此回帖与本题解算思路无关,我就是想吐槽它。
还有一个,这个桌子的设计本身就不是最优的,而且问题很严重,可能是为了节约成本吧,才想到往几个木头棍子上打槽,穿根儿钢筋,凑合能折叠。
它利用木槽内侧与钢筋之间的摩擦力使桌子站起来,如果摩擦力大的话,折起来、放下去会很麻烦,如果摩擦力小的话,放一些重物,桌子就会被压垮。我想这个公司最后会选择摩擦力大一些的方案,至少这样在展示的过程中不会丢人现眼。
那么我觉得,也按照节约成本的思路走,这个公司会选择一般的松木,铣槽之后,刷一层保护漆,面子上漂亮。松木刚度较小,有一定韧性,在和钢筋发生摩擦的时候,在一定角度上能够抱住钢筋,使其滑动生涩,再加上保护漆涂层的粘性,也可以提供一些摩擦力。
从桌子的构造上看,靠近中间的木条的偏转角度比较大,两侧的木条偏转角度比较小,也就是说,钢筋与木条之间除了滑动摩擦之外,还有转动摩擦。转动摩擦中,槽的单位面积上的钢筋外表面的摩擦面积要大,随转动的角度增加,这个摩擦面积也跟着线性增加。那么就会出现靠近中间的木条上的槽会提前发生摩擦损伤,两侧的槽会晚一些摩擦损伤。
假设这个公司会选用比较便宜的环氧漆做保护漆,又用清漆走一遍,涂层总厚度在0.2~0.5mm之间,这种漆在频繁摩擦的情况下,比如说1次/min,可以坚持约6h不掉漆(360次),6h之后,就是松木与钢筋之间的摩擦了。
松木与钢筋之间的摩擦会发生三种情况,1)摩擦损伤,出现钢筋刮痕;2)摩擦老化,摩擦生热后,松木发生局部烧伤;3)表面起丝,松木的木纤维比较长,在短时间里发生大量摩擦时,会发生起丝现象,起丝后表面松弛,有助于降低两摩擦面之间的相对位移,同时下层木结构被压紧,也有助于抵抗长久的摩擦,但起丝情况一般是发生在滑动摩擦情况下,转动摩擦中即便是发生了,也很快就带走的。
总之,木槽都会有表面损伤,不管是松木还是花梨紫檀,损伤后,槽宽变大,这个桌子在折叠起来后就会左右晃动。
从上面的分析可以看出,这个桌子按每天支起1次计算,用一年之后,就开始掉漆,用一年半之后,就晃动的厉害,可以送到废品回收站了。
嗯,那么咱们用比较好的木头和比较好的保护漆如何呢?首先,毫无疑问的,总体成本会增加,那就不如用铁的或者铝合金的划算了,我前面说了这种设计有问题,用好木头来做这个桌子,还不如改进设计来的划算。
咱们比如说用枣木,刚度大,韧性也不错,枣木的价格差不多是松木的3~5倍,如果用橡木,起丝性能会好一些,刚度也大,价格差不多是松木的6倍。
若用枣木,用聚丙烯的漆,再加上釉面清漆,差不多了吧?这桌子也就多用3年。
这个设计最失败的地方就是这道题里说的这些事儿,规定了槽的长度,而不是修改槽的材质。如果我把这个槽的材质改为我们一般家具上的抽屉用的滚轮导轨,然后不限制槽长,所有的木条都是通槽,在适当的位置给出锁死装置,首先摩擦的问题就没有了,然后设计上也简化了很多,也不用特别的订做一个设计软件了。多出来的成本是每个木条上都开通槽的加工费,每个木条上都安装铝合金导轨的成本费和加工费,以及在钢筋上安装滚轮的成本费和加工费,差不多是松木桌子的成本的5倍,相当于枣木桌子的投资成本——但木条加工和钢筋上安装滚轮这两个工序可以用机器批量完成(市场上有现成的生产线),那么总成本差不多是松木桌子的4倍。因为开的都是通槽,也就不用设计了,可以略去设计成本,加工上也容易得多,这样算下来,这个改进设计的加工成本差不多是原来的3倍。
而且由于都是通槽,这个型号的桌子上拆下来的木条还可以用在其他型号的桌子上,形成材料循环利用,那么我的这个改进设计的成本就更低了,比枣木桌子还要便宜些。
由于在这个改进的设计中,可以忽略摩擦,尽管成本比枣木桌子要少,但使用年限增加了,用个10年应该没有问题的。而且折叠性能好,有锁死装置,不用担心被重物压垮,多好。如果说这个公司真的需要什么优化设计,我觉得我这套通槽加导轨的路子比解开这道外强中干的数模题(用这道题考大学生太容易了)要好多了。
附张示意图:
