在一些不足之处。
为了提升教学效果和学生的学习体验,需要对阶梯教室进行一定的改造。
二、改造设想1. 灯光设计在阶梯教室改造中,合理的灯光设计是至关重要的。
可以考虑使用柔和的照明灯,使得整个教室明亮而舒适。
同时,为了满足不同课堂需求,还可以增加可调节的灯光设备,使得教师能够根据需要调整灯光明暗,以提供更好的教学环境。
2.音响设备为了提升教室内的声音效果,改造阶梯教室需要考虑增加音响设备。
可以安装扬声器和麦克风,以保证教师的声音能够传达到每个学生的位置。
此外,还可以考虑增加背景音乐的播放功能,缓解学生的压力,提升学习氛围。
3.空调设备在改造阶梯教室时,需要考虑安装空调设备。
由于阶梯教室的特殊结构,传统的中央空调系统可能无法满足需求。
可以考虑安装分体空调设备,使得每个学生在教室中都能够享受到舒适的温度。
此外,还可以增加空气净化设备,提供一个清新的学习环境。
4.桌椅设计阶梯教室的桌椅设计也需要进行改进。
可以选择采用可折叠式桌椅,以便于学生在课堂结束后能够方便地进行收拾和摆放。
同时,还可以考虑桌椅的人体工学设计,使得学生在课堂期间能够保持舒适的姿势,减轻身体的负担,提高学习效果。
5.投影设备为了提升教学效果,改造阶梯教室还需要考虑安装投影设备。
可以在教室的前方墙壁上安装投影仪,方便教师进行多媒体教学。
此外,还可以配备电动幕布,使得投影仪的使用更加方便和高效。
三、改造效益1. 提升教学效果通过改造阶梯教室,教师能够更好地利用教学设备,进行多媒体教学,使得教学过程更加生动、直观。
同时,学生也能够更好地接受教学内容,提高学习效果和兴趣。
2. 提供更好的学习环境改造后的阶梯教室将提供更好的灯光、音响和温度环境,使学生在学习过程中感到更加舒适和放松。
这将有助于提高学生的学习积极性和学习效果。
3. 提升学校形象改造后的阶梯教室将提升学校的形象和竞争力。
多功能阶梯教室建设方案

多功能阶梯教室建设方案社会的不断进步,使得人们的生活水平在很大程度上得到了提高,多功能阶梯教室建设方案就是通过改变室内的热湿环境,为人们的居住生活提供一个舒适健康的环境。
多功能阶梯教室建设方案的应用越来越广泛,一个良好的多功能阶梯教室建设方案设计,不仅可以提高人们生活舒适度,还可以提高工作学习效率。
随着我国民众环保意识的增强,不再单单一味追求舒适的居住环境,更多的开始关注节能减排、绿色环保、和谐自然的居住环境。
1.1多功能阶梯教室建设方案引言概述多功能阶梯教室建设方案在最近几十年飞速发展的过程之中,其整体的产业耗能占比已经接近我国社会整体能耗的三分之一,而对于多功能阶梯教室建设方案的整体使用来说,其能耗在建筑整体能耗之中的占比达到了40-50%,多功能阶梯教室建设方案以其出色的节能性和环保性,受到越来越多的关注,同时也被不断推广。
但是,多功能阶梯教室建设方案在施工中往往不受重视,导致发生了很多问题,而且我国的多功能阶梯教室建设方案的设计和施工往往由不同单位承包,其对于问题的理解方式不同,相对应的利益关系也存在很大区别,导致很难有完美的配合。
加之,设计人员和施工人员的素质不同,多功能阶梯教室建设方案可能由于缺乏施工经验而凭空想象,造成设计不合理;施工人员对设计理解度不够,达不到设计要求,造成设计效果大打折扣等。
多功能阶梯教室建设方案的施工质量好坏直接和影响了建筑物的使用质量好坏,加强多功能阶梯教室建设方案的施工多功能阶梯教室建设方案管理,有利于提高多功能阶梯教室建设方案质量。
因此,对多功能阶梯教室建设方案进行工程多功能阶梯教室建设方案管理是非常有意义的,也是非常重要的。
由于社会的发展,人们的生活水平得到了大大提高,在这种大形势下,相应的物质需求也就急速膨胀,而多功能阶梯教室建设方案基本的居住工程也成了社会最为关注的重点多功能阶梯教室建设方案之一。
作为多功能阶梯教室建设方案中重要组成部分之一的多功能阶梯教室建设方案,其设施好坏还会对用户日常生活产生直接影响,因此多功能阶梯教室建设方案的质量是否过关直接影响到用户对于住房的选择,也是考察整个多功能阶梯教室建设方案的质量是否达标的重要参考条件之一。
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第六届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组多功能阶梯教室设计说明书参赛学校:西京学院(西安)参赛人员:杨艺豪朱晓可雒莎莎邓冬青指导教师:仝崇楼张宏伟2014年4月目录一、创新构思 (3)二、方案设计 (4)1、普通教室和阶梯教室的相互转变方案 (4)2、桌椅灵活折叠方案 (5)3、太阳能折叠窗帘方案 (6)4、实验台方案 (7)5、可升降黑板方案 (8)三、创新点 (9)1、实现教室地面自由升降 (9)2、折叠桌椅 (9)3、节能环保窗帘 (9)4、实验台 (9)5、可升降黑板 (9)四、主要功能指标 (10)1、阶梯教室自动转换 (10)2、桌椅电动折叠 (10)3、太阳能窗帘 (10)4、实验台 (10)5、可升降黑板 (10)五、工作原理 (10)1、可升降地面 (10)2、全自动折叠课桌椅 (11)3、太阳能折叠窗帘 (11)4、实验台 (11)5、可升降黑板 (11)六、运动分析与动力分析 (11)1、阶梯地面的升降 (11)2、桌椅的打开与折叠 (12)3、太阳能窗帘的开合 (13)七、实用化的可能性 (14)1、多功能阶梯教室 (14)2、自动折叠式桌椅 (15)3、太阳能窗帘 (15)4、实验台 (15)5、可升降黑板 (15)八、成本分析 (15)九、应用前景 (16)参考文献 (17)附件一多功能阶梯教室总装配简图 (18)附件二程序流程图 (19)多功能阶梯教室设计说明书设计者:杨艺豪,朱晓可,雒莎莎,邓冬青(西京学院,西安)通过日常上课对教室设备的观察与思考,设计了一套多功能阶梯教室系统,解决了因阶梯教室数量有限而需求大的问题,同时活跃了学习氛围,基于对普通教室设备和结构的创新,将传统教室改进为阶梯式、桌椅灵活折叠、节能窗帘和实验室和可升降黑板五个模式的新型教室,使得学生学习的方式变得灵活多样化,实现了趣味课堂,活跃教学氛围,教室设备多样化,开拓学习思路,建设和谐课堂提供了必要的支持。
一、创新构思现今每个学校都有较少的阶梯教室,因阶梯教室的占地面积和它本身具有的独特性,决定了其为普遍性差的一种教室类型,而阶梯教室本身的易用性却是难以比拟的,例如:老师开会、学生的辩论赛、各种活动、幻灯片放映等都非常需要阶梯教室。
普通教室同学都在同一个平面内,易产生视线遮挡,而阶梯教室则很好的避免了这个现象,利用剧场式的地形来扩大后排学生的视野。
针对这种“需要阶梯教室但又无法大量建造”的情况和对普通教室设备和结构的创新,我们将普通教室改进为阶梯式、桌椅灵活折叠、节能窗帘、实验室、可升降黑板五个模式的新型“多功能阶梯教室”。
但由于教室的环境非常特殊,首先不能有噪音,必须安静。
这一点就可以排除多数电机以及气动元件,因为学生在上课时注意力很难集中,加之电机的噪音,更让学生分心,而且老师讲课声音也会被电机掩盖住一部分,造成后排同学的听课效率降低等弊端。
其次,教室墙壁利用率差。
教室的四面墙壁都是薄壁类型没有过多空间来存放其他东西,如果把墙壁掏空太多又会引发强度问题,所以只能改造教室地面。
最后,机械装置不能过多暴露在外部,因为暴露在外面会存在一定安全性问题,易伤到教师和学生,而且也会吸引一部分学生的注意力,非常不利于教学活动的开展。
于是本研制小组通过以上分析,了解到教室的特殊性,完成产品“多功能阶梯教室”的设计。
(如图1所示)图1.多功能阶梯教室二、方案设计通过采用手动操作向全自动转化的核心思想,我们实现了全自动的教室系统。
1、普通教室和阶梯教室的相互转变方案方案一:采用叉车原理,通过运用不同高度的支架,将可升降地面升起。
方案二:主要利用齿轮啮合传递动力原理,将可升降地面连接在不同大小的齿轮上。
方案三:利用齿轮齿条传递动力原理,将可升降地面连接在电机上,由电机上的齿轮带动升降。
经过本小组的多次试验,方案一可行性低,受力不均衡,整体支架过重;方案二可行性一般,能保证瞬时传动比恒定,但升降不平稳,转动不精确,并产生动载荷。
方案三可行性高,可快速、精确定位,升降平稳,可适用于重负荷。
(如图2所示)图2.可升降地面2、桌椅灵活折叠方案方案一:利用了交叉转动结构和轴的特点,将一块桌面和一个凳子分别手动折叠,折叠后的凳子可以放进折叠后的桌子内。
方案二:主要利用螺杆传动方式、齿轮齿条传动与钢轨滑道加双转动传动方式,桌椅能够自动升降和折叠。
通过对方案一的改进形成方案二,方案一需要手动折叠,而且稳定性差;方案二采用电路控制,方便同学运用,稳定性高,移动性强,更加贴近大赛理念。
(如图3所示)图3.全自动折叠桌椅3、太阳能折叠窗帘方案方案一:利用链传动,改造教室外部结构,使得窗帘能够开合。
方案二:运用齿轮齿条传动原理,能够将窗帘折叠和展开。
方案三:运用齿轮转动,改造教室窗户结构,使得窗帘能够开合。
由于方案一采用链传动,仅能用于两平行轴间的传动而且成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在教室。
方案二:采用齿轮齿条传动,能够快速开合,但是闭合后窗帘折叠方式不稳定。
方案三:改变教室窗户结构,在窗户外面再添加一个安装太阳能板的装置,利用齿轮转动进行打开和闭合。
(如图4所示)图4.太阳能开合窗帘4、实验台方案实验台采用齿轮转动带动连杆实现实验平台的打开和闭合。
传动比稳定,实验平台开合自如。
(如图5所示)图5.实验台5、可升降黑板方案黑板两边采用螺杆进行上下直线移动。
(如图6所示)图6.可升降黑板三、创新点本产品的创新点主要体现在一下几个方面:1、实现教室地面自由升降采用了阶梯教室应用广泛和普通教室不可缺少的实际情况,选择可升降地面,使得普通教室与阶梯教室相互转化。
现如今,中国学生人口基数大,而教育资源相对比较缺乏,因此,提高资源的利用率是本设备当初设计的主要指标之一。
由于阶梯教室地板单一,不便于学生活动,而普通教室又无法满足大量学生的上课需求。
因此,我们提出复合式地板应用可升降调节系统来实现现代化教学不但节省了教室空间还节约了材料。
2、折叠桌椅由于普通桌椅在教室占地面积大,学生活动起来容易碰撞,而且现在实行多元化教学,并不单单只是坐在座位上。
因此,本小组设计了可折叠式桌椅,放置和展开灵活方便,占用空间小,结构轻盈,移动性强。
3、节能环保窗帘应用太阳能板的成熟技术,在改变教室窗户结构在外部覆盖了一层太阳能板,这样能够减少环境污染,节约能源,降低成本。
4、实验台充分利用教室空间,将实验台安置在教室内,使学生能够一边学习理论知识一边实践,增加的动手能力,老师也能更好的讲解理论知识。
5、可升降黑板由于老师的身高不同,导致黑板使用面积不大,而且一般教室都需要添加投影布,但位置并不在正中间,导致有些学生不能很好的观看。
因此,本设计小组采用螺杆传动设计可升降黑板,能够增加黑板的使用面积,减少老师授课期间擦黑板的次数,将黑板下降后,可将幻灯片直接打在墙上。
四、主要功能指标依照本届大赛“幻梦课堂”为主题,围绕“教室用设备和教具的设计制作”,在突出创新设计意识和综合实践能力的基础上我们设计并搭建出了这一整套多功能阶梯教室模型。
本设计所达到的主要功能指标:1、阶梯教室自动转换该装置实现了普通教室与阶梯教室之间的转换。
2、桌椅电动折叠该装置实现了教具的高度自动化,节省了空间时间,方便学生的学习与生活。
3、太阳能窗帘该装置节约能源实现了教室用电自给自足。
将太阳能板和窗帘的结合可以有效地将太阳能转化为电能,从而可以节约大部分的电能。
4、实验台该装置将实验室与普通教室相结合。
5、可升降黑板该装置实现了教具的自动化,方便了老师的授课。
五、工作原理1、可升降地面教室用地板通过齿轮传动原理,首先做出一个可以活动的假地面,齿轮传动系统的开关在黑板旁,电机正转通过大小齿轮相互啮合是得所抬起的假地面呈阶梯状,形成阶梯教室。
2、全自动折叠课桌椅全自动折叠课桌椅则通过齿轮齿条啮合实现座椅的自动回收,通过螺杆传动实现座椅与课桌的自动折叠。
3、太阳能折叠窗帘通过运用齿轮齿条来实现窗帘的自动打开和闭合。
4、实验台运用齿轮转动带动连杆,实现实验平台的开合。
5、可升降黑板利用螺杆实现黑板的直线上升与下降。
六、运动分析与动力分析1、阶梯地面的升降升起:②号电机打开(正转),⑤号电机打开(反转)→齿轮③沿齿条①向上移动→可升降地面④升起。
降落:②号电机打开(反转),⑤号电机打开(正转)→齿轮③沿齿条①向下移动→可升降地面④降落。
(如图5所示)图5.地面升降结构简图2、桌椅的打开与折叠打开:①号电动机打开(正转)→螺杆⑤转动→支架⑥升起→滑块④向中间滑动→桌板绕铰链③转动闭合→②号电机打开(正转)→齿轮齿条⑦带动椅子⑧抽出。
折叠:①号电动机打开(反转)→螺杆⑤转动→支架⑥降落→滑块④向两边滑动→桌板绕铰链③转动打开→②号电机打开(反转)→齿轮齿条⑦带动椅子⑧收回。
(如图6所示)图6.折叠桌椅结构简图3、太阳能窗帘的开合打开:①号电动机打开(正转),⑤号电机打开(反转)→齿轮②带动连杆③运动→太阳能折叠窗帘随之张开。
闭合:①号电动机打开(反转),⑤号电机打开(正转)→齿轮⑥带动连杆⑦运动→太阳能折叠窗帘随之闭合。
(如图7所示)图7.太阳能折叠窗结构简图4、实验台的开合打开:①号电动机打开(正转),⑧号电机打开(反转)→带动②、⑨号齿轮转动→③号连杆上升→带动④号连杆向后上方升起→由⑤号连杆带动⑥号连杆竖直上升→⑦号桌板上升并打开。
闭合:①号电动机打开(反转),⑧号电机打开(正转)→带动②、⑨号齿轮转动→③号连杆下降→带动④号连杆向前方升起→由⑤号连杆带动⑥号连杆竖直下降→⑦号桌板收起。
图8.实验台结构简图5、黑板的升降升起:①号电机打开(正转),⑤号电机打开(反转)→齿轮③旋转带动螺杆④→可升降黑板⑨升起。
降落:①号电机打开(反转),⑤号电机打开(正转)→齿轮③旋转带动螺杆④→可升降黑板④降落。
(如图9所示)图9.升降黑板结构简图七、实用化的可能性1、多功能阶梯教室地面的升降形成阶梯教室与普通教室的结合,采用了齿轮传动原理,技术成熟,不仅减少了占地面积和成本,而且提高了学生的听课效率。
2、自动折叠式桌椅运用了齿轮齿条传动、螺杆升降、导轨滑动原理,结构简单,灵活性高,性价比高。
3、太阳能窗帘应用了齿轮连杆传动,节约能源,为教室提供电能。
4、实验台运用齿轮转动带动连杆,充分利用了教室的面积,将实验室与教室结合起来。
5、可升降黑板运用螺杆传动,方便教学活动的开展,可帮助教师提高授课效率。
八、成本分析九、应用前景1、多功能阶梯教室结构简单,功能齐全,不仅满足教学计划,也可实现班级活动;2、本设计将传统阶梯教室、折叠桌椅、实验室、升降黑板五者结合为一体,有助于丰富教学活动和减少能源消耗,而且能够应用到所有类型的学校,对全面提升学校教学质量和能耗损失,具有非常重要的应用价值。