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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 遙控式深井救援機(jī)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 遙控式深井救援機(jī)上部由可以自由拆卸的桿件連接而成，裝置中間安裝有可以上下移動(dòng)的機(jī)械手。機(jī)械抓手下部包括安全氣囊和底盤(pán)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滑塊螺母固定的高精度滾珠絲杠上下運(yùn)動(dòng)來(lái)控制機(jī)械手的上下運(yùn)動(dòng)和張開(kāi)閉合。彈簧三腳架和下部支撐盤(pán)上分別安裝有紅外攝像頭，下端安裝有營(yíng)養(yǎng)液輸送管，緊急情況下可向被困者輸送營(yíng)養(yǎng)液。該裝置適用于在深井、礦井、工廠煙筒、工地上的地樁和野外山洞等地方的救援。
- 詳細(xì)介紹：
- 現(xiàn)實(shí)生活中人員誤墜深井事故頻發(fā)，由于缺乏相應(yīng)的救援設(shè)備，導(dǎo)致救援工作遲緩低效。針對(duì)此問(wèn)題我們經(jīng)實(shí)地調(diào)查分析，設(shè)計(jì)了遙控式深井救援機(jī)。該裝置上部由可以自由拆卸的靈活桿件連接而成，桿件的長(zhǎng)度可以根據(jù)井的深度自由調(diào)整，方便攜帶，解決了農(nóng)村坑洼地區(qū)大型救援裝備無(wú)法抵達(dá)的問(wèn)題；桿件的底端，安裝有機(jī)械抓手和含有安全氣囊的底盤(pán)，未充氣時(shí)底盤(pán)閉合，可以減小設(shè)備的體積，使其更易到達(dá)被困者的下部；采用遙控技術(shù)控制機(jī)械手工作，解決了因井口小救援人員無(wú)法到達(dá)被困者所處位置進(jìn)行直接救援的問(wèn)題；桿的下底部安裝有攝像頭，能夠準(zhǔn)確的觀察井下的情況，解決了因井口小、光線不足，人眼無(wú)法準(zhǔn)確定位被困者位置而對(duì)被困者造成二次誤傷的問(wèn)題。救援裝置工作時(shí)，機(jī)械手抓起受困者，然后用導(dǎo)氣管對(duì)安全氣囊進(jìn)行充氣，當(dāng)安全氣囊達(dá)到一定壓力時(shí)迫使原先閉合的底盤(pán)打開(kāi)，將被困者托起，同時(shí)安全氣囊起到保護(hù)被困者的作用。通過(guò)機(jī)械手與底盤(pán)的協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)救援。
作品圖片
作品專(zhuān)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)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路： 設(shè)計(jì)一種適用于深井、礦井、工廠煙筒、工地上的地樁和野外山洞等地方救援的的機(jī)械設(shè)備，減少人員落井事故造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。針對(duì)此問(wèn)題，我們小組設(shè)計(jì)了遙控式深井救援機(jī)。 創(chuàng)新點(diǎn): 1.氣動(dòng)控制底盤(pán)打開(kāi)，操作性強(qiáng)，安全性高，材料無(wú)污染。 2.彈簧三腳架的三個(gè)“手臂”具有收縮性，解決了井壁錯(cuò)位的問(wèn)題。 3.裝置下端安裝有營(yíng)養(yǎng)液輸送管，在緊急情況下可，向被困者輸送營(yíng)養(yǎng)液。 4.人性化設(shè)計(jì)，機(jī)械手的夾持端安裝有壓力傳感器。 5.彈簧三腳架上安裝有紅外攝像頭，可以向救援人員輸送被困者受困的圖像，提高了救援效率。 6.底盤(pán)支撐桿采用T型構(gòu)造，提高了底盤(pán)整體的穩(wěn)定性。 主要技術(shù)指標(biāo): 裝置整體質(zhì)量 12KG 直流電機(jī)型號(hào) ZGB37RG516i 最大提升能力 100KG 絲杠型號(hào) SFU1605-450M 底盤(pán)最大載重 60KG 聯(lián)軸器型號(hào) RBD25L30-12*6 機(jī)械手最大夾持質(zhì)量 40KG 機(jī)械救援深度 ≦40m
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.利用機(jī)械手和底盤(pán)配合，解決了救援過(guò)程中對(duì)被困者造成二次傷害的問(wèn)題。機(jī)械手加持住被困者的衣物，裝置下端的底盤(pán)和安全氣囊托起支撐被困者，可防止被困者受到二次傷害 2.在機(jī)械手加持末端安裝壓力傳感器，解決了機(jī)械手加持力度過(guò)大傷害被困者的問(wèn)題。壓力傳感器的安裝體現(xiàn)了救援的人性化，通過(guò)救援人員井上控制，更合理的實(shí)施救援。 3.把底盤(pán)的支撐桿設(shè)計(jì)成T型結(jié)構(gòu)，解決了壓力過(guò)大變形的問(wèn)題。采用T型結(jié)構(gòu)，增加了支撐桿的剛度，提高了底盤(pán)的穩(wěn)定性。 4.通過(guò)對(duì)安全氣囊充氣作為底盤(pán)打開(kāi)的動(dòng)力，解決了底盤(pán)到達(dá)被困者下部不易打開(kāi)的問(wèn)題。 5.利用滾珠絲杠，提高絲杠的精度，解決了底盤(pán)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)扭矩過(guò)大的問(wèn)題。 6.使用彈簧三腳架，可以在各個(gè)方向上伸縮，解決了救援時(shí)井壁錯(cuò)位的問(wèn)題。 7.選用機(jī)制鋁作為制作材料，解決了裝置質(zhì)量過(guò)重的問(wèn)題。機(jī)制鋁密度小，剛度大，可減小救援裝置的質(zhì)量。 8.選用5r/min的直流電機(jī)作為動(dòng)力源，解決了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)快對(duì)被困者造成二次傷害的問(wèn)題。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年山東省機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng) 2010年全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽山東賽區(qū)二等獎(jiǎng) 2010年山東省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽二等獎(jiǎng) 2010年校機(jī)電產(chǎn)品競(jìng)賽二等獎(jiǎng) 2010年校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽二等獎(jiǎng) 2010年校大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP）理科組第一名 2010年在《校2009—2010年度大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃成果集》中發(fā)表論文一篇 2011年申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利一項(xiàng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專(zhuān)利實(shí)施許可
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 圖紙 磁盤(pán) 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像 樣品
使用說(shuō)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(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明及該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：遙控式深井救援機(jī)上部由可以自由拆卸的靈活桿件連接而成；桿件的底端安裝有機(jī)械抓手和含有安全氣囊的底盤(pán)，未充氣時(shí)底盤(pán)閉合，使其更易到達(dá)被困者的下部；采用遙控技術(shù)控制機(jī)械手工作，解決了因井口小救援人員無(wú)法到達(dá)被困者所處位置進(jìn)行直接救援的問(wèn)題；桿的下底部安裝有攝像頭，能夠準(zhǔn)確的觀察井下的情況。救援裝置工作時(shí)，機(jī)械手抓起受困者，然后對(duì)安全氣囊充氣，迫使閉合的底盤(pán)打開(kāi)，將被困者托起，同時(shí)安全氣囊起到保護(hù)被困者的作用。通過(guò)機(jī)械手與底盤(pán)的協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)救援。 作品適用范圍及推廣前景：遙控式深井救援機(jī)適用于在深井、礦井、工廠煙筒、工地上的地樁和野外山洞等地方的救援。它取代了傳統(tǒng)的救援方式，克服了井口窄救援人員無(wú)法到達(dá)和墜井人員無(wú)自救能力的等問(wèn)題，提高了救援效率，避免了對(duì)被困者造成二次傷害。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：目前大分救援機(jī)械具有應(yīng)用范圍小，操作難度大，成本高等缺點(diǎn)。深井救援機(jī)械，性能優(yōu)越，價(jià)格適宜，易操作，符合社會(huì)需求，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場(chǎng)。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 在我國(guó)農(nóng)村田間或城市工地上經(jīng)常有人員不慎落井的危險(xiǎn)情況發(fā)生,下表列出近年來(lái)我國(guó)發(fā)生的部分落井事件。對(duì)落井人員的救助是一種特殊類(lèi)型的搶險(xiǎn)救援任務(wù),消防救援人員在以往救助過(guò)程中,既有成功的經(jīng)驗(yàn),也有失敗的教訓(xùn)。為了提高救援的成功率,消防救援人員只有掌握這類(lèi)特殊情況的應(yīng)急處理方法和技術(shù), 才能更好地貫徹“救人第一,科學(xué)施救”的搶險(xiǎn)救援行動(dòng)指導(dǎo)思想。 時(shí)間 地點(diǎn) 井口直徑 離井深度 落井人員 救援方案 救援效果 救援時(shí)間（h) 2006.8.1 安徽省六安市的山區(qū) 60 10/10 父子2人 直立下井 成功 2 2006.3.7 河北省邢臺(tái)市臨西縣 36 18/27 18歲女青年 挖掘法 成功 2 2006.5.29 臨汾市堯都區(qū)屯里鎮(zhèn)梁 30 10/100 13歲女孩 系活繩套提升 成功 5 2006.9.1 黑龍江省嘉蔭縣烏云鎮(zhèn) 25 4/32 20個(gè)月嬰兒 機(jī)械挖掘 成功 5 2006.9.13 河南省衛(wèi)輝市龐寨村 50 10/30 17歲少女 懸垂倒立 成功 2 2007.5.1 河南鶴壁鶴山區(qū)姬家山鄉(xiāng) 300 70/100 農(nóng)婦 直立下井 成功 3 2007.6.13 河南圃田鄉(xiāng)白佛村 50 10/30 2歲幼女 懸垂倒立 成功 1 2009.12.10 安徽滁州市來(lái)安縣大英鎮(zhèn) 40 20/20 一智障男子 直立下井 成功 1 2010.4.9 新蚌埠路附近新店村 40 7/15 2歲女孩 懸垂倒立 成功 4 2011.4.19 吉林省松原市寧江區(qū) 45 5/10 一名保潔員 懸垂倒立 成功 2 2011.5.7 西安市長(zhǎng)安區(qū)楊源坊村 40 20/50 20歲男子 系活繩套提升 成功 1.5
