针对图书存放问题对书架的几点改良.docx
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针对图书存放问题对书架的几点改良
第二十四届“冯如杯”学生创意大赛
针对图书存放问题对书架的几点改良
摘要
目前广泛利用的图书馆书架存在存取图书不方便且易造成图书损坏的缺点,对这些缺点,可以相应地对书架进行一些改造。
通过对图书馆书架的改良,使图书更加易于管理,读者取书也更加方便,并力求更加美观更大程度上实现图书馆里的人性化,同时也更利于图书的保护。
这次改良主要有两个思路,即外形设计和附加机械装置。
外型设计上主要利用自然力实现图书的自动聚拢,减少图书馆工作人员的工作量,同时尝试改变一般的图书馆布局,使之更加符合图书馆幽静典雅的气质。
在机械上的改变主要是添加自动化的装置,通过机械和电力达到自动整理图书的目的,相对于外形上设计改动较少。
关键词:
图书,书架,结构,改良
Abstract
Thelibrarybookshelfwidelyusedcurrentlyisnotconvenientandiseasyleadingtothedisadvantageofbookdamage.Fortheseshortcomings,wecanmakesomemodificationsonshelf.Bookscanbemoremanageablebytheimprovement,andreadersareeasiertogetbooks.Inaddition,thechangeswillrealizethehumanizationinthelibrary.Thisimprovementhastwomainthought:
designandadditionalmechanicaldevice.Appearancedesign,whichmakeuseofthenaturalforcetorealizeautomaticbookstogether,reducetheworkloadoflibrarystaff,atthesametimetryingtochangethegenerallibrarylayoutandmaketheenvironmentinthelibrarymorequietandelegant.Inanotherway,throughthemechanicalandelectrical,thegoalofautomaticsortingbooksisachieved.
Keywords:
books,shelves,structure,improvement
目录
引言1
正文1
一、创意来源1
二、改进1
(一)结构方面的改进1
(二)机械方面的改进5
三、可行性分析及应用前景6
(一)优势6
(二)劣势6
(三)应用前景6
结论6
引言
在目前的网络时代,纸质版图书在我们的学习生活中任然发挥着很大的作用,仍然是学习的主要工具。
对个人来言,藏书比较少,少量的图书可以得到很好的维护;但是在图书馆中,藏书量很大,借阅量也比较大,大规模图书的流动使图书的管理与维护常常比较困难。
大学中图书馆是高校师生经常光顾的地方,图书馆中较大型书架常常因放不满或者因为借阅较多而使图书放置稀疏,东倒西歪,同时有些图书因为高度太大而无法直立存放在书架上,这都给图书管理和保护造成了不便。
为此,我准备针对这几个问题对图书馆中的书架进行重新设计,对存放图书的环节进行改良,以达到整洁方便,易于管理的效果,并争取达到视觉效果的优化。
这次改良主要从改变外形结构和增加辅助机械两个方面进行。
正文
一、创意来源
通过参观图书馆和书店发现,大部分的图书都是放在框架与地面平行的书架中或者在一个平台上集中堆放(这种情况一般是在书店)。
一旦有读者取走一本或几本书籍其他的书籍很容易倾倒,存取图书非常不方便,而且久而久之容易导致图书的损坏。
另外,有的图书立起来比较高,一般的书架设计并没有考虑到这种书以至于难以存放。
联想到高中学过的物理知识,物体在斜面上有下滑的趋势,那么图书在倾斜的书架上也会自动地下滑。
另外,现代化的技术也可以给图书的管理工作提供方便。
综合考虑以上几点,在尽量节省材料的原则下,可以从两个方面对书架进行改进。
二、改进
(一)结构方面的改进
根据力学原理,在倾斜平面上,如果重力(mg)的分力mg·sinθ大于静摩擦力(f),则物体会下滑。
如果下滑轨迹上没有物体阻挡,只要角度不是太大,物体就会自动缓慢下滑到底部。
如果这个物体是书籍,那么在书籍之间存在空隙时,书会自动滑下,如图1:
图1
则可以利用图书的重力和图书与书架之间的摩擦力的大小关系,可以实现图书的自然聚拢。
但是,还必须考虑到,如果倾角过大,在整理图书时会比较费力,存取会非常不方便。
而且,倾角过大使图书倾斜程度过大,读者读取图书时会非常不方便。
综合考虑下倾角θ只需要略大于arcsin(f/mg)。
在整理图书时,需要外力(F)的大小至少为mg·sinθ+f,如图2:
图2
因此,考虑到人力因素,每组图书的数量不应该过多,大约每组的长度最多两米。
同时考虑到较大型图书的存放问题,可以在每一格书架的上方另加一小块区域,便于图书的横向排放。
如图3:
图3
为求美观,还可以考虑在此基础上用一下圆形书架,其倾斜设计和上述原理相同。
整个图书馆的布局可以使用大的圆形书架和树形书架(就是小型的圆形书架)。
初步的设计图如下(图4为圆形书架,图5为树形书架):
图4图5
这种非常规的书架在图书馆中可以布置成特别的效果,营造更加幽静典雅的环境,给读者带来更多的享受,同时吸引更多的人借阅和阅读图书,比如图6:
图6
必须要指出的是,圆形书架的半径要尽量大,也要加隔板,否则由于书架内外半径差异比例过大,图书容易掉落或者显得很散乱。
为了尽可能地利用有限的空间,图书馆中可以用圆形书架和常规书架混合使用的方式藏书。
(二)机械方面的改进
利用斜面使书自动聚拢有时候会失效,当中间有一本书倾斜时其他的书也会随之倾斜甚至东倒西歪。
如果用自动化的机械装置控制图书聚拢则可以解决这一问题。
可以利用传送带控制书立实现这一想法。
首先利用棘轮控制传送带只能向一个方向转动(如逆时针转动),同时设计机械装置或者传感器使其在特定条件能下解除棘轮对传送带的控制。
将此传送带固定在书架的隔板中,将一个书立固定在传送带上。
在书立贴近书的一侧设置一个压力传感器,通过传感器和自动控制装置使书立对书的压力为特定值,以完成图书的归拢。
另外,需要设计红外线传感器和程序使一般情况下传送带处于断电状态,只在有人在附近时通电,以节约能源。
机械装置的主要部分如图7:
图7
这个过程可用流程图表示为:
1、取书:
取书→传感器检测到人→(断开棘轮控制传送带)→传送带通过书立对图书施加力→图书归拢,传送带停止移动→断电→人离开→棘轮恢复控制。
2、放书:
传感器检测到人→断开棘轮控制→放书,同时传送带也对书施加力→传送带停止移动,断电→人离开→棘轮恢复控制。
这样,取书时自动控制装置可以控制传感带带动书立将书聚拢。
在放回图书的时候,解除棘轮对传送带的控制,传送带可以逆向转动,得到空间放入书籍。
三、可行性分析及应用前景
(一)优势
以上设计的优势在于解决了书架上书籍存放过程不方便的问题,有利于书籍更好地保存。
结构方面的设计利用自然力实现图书的自然归拢,减少了图书管理人员的工作量。
改变了一贯的传统设计的书架可以使图书馆更加美观,给读者带来更多享受。
同时,圆形书架稳定性更好,在外力冲击下不易于倾倒,这是相对于长方体书架的另一个优势。
而增添的机械装置充分利用现代技术,克服结构设计的一些不足,不易失效,使图书管理更加高效。
两种设计各有千秋,既可以作为单独的一种设计使用,也可以结合二者使用,达到更好的效果。
(二)劣势
结构方面的设计中圆形书架的制造可能会复杂一些,还需要考虑合适的材料以及制造工艺,因此成本可能也比较高。
而机械设计的部分也显然提高了书架的制造成本和技术要求。
同时,机械设计在图书馆运行过程中也会消耗能量,会增加运行成本。
尤其重要的一点是,电力的运用容易引发火灾,造成相当大的隐患,这一点需要特别考虑,避免危险和不必要的损失。
(三)应用前景
尽管目前电子图书已经在人们的日常阅读中占了一定的比例,纸质版图书的地位仍然没法撼动。
而且,纸质版图书带来的阅读体验和收获是电子图书没法比的。
因此,纸质版图书和图书馆在人们的学习生活中任然处在不可或缺的地位,尤其在大学中,图书馆更是高校师生学习和科研生活的重要组成部分。
在对图书书架进行改进后,图书的保护和管理更加方便,图书馆环境更加雅静。
如今,随着人们生活水平的提高,对文化的追求也必然增加,各地的图书馆的建设也会随着这些趋势而增建、扩建以及修缮,综合考虑以上设计的优势和劣势,这种书架的应用前景比较乐观。
结论
只要用心去发现生活中的问题,用心去改变,许多事情是很容易做到的。
这次的设计只是初步的一些想法,在细节上的考虑比较粗糙,如果要生产,还有很多的工作要做,比如材料的选用、倾角的确定等等,甚至可以做成倾角可调节的书架。
如果深入下去,尽可能设计成完美的产品,其利用前景还是相当广阔的。
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