多功能電子元件實驗管理小車的設計及應用

柯書奇 姜 銳 季揚超 劉春陽 王 琳 林禮區 周 晨

（溫州大學機電工程學院，浙江 溫州 325035）

0 引言

目前我國有近700多所工科類高等院校，幾乎每所高校都設置了電類教學實驗室，在管理中經常存在以下問題：①各種導線擺放雜亂，不便選用；②缺少對各類元器件的分類整理，導致其存取不便，易丟失。

上述問題導致了實驗維護效率低下，且影響實驗教學的順利實施。因此，本文設計了集導線懸掛式整理排放、電子元件分類存取及電子工具存放于一體的多功能電子元件實驗管理小車，其獨創的可拆卸懸掛式導線放置模塊實現了導線分類管理，采用推車的方式方便搬運，在結構按功能劃分進行模塊化設計，每個模塊均可拆卸和調整，能適用于多種實驗室教學管理要求。

1 作品結構設計

1.1 導線管理

懸掛式導線放置模塊

針對導線難以放置的問題，設計了懸掛式導線放置架，結構如圖2所示：

該機構通過將多個外伸架并列排放，將導線放置于外伸架的間隙中，由于每個外伸兩端凸起的特殊擋塊可以擋住導線的接口，并且外伸架的間隙可以隨著導線的粗細調節，同時放置外伸袈的橫桿的高度也是可調節的。如果導線的數量過多還可以適量的增加放置橫桿及外伸架。

1.2 電子元件管理

1.2.1 電子元器件放置抽屜

電子元器件放置抽屜是由42個205mm×135mm×70mm的抽屜組成，足夠支持1次或幾次的實驗所需，而且每個抽屜都可以添加夾板。可拆卸式的組合結構，適用范圍范圍更廣。

1.2.2 電子工具放置柜

電子工具放置柜是由2個490mm×490mm×400mm的柜子組成，可以放置萬用表、電烙鐵等電子工具。

2 產品在實驗室管理中的應用情況

電工電子實驗室是高校中重要的基礎實驗實踐場所，其建設直接影響著課程、實驗和實訓等教學環節的效果。以我院電工電子實驗室為例，根據實際調研發現:每批實驗中需要管理約800根、18種類型的導線，以及包括電阻、電位器、電感、二極管、三極管等在內的約1000件、35種類型的電子元器件。一個實驗室，兩個課時接待一個班的學生（約30人左右），完成一個實驗平均用時兩個課時。在實驗室配備兩輛COD小車后，我們再一次進行了測量分析，一個實驗室，一個班的學生（約30人左右）完成一個難易程度相近的實驗，平均用時1.5個課時左右。通過觀察分析發現，同學們花在找尋導線的時間上大大減少，電子元器件也是一目了然，不用跑來跑去找實驗器材，可以專心于實驗，大大提高了實驗效率。

3 總結

3.1 產品設計優點

該車采用推車的方式方便搬運，在結構按功能劃分進行模塊化設計，每個模塊均可拆卸和調整，能適用于多種實驗室教學管理要求。整車采用模塊化設計，以“高效率，低成本”為宗旨，集多種功能于一身。采用獨創的懸掛式導線放置，合理的安置實驗所需導線，借助可調式排線夾結構，通過移動排線夾，改變排線夾間距，從而適用于所有型號的導線；加裝電子元器件存儲柜，對各類元器件進行分類集散管理；以推車的形式便于運輸，使其具有較好的實用價值。

3.2 推廣應用價值

全國共有高校2198所，每所高校有電類實驗室5個，且每個實驗室需COD小車2輛，則全國所需COD小車21980輛，每輛COD小車的成本為500元，假設售價為1000元，可見其銷售市場廣闊，并且利潤較高，有很高的商業價值。

［1］蝸桿蝸輪傳動受力分析與效率計算[J].機械工程及自動化，2011（4）.

［2］滾珠絲杠系統的動態特性[J].振動、測試與診斷，2013，33（4）.

［3］成大先.機械設計手冊(1-5卷，全5冊)[M].5版.化學工業出版社.

［4］成大先.常用機械工程材料/機械設計手冊(單行本)[M].5版.化學工業出版社.

［5］[美 ]ROBERT L.MOTT.MACHINE ELEMENTS IN MECHANICAL DESIGN FOURTH EDITION[M].電子工業出版社，2007，5.