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我设计的背负系统,征询大家意见:)

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发表于 2006-3-10 17:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
通过朋友知道了这个网站,看了很多大家的设计构想,都很出色,大家都很专业,学习!
我也设计了一个东西,发来让大家评评,希望多给点建议:)
   2002年来到北京后,接触了大量国外的背包,各种背负系统让我开始让我系统地了解了背负的重要作用。而且发现,虽然国产装备已经很多,但在背负系统设计领域还是个空白。面对国外大量的,不断更新的背负系统进入国内,我也萌发了自己设计背负系统的想法。重新反观我自己改造的背包,总结我使用中的感受,也查阅了现有背包的背负设计原理……..找出了一些当时国内所有背包没有解决的问题——中大型背包的随身灵活性。于是开始着手解决这个问题。历经2年多时间,在04年10月将设计稿完成。因为找材料和加工,2005年2月手工做出第一个测试品,并进行了测试,目前已经做出第三个测试品。测试效果达到了预期要求,从结构上来说也基本定型。

   大概很多驴友都有这样的感受:

    1、穿越时走巨石比较多的路线,需要爬上爬下,当背上背包做大幅度弯腰时,由于背部弯曲延长,背包在肩带牵引下,会向头部移动,由于背包背板与腰带是紧密连接的,腰带也随着背包上窜,腰带脱离胯部,造成背包不稳定。
    2、由于背部弯曲比较大,背包背板会压迫背部,时间长了会很痛。
    3、当过某些特殊路线时,需要侧向弯腰,僵硬的背包会防碍侧弯,造成动作吃力。
    出现这些问题的原因是,背包的背负是不能随身体弯曲而弯曲。

    关节背负系统

    我设计的背负称之为“关节背负系统”,之所以称为“关节”是因为其腰带是通过两个“支撑件”与背包背板活动连接的(见图1),两个“支撑件”一头与腰带以轴的方式连接,可以以轴为圆心转动,模仿人的胯部转动原理,两个“支撑件”另一头连接一个“背包支撑件”,该“背包支撑件”与背包背板以轴的方式连接,模仿脊柱左右弯曲原理,该背负采用两个活动关节点,模仿胯部和脊柱的活动原理,两个关节互动,可以在人在向前、向左右、向侧前方弯腰时,背包随身体移动,而腰带依然缚在胯部不动。

    另外,该背负还通过另一组结构延长背包背板,使背包负载提升1/3—2/3。相同升数的背包,使用该背负,可提升背包使用范围,例如,一款50升的背包,可提升为70生的背包。这样,背负者可根据不同路线随意调节背包容量。

    这种设计的特点

    1、不论身体做任何角度、方向的弯曲,背包都会跟随身体移动,而腰带却稳稳地缚在胯部不动,即增加了背负的灵活性,也增加了背包的稳定性。
    2、由于关节设计模仿了人的脊柱弯曲,弯腰时,能减少背包对背部的压迫感,使背负更舒适。
    3、由于背负可以做各种角度转动,因此做起动作来更省力、容易。
    4、调节灵活,每个活动件都有调节装置,因人,因路线不同,可以调节背包随身体转动幅度,必要时可以锁死。
    5、可以随意调节背包容量,驴友们可以一包多用,走短徒可以缩小背包,长途可提升背包,省了很多银子!

    这里是都是对装备设计改进有研究的朋友,希望驴友们多提宝贵建议,多交流。我已经做出了基本样品(手工的,比较粗糙)
小a01 拷贝.jpg
小a03-2 拷贝.jpg
小a04 拷贝.jpg
发表于 2006-3-10 18:38 | 显示全部楼层
关于左右的弹性调整,
可以借助工程塑料的背板实现,
我觉得可行性要大些。
而上下的调节,
那个金属件的强度和重量是个关键。
是否能承受大负载,或者长时间的负重,或者大力的撞击。
可以考虑MHW的外架包的思路,
把整个框架独立出来,
上下的调节可以考虑通过中部的一个轴来实现,
这样重量和复杂度要减很多。

总之,
要考虑总体的重量,
背负的强度和户外环境的使用。
我个人认为现在的设计太复杂,
太脆弱。
发表于 2006-3-10 21:21 | 显示全部楼层
在其他网站也见过搂住的设计

  虽然从纯粹技术角度对于楼主的作品不见得非常欣赏,但是我觉得国内现在能像楼主一样沉下心来做事情的人太少了,赞一个~

  希望楼主多多努力,继续出更多更好的作品
发表于 2006-3-11 01:00 | 显示全部楼层
能自己如此深入思考并做出实物,
是很不简单的。
发表于 2006-3-11 01:20 | 显示全部楼层
Originally posted by 快乐乌鸦 at 2006-3-11 01:00 AM:
能自己如此深入思考并做出实物,
是很不简单的。


所言极是!!!!

背负系统的设计有想法
结合了实际使用中人体的需要
可能略嫌复杂
记得以前大学里教结构力学的老师说过
真正好的结构体系
要做到 简单 实用 经济
用最简单的结构方法实现目标
才是最好的方法.
如果可以的话,
带子什么的在满足使用的前提下,能减几根就几根.
呵呵,提个小建议而已.
楼主的想法和做法都很不错
非常期待楼主作品的最终版!!
发表于 2006-3-11 08:46 | 显示全部楼层
一个问题,楼主的腰带金属支架部分是否太过于外露,这要容易造成伤害。
发表于 2006-3-11 09:49 | 显示全部楼层

陡坡

徒步背大包,一半路都较平(小于20度)。攀登时如果角度大的话,一般是不用腰带的。另外攀登时包不会也不能太大。

觉得这个关节系统有必要的人可能不太多吧?做产品有个市场问题。
 楼主| 发表于 2006-3-13 12:46 | 显示全部楼层
Originally posted by 快乐乌鸦 at 2006-3-10 06:38 PM:
关于左右的弹性调整,
可以借助工程塑料的背板实现,
我觉得可行性要大些。
而上下的调节,
那个金属件的强度和重量是个关键。
是否能承受大负载,或者长时间的负重,或者大力的撞击。
可以考虑MHW的外架包 ...

谢谢乌鸦的建议,上面这个背负是一个结构设计的雏形,目前已经简化了金属支撑件的结构,重量应该可以控制在合理的范围内。
关于强度,我已经进行了很多实地测试,也有朋友测试过,强度目前没有出现过问题,只是在与腰待处连接上出现过一次问题,现在已经改进了。现在我正在做工业图纸,希望近期能做出一个最终产品,这样测试结果应该会更准确。
 楼主| 发表于 2006-3-13 12:49 | 显示全部楼层
Originally posted by 摩登原始人 at 2006-3-10 09:21 PM:
在其他网站也见过搂住的设计

  虽然从纯粹技术角度对于楼主的作品不见得非常欣赏,但是我觉得国内现在能像楼主一样沉下心来做事情的人太少了,赞一个~

  希望楼主多多努力,继续出更多更好的作品

谢谢支持,呵呵,希望听听你对纯粹技术有何见解,我会根据你的想法继续改进完善:)
发表于 2006-3-13 13:01 | 显示全部楼层
Originally posted by 快乐乌鸦 at 2006-3-11 01:00 AM:
能自己如此深入思考并做出实物,
是很不简单的。

是啊,只要有了好的思维方式并且开始去做,好的作品出来只是个时间问题。
 楼主| 发表于 2006-3-13 13:05 | 显示全部楼层
Originally posted by at 2006-3-11 01:20 AM:


所言极是!!!!

背负系统的设计有想法
结合了实际使用中人体的需要
可能略嫌复杂
记得以前大学里教结构力学的老师说过
真正好的结构体系
要做到 简单 实用 经济
用最简单的结构方法实现目标
...

是的,我会尽可能做到你所期望的,近期正在联系加工厂,也请大家给介绍些加工厂的联系信息,谢谢:)
 楼主| 发表于 2006-3-13 13:09 | 显示全部楼层
Originally posted by 孤单旅行 at 2006-3-11 08:46 AM:
一个问题,楼主的腰带金属支架部分是否太过于外露,这要容易造成伤害。

这个问题有朋友也问过,目前从多次实际上山测试情况来看,没发生这样的意外,但你的建议也是合理的,这种潜在危险也是应该有的,所以改进后的支架已经去掉了多余的设计,并缩短了外露的金属部分,改进后应该是很安全的了:)
谢谢你的建议!
 楼主| 发表于 2006-3-13 13:22 | 显示全部楼层
Originally posted by jane at 2006-3-11 09:49 AM:
徒步背大包,一半路都较平(小于20度)。攀登时如果角度大的话,一般是不用腰带的。另外攀登时包不会也不能太大。

觉得这个关节系统有必要的人可能不太多吧?做产品有个市场问题。

是的,的确有很多路线不需要穿越那么复杂的地形,甚至有些路线根本用不到这个设计,但我们要走很多地方,会遇到多种多样的地形,比如遇到混合地型路线,不太可能专门为一条路线买一种针对的包,所以,如果一个背包可以适应更多的地形路线那不是更好吗:)
发表于 2006-3-13 16:52 | 显示全部楼层

感觉腰带的负重点是在两侧

这样的话,可能会对胯骨增加额外的压力,而使最能负重的臀部的承重减少了。
估计长期负重的话,胯骨会受不了
其次活动的连接点的强度和疲劳特性是个大问题。时间长了会不会旷量太大?
发表于 2006-3-13 17:14 | 显示全部楼层
另外建议楼主采用一些知名品牌已有的成熟设计。例如腰带抽拉方式的设计可以参照DANA和Osprey的省力设计,同理肩带部分也需要改进。另外上面的朋友们都有提到的就是:关节部位的金属件疲劳强度问题要解决。按你的图示,所有应力作用在腰带上左右两个支撑点上实在不太好。以上都是我的一些个人建议,仅作参考。
 楼主| 发表于 2006-3-13 17:23 | 显示全部楼层
Originally posted by 天山马贼 at 2006-3-13 04:52 PM:
这样的话,可能会对胯骨增加额外的压力,而使最能负重的臀部的承重减少了。
估计长期负重的话,胯骨会受不了
其次活动的连接点的强度和疲劳特性是个大问题。时间长了会不会旷量太大?

哦,是这样的,背包的重量是通过金属件传导到腰带两侧的连接部分,但腰带里面有强度和韧性很好的工程朔料,可以把背包重量分散到整个腰带,不会使腰带某处受力,所以腰带的受力情况与其他背包腰带的受力情况是一样:)
 楼主| 发表于 2006-3-13 17:30 | 显示全部楼层
Originally posted by 孤单旅行 at 2006-3-13 05:14 PM:
另外建议楼主采用一些知名品牌已有的成熟设计。例如腰带抽拉方式的设计可以参照DANA和Osprey的省力设计,同理肩带部分也需要改进。另外上面的朋友们都有提到的就是:关节部位的金属件疲劳强度问题要解决。按你的 ...

谢谢你的建议,我也在考虑这个问题,但我的背负结构比较复杂,一点改动会牵扯很多改动,所以现在也在研究中:)
关于金属疲劳,我测试过目前金属件的强度,可以支撑200KG的重量,这个已经远远超出了正常背包的重量了,所以金属疲劳理论上应该有,但应该可以忽略不计了。这个在做成品时会有专业的数据测试的。
发表于 2006-3-13 18:25 | 显示全部楼层
承重极限是一回事,疲劳是另一回事了。
对连接点小力度的来回弯折也会造成小幅度的形变。如何避免这些形变对连接结构的影响就是个问题了
 楼主| 发表于 2006-3-14 12:45 | 显示全部楼层
Originally posted by 天山马贼 at 2006-3-13 06:25 PM:
承重极限是一回事,疲劳是另一回事了。
对连接点小力度的来回弯折也会造成小幅度的形变。如何避免这些形变对连接结构的影响就是个问题了

哦,我明白你的意思了,连接点我想这样处理,一个是加大连接处材料的强度,比如增厚和做加强筋,尽量减小变形产生的疲劳。另外就是做复合材料,在金属连接处用钢材或碳纤维材料,至于那种方法,还得研究成本问题。不知道你有什么好建议?
发表于 2006-3-16 17:01 | 显示全部楼层
感觉重量转移上面 会有一些问题 但是图太小也看不真切 不好说什么 ,另外要是 出成品的话肩带可以考虑借鉴 格里高利的方式做成可以调节的,支持乌鸦说的做成外架式背负的想法,另外 如果可行的话把背包囊身相上提5cm的距离重量转移 会更好一些
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