一種山地自行車(chē)防雨罩設(shè)計(jì)

周順風(fēng)　馬巖　劉鳳國(guó)

【摘 要】山地自行車(chē)因其對(duì)路況良好的適應(yīng)能力，優(yōu)秀的減震性能，而受到人們特別是學(xué)生一族的青睞。由于校園人口密度大，資源有限，導(dǎo)致大多數(shù)持有自行車(chē)的同學(xué)不得不將愛(ài)車(chē)露天停放，給車(chē)子造成人為、自然等多種傷害。本課題便是針對(duì)這一問(wèn)題設(shè)計(jì)一款主要面對(duì)學(xué)生市場(chǎng)，具有良好防雨和防曬性能的山地自行車(chē)罩。

【關(guān)鍵詞】山地自行車(chē)；防雨；防曬；便捷

0 引言

我國(guó)是自行車(chē)大國(guó)，自行車(chē)保有量達(dá)三萬(wàn)多輛。作為一種理想的短途出行工具，自行車(chē)具有方便快捷，價(jià)格低廉，低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。但普通自行車(chē)并不具備防曬防雨功能，長(zhǎng)期停放在露天環(huán)境下車(chē)身結(jié)構(gòu)和零件容易老化銹蝕，每年有大量的自行車(chē)因?yàn)殇P蝕而被丟棄。山地自行車(chē)因?yàn)樵O(shè)計(jì)需要，車(chē)鏈和鏈輪不能像傳統(tǒng)自行車(chē)那樣用鏈罩包裹起來(lái)，所以更易遭受風(fēng)雨的侵害，一輛好的山地車(chē)價(jià)格不菲，這既對(duì)自行車(chē)的持有者造成損失，又浪費(fèi)了資源。

1 防雨性能設(shè)計(jì)

山地車(chē)防雨罩的作用是在山地車(chē)露天停放時(shí)，給車(chē)輛穿上一件防雨防曬的“保護(hù)衣”，所以車(chē)罩的材料是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，下面就詳細(xì)論述山地自行車(chē)防雨罩材料的選用。

雨衣、雨傘、篷布等常見(jiàn)的防水織物都是由防水布料縫制而成的，比如油布、塑料薄膜、聚四氟乙烯織物等。現(xiàn)在防水面料的材質(zhì)越來(lái)越多，但無(wú)論怎么變化，它們防雨的根本性質(zhì)是相同的，就是雨水滴在上面后凝聚成一個(gè)小水珠沿布料表面滾下，這正是面料防水的原因。當(dāng)一滴液體落在固體的表面時(shí)，液體會(huì)有兩種不同的狀態(tài)。當(dāng)液體和固體之間的分子吸引力小于液體內(nèi)部的分子吸引力時(shí)，液滴會(huì)在固體表面聚成一個(gè)小球狀，物理上稱(chēng)為“不浸潤(rùn)”；反之，液滴則會(huì)平攤在固體表面，物理上稱(chēng)為“浸潤(rùn)”。雨水落在防水布料表面正是一種不浸潤(rùn)現(xiàn)象。防水布料上其實(shí)有很多小孔，但因?yàn)橐后w的不浸潤(rùn)原理，雨水難以從這些小孔中穿過(guò)布料。

本設(shè)計(jì)對(duì)比各種防水面料的特點(diǎn)之后，決定選用聚四氟乙烯復(fù)合織物作為防雨罩的主體材料。聚四氟乙烯防水層壓織物是采用特珠粘合劑，將聚四氟乙烯微孔薄膜與普通的織物通過(guò)層壓工藝復(fù)合在一起而形成的。山地車(chē)防雨罩的主要性能要求是良好的防水功能且重量輕，聚四氟乙烯復(fù)合織物不僅解決了防水的問(wèn)題，還可以有效減輕車(chē)罩的整體重量，使其便于攜帶。該面料具有優(yōu)良的防水性能，而且有抗腐蝕，耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、耐老化的特點(diǎn)可以有效保證車(chē)罩的使用壽命，不僅性能優(yōu)越，而且具有設(shè)計(jì)靈活、適用范圍廣泛等特點(diǎn)。

2 防曬性能設(shè)計(jì)

雖然此山地自行車(chē)防雨罩的主要性能是防雨，但考慮車(chē)輛露天停放的環(huán)境，車(chē)罩也應(yīng)該具有一定的防曬能力，避免長(zhǎng)期的日曬造成車(chē)身涂料和零件的老化。

普通的防曬面料是在織物表面涂了一層銀膠，這樣的處理雖然可以反射和阻擋陽(yáng)光的直射，可以達(dá)到防曬的目的，但車(chē)罩長(zhǎng)時(shí)間使用多次折疊后反光涂料會(huì)脫落，失去防曬的作用。且山地車(chē)停放在校園或其他公共場(chǎng)合時(shí)，反光涂層易造成光污染，所以本設(shè)計(jì)不予采用。

面料的防曬能力主要與面料的材料、顏色、緊密程度有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，棉、絲、尼龍、粘膠等材料的防曬性能較差，而滌綸較好，滌綸類(lèi)的防曬面料受浸水的影響較小，防曬功能可以持久保持?？椢锏念伾c防曬性能的關(guān)系是，在同等條件下，顏色越深的織物防曬性能越好，通常黑色、藏青色、深綠色比淺藍(lán)色、淺紅色、淺黃色等防曬性能較好。另外，纖維越是緊密的面料防曬性能就越好，紡織越稀疏的面料防護(hù)能力越差，其中以緞紋織物最佳，其次有斜紋和平紋。綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用深色的高密度聚酯纖維材料作為山地自行車(chē)罩的外層。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

山地自行車(chē)防雨罩是由車(chē)身套、尼龍抽繩和魔術(shù)粘組成的，其特征在于，車(chē)身套由一片按照自行車(chē)俯視輪廓形狀和兩片按照側(cè)視輪廓形狀裁剪而成的面料連接而成，車(chē)身面料的前端蓋住前輪擋泥板，后端蓋住山地車(chē)后座及后輪擋泥板。兩片車(chē)身面料前后各有一個(gè)魔術(shù)粘，分別設(shè)在車(chē)身面料前、后的下端，兩個(gè)車(chē)輪前后的車(chē)身面料采用魔術(shù)粘連接。

罩體四周下沿內(nèi)卷并縫合，形成中空套筒，在其中穿入尼龍繩，尼龍繩兩端穿入彈簧卡扣。將防雨罩套在山地車(chē)上后，只需拉緊車(chē)罩下沿的尼龍繩，并調(diào)節(jié)彈簧卡扣，就可以將防雨罩固定在車(chē)身上。

在車(chē)身套上對(duì)應(yīng)后輪輻條且靠近后輪擋泥板位置處兩邊對(duì)稱(chēng)地各開(kāi)一個(gè)直徑三厘米的圓孔，并用鋁制圓扣包邊。這樣將防雨罩套好后，把自行車(chē)鎖穿過(guò)兩邊的圓孔，就可以將車(chē)輛鎖好。

防雨罩配套有一個(gè)可固定在車(chē)身橫梁上的圓柱形收納袋，使用時(shí)只需從袋內(nèi)取出折疊狀態(tài)的防雨罩，從車(chē)身上方套在車(chē)上，然后將防雨罩下沿的尼龍抽繩拉緊并用彈簧卡扣固定即可。車(chē)輛騎行，只需將自行車(chē)防雨罩的車(chē)身套折疊收起，塞入收納袋內(nèi)，拉合鎖鏈，即可攜帶。

本山地車(chē)防雨罩設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)簡(jiǎn)單安裝就可為山地車(chē)穿上“雨衣”，具有防雨、防曬、防塵的功能，而且攜帶方便，是一種新型實(shí)用的自行車(chē)保護(hù)罩，可延長(zhǎng)車(chē)輛的壽命。

4 應(yīng)用前景

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越注重提高生活品質(zhì)，低碳環(huán)保的概念正越來(lái)越深入人心，騎行愛(ài)好者也越來(lái)越多。山地自行車(chē)防雨罩能有效地防止車(chē)架及零部件的銹蝕，同時(shí)通過(guò)防曬外層減緩車(chē)漆和輪胎的老化，在很大程度上延長(zhǎng)了山地車(chē)的壽命?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在這個(gè)關(guān)注節(jié)能環(huán)保的大社會(huì)背景下，此類(lèi)的設(shè)計(jì)必將受到廣大學(xué)生和騎行愛(ài)好者的喜愛(ài)，并衍生出其他相關(guān)產(chǎn)品，應(yīng)用前景十分可觀。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]