1. التصميم الهيكلي: المتانة وتحسين التفاصيل
- آلية الطي: يستخدم ألياف زجاجية PA66 + 30% (قوة الشد حوالي 85 ميجا باسكال). تستخدم الزوايا ذات التثبيت بالكبس حواف دائرية بنصف قطر R = 2.5 مم وضلع تقوية إضافي بسمك 0.8 مم. عند دمجها مع حلقة غسيل سيليكون محملة مسبقًا بسمك 0.3 مم، يمكن للتجميع أن يتحمل 2,000 دورة طي (حوالي سنة واحدة من الاستخدام).
- غطاء حجرة البطارية: أربعة مثبتات كبس مرتبة بشكل متماثل (ارتفاع 2.8 مم)، مع وسادة سيليكون بسمك 0.6 مم (صلابة شور A 50) على الجانب الداخلي ومساحة محجوزة 0.5 مم لتمدد البطارية. هذا التصميم يزيل بشكل فعال الارتخاء وضوضاء الاهتزاز.
- تصميم السلامة ضد الانحشار: تباعد شبكة المخرج ≤ 3.5 مم، مع حافة مغلفة بطبقة ناعمة من TPE بسمك 0.3 مم (صلابة شور A 40). الخلوص بين شفرات المروحة والشبكة ≥ 12 مم، مما يلبي متطلبات منع انحشار الأصابع للمواصفة GB 12350-2020، "متطلبات السلامة للمحركات الصغيرة القدرة".
2. المواد وسمك الجدار: الموازنة بين القوة والوزن
- المواد الرئيسية: ABS بسمك جدار 1.5–2.5 مم، PP بسمك جدار 1.5–2.0 مم. تجنب استخدام PS القياسي (هشاشة عالية؛ يتطلب سمك جدار ≥ 1.8 مم).
- التحسين المناطقي: منطقة الإمساك (المقبض) 2.0–2.5 مم لأداء مقاومة التشوه؛ المنطقة غير الممسوكة (غطاء المخرج) 1.5–1.8 مم لتقليل الوزن. يجب أن يكون تباين سمك الجدار ≤ 0.5 مم لمنع علامات الانكماش.
- الأهداف الرئيسية: يتم التحكم في وزن الغلاف الخارجي من مادة ABS ليكون بين 105–165 جرام (باستثناء الأجزاء الهيكلية الداخلية)؛ إجمالي وزن المروحة ≤ 180 جرام، وهو ما يتماشى مع عتبة "الوزن الخفيف" التي يدركها المستخدم. يجب أن تجتاز المروحة اختبارات السقوط من ارتفاع 1 متر دون تشققات عند دمجها مع أضلاع تقوية بسمك 0.8 مم.
3. تدفق الهواء (المدخل والمخرج): الكفاءة والتحكم في الضوضاء
- نسبة المساحة: مساحة المدخل = مساحة المخرج × 1.3 (± 0.1). على سبيل المثال، مع مخرج بمساحة 10 سم²، يجب تصميم المدخل بمساحة 13 سم² لتحقيق التوازن الأمثل بين كفاءة تدفق الهواء والضوضاء.
- تحسين هيكلي: يعتمد المدخل نمط قرص العسل / متعدد الثقوب (مسامية 60–70%) مع شطف داخلي بزاوية 15 درجة عند الحواف. يستخدم المخرج تصميم شبكة "مركز أقل كثافة، حواف أكثر كثافة" (تباعد المركز: 12 مم؛ تباعد الحواف: 8 مم)، مع قضبان شبكة مائلة بزاوية 15 درجة لتوجيه تدفق الهواء. هذا يحسن انتظام سرعة الهواء عبر المخرج لتكون ضمن ±0.8 متر/ثانية.
4. المحرك منخفض الضوضاء: اختيار الأداء الأساسي
- محركات التيار المستمر عديمة الفرش (BLDC) هي الخيار المفضل: مقارنة بالمحركات ذات الفرش، تقلل تصميمات BLDC الضوضاء عادةً بنسبة 10-15 ديسيبل. تشمل النماذج التمثيلية:
- محلي: JD-365 (Φ28 × 15 مم، 32 ديسيبل عند 2,000 دورة في الدقيقة)، Welling WL-2805 (يدعم التحكم التكيفي في سرعة PWM);
- مستورد: Nidec U70 (Φ20 × 12 مم، 28 ديسيبل عند 1,800 دورة في الدقيقة، تصميم محمل منخفض الضوضاء).
- تفاصيل خفض الضوضاء: تردد PWM > 25 كيلو هرتز لتجنب الصفير المسموع. يتم وضع وسادة تخميد من مطاط البوتيل بسمك 2 مم بين المحرك والغطاء. تعتمد شفرات المروحة تصميمًا منحنيًا مستوحى من الطبيعة (biomimetic) من مادة PC/ABS لتقليل الضوضاء الديناميكية الهوائية بشكل أكبر.
5. التصميم المريح وقابلية الحمل
- تصميم المقبض: قطر المقبض 42-45 مم مع نسيج سطحي مموج بعمق 0.8 مم وخطوة 3 مم. يقلل الانحناء المقعر بزاوية 15 درجة عند قاعدة الإبهام من إجهاد اليد، مما يخفض معدل ملاحظات إجهاد المستخدم من 62% إلى 18%.
- قابلية الطي والحمل: هيكل قابل للطي من ثلاثة أقسام (قسم المقبض 7 سم + قسم المحرك 5 سم + قسم المخرج 6 سم). الطول عند الطي ≤ 11 سم، مما يجعله مناسبًا لحقائب اليد النسائية الصغيرة (حوالي 18 سم × 12 سم).
الخاتمة: تطويرمروحة يدويةيتطلب الموازنة بين القوة الهيكلية، والأداء منخفض الضوضاء، والتصميم خفيف الوزن، وتجربة المستخدم. يمكن أن يؤدي التركيز على المعايير الأساسية — "محرك بدون فرش، ونسبة مساحة المدخل إلى المخرج 1.3×، وسمك الجدار المقسم 2.0 مم" — ودمجها مع التحسينات التفصيلية (المشابك الكبسية، والتصميم المضاد للانحشار، وملمس القبضة) إلى تعزيز القدرة التنافسية للمنتج بشكل كبير.
