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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 壓控自適應(yīng)高樓自救裝置
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一套高樓自救逃生裝置，該裝置目的是為了限制逃生人員下降速度并保持均勻低速下降，保證人民群眾應(yīng)急跳樓自救時(shí)的人身安全。該裝置由動(dòng)力主動(dòng)曲軸、離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)、雙冗余緩沖機(jī)構(gòu)等機(jī)械構(gòu)件組成，無電子元件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)危急情況下裝置工作的可靠性；該裝置具備自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能，無需人工干預(yù)操作，簡便安全，維護(hù)方便。
- 詳細(xì)介紹：
- 該裝置由動(dòng)力主動(dòng)曲軸、離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)、冗余緩沖機(jī)構(gòu)等機(jī)械構(gòu)件組成。裝置一改此前靠摩擦限速的套路，創(chuàng)新采用液壓阻尼實(shí)現(xiàn)限速，由曲軸連接的活塞與油壓緩沖器產(chǎn)生作用，削減曲軸旋轉(zhuǎn)能量；鑒于人群體重不等，本設(shè)計(jì)采用離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)完成一系列動(dòng)作達(dá)到油壓緩沖器調(diào)節(jié)盤無級(jí)變檔的目的；曲軸連桿機(jī)構(gòu)、冗余緩沖機(jī)構(gòu)巧妙解決下降時(shí)平穩(wěn)問題，減輕震動(dòng)。該裝置無需人工干預(yù)操作，簡便安全，維護(hù)方便；可重復(fù)使用，對(duì)環(huán)境影響小，無污染浪費(fèi)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：該裝置目的在于使逃生人員從高樓下降時(shí)保持勻低速，保證人民群眾高樓應(yīng)急自救時(shí)的人身安全。 基本思路：該裝置由動(dòng)力主動(dòng)曲軸、離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)、冗余緩沖機(jī)構(gòu)等機(jī)械構(gòu)件組成。創(chuàng)新采用液壓阻尼實(shí)現(xiàn)限速，由曲軸連接的活塞與油壓緩沖器產(chǎn)生作用，削減曲軸旋轉(zhuǎn)能量；本設(shè)計(jì)采用離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)完成一系列動(dòng)作達(dá)到油壓緩沖器調(diào)節(jié)盤無級(jí)變檔的目的；曲軸連桿機(jī)構(gòu)、冗余緩沖機(jī)構(gòu)巧妙解決下降時(shí)平穩(wěn)問題，減輕震動(dòng)。 創(chuàng)新點(diǎn)：① 純機(jī)械構(gòu)件，無外接動(dòng)力源；② 離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋感應(yīng)；③ 冗余緩沖作用的實(shí)時(shí)、無級(jí)調(diào)節(jié)；④ 曲軸連桿連續(xù)作用，平穩(wěn)限速；⑤ 結(jié)構(gòu)緊湊，操作維護(hù)簡易，可重復(fù)利用 技術(shù)關(guān)鍵：離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油壓緩沖器調(diào)節(jié)盤無級(jí)變檔的目的，利用彈簧彈性系數(shù)、彈簧初始?jí)嚎s量、杠桿力臂比例與鋼球離心作用控制調(diào)節(jié)行程；該裝置反饋輸入量為轉(zhuǎn)速，而非加速度，從而保證了速度恒定。該裝置采用油壓緩沖器的阻尼效應(yīng)限速，油壓緩沖器內(nèi)壓缸的側(cè)面有多個(gè)油孔，能給活塞桿提供一固定大小的緩沖力，達(dá)到線性減速，該裝置能夠長時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定的控制；曲軸連桿、冗余技術(shù)的使用促使裝置工作更加平穩(wěn)，同時(shí)具備雙保險(xiǎn)功能。 主要技術(shù)指標(biāo)： 主要制動(dòng)機(jī)制 ：液壓裝置，無需電源標(biāo)準(zhǔn) 承載范圍 ： 30kg - 100kg 鋼絲繩：60m ，相當(dāng)于20層樓高 下降速度 ：0.8 m/s
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 創(chuàng)新采用離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，再轉(zhuǎn)化為擺動(dòng)，撥動(dòng)油壓緩沖器下端刻度盤，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無級(jí)調(diào)節(jié)。傳動(dòng)杠桿為一體式設(shè)計(jì)，并采用桿端垂直作用方式，保證傳動(dòng)剛度的同時(shí)大大減小了桿向分力。 設(shè)計(jì)采用油壓緩沖器提供緩沖阻力，并通過調(diào)節(jié)油壓緩沖器節(jié)流閥口大小，實(shí)現(xiàn)緩沖阻力的無級(jí)調(diào)節(jié)；利用離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)，通過傳動(dòng)杠桿的水平運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)油壓緩沖器節(jié)流閥口大小，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu)、油壓緩沖器巧妙的使用，直接針對(duì)變量速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，保正下降速度限制在安全范圍。 模擬發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿的作用原理，主動(dòng)曲軸連接兩個(gè)活塞桿，分別與雙油壓緩沖器發(fā)生連續(xù)作用，達(dá)到平緩、勻速下降的目的。兩個(gè)油壓緩沖器同時(shí)運(yùn)作，使整個(gè)裝置受力更加均勻、穩(wěn)定，即采用冗余技術(shù)，正常工作時(shí)，雙緩沖器即可同時(shí)工作，也可單一工作，互為備用。保證裝置能夠順利安全地進(jìn)行。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- （1）曾于2010年5月獲浙江省2010年第七屆大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)競賽本科組一等獎(jiǎng)； （2）曾于2010年9月獲第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)；
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 不轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：事故發(fā)生時(shí)，迅速將裝置固定在陽臺(tái)或窗戶上，將裝置上的掛鉤與背包相連，人員下降時(shí)，裝置即可實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，使人勻速著地。 技術(shù)特點(diǎn)：①無需外動(dòng)力源且不含任何電子元件;②利用離心式靈敏轉(zhuǎn)速反饋機(jī)構(gòu); ③采用油壓緩沖器提供緩沖阻力; 優(yōu)勢(shì)：裝置體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝、儲(chǔ)存和使用，操作簡便，維護(hù)簡易，可重復(fù)使用，無污染浪費(fèi)。用戶可根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)節(jié)油壓緩沖器初始檔位，以適應(yīng)不同環(huán)境下的初始速度 適應(yīng)范圍：裝置適用于一般火災(zāi)應(yīng)急自救；操作簡單，無需人工干預(yù)操作，弱勢(shì)人群也適用。 推廣前景：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的家庭消防意識(shí)逐漸增強(qiáng)，高樓自救裝置也逐漸有了市場。 市場分析：隨著我國工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，已有數(shù)據(jù)顯示，一些發(fā)達(dá)城市高層建筑火災(zāi)事故呈現(xiàn)加速上升態(tài)勢(shì)。該裝置可以有效地減少緊急情況下的不必要的損失，具有良好的市場前景。 經(jīng)濟(jì)效益分析：本裝置體積較小，便于放置，且操作方便，有效減少災(zāi)禍發(fā)生時(shí)不必要的經(jīng)濟(jì)損失；無需外加動(dòng)力，節(jié)約能源。
同類課題研究水平概述
- 經(jīng)調(diào)查研究，目前國內(nèi)外就有關(guān)高樓自救裝置同類課題的研究也有一些，比如說： 國內(nèi)廣東市民林桂坤發(fā)明了高樓逃生自救裝置，該裝置在使用上比較便捷，而且在下降的過程中也很穩(wěn)定；但是其缺點(diǎn)是體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較重，成本比較高。 寧波世嘉救身裝備，該裝備是組合式的，因此在緊急情況下，加上人的緊張，在操作上會(huì)有一定的難度，而且整套設(shè)備由救身緩降器系列，個(gè)人消防裝備系列，固定支架系列等組成，所以很顯然其售價(jià)相當(dāng)?shù)母?。?duì)于收入不高的家庭來說，買一套這樣的裝置還是有一定的壓力。 國外也有相關(guān)的高樓自救設(shè)備：高樓緩降器，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用便捷，下降速度穩(wěn)定，但是要有一定的操作技巧，否則容易在下降的過程中存在安全隱患，比較容易出現(xiàn)其他意外事故。
