找回密码 注册

基本信息

项目名称:
高楼逃生器
小类:
机械与控制
简介:
一种自动限速高楼逃生器,包括壳体、滑绳、增速机构、离心阻尼限速装置组成,壳体内部设有两组正反滑绳,便于多人重复使用;滑绳一端设有环扣,用于连接人体上的保险带,逃生器的壳体悬挂在固定装置的孔上。其特征是:利用四组齿轮增速装置,提高离心滑块的离心力,增加离心滑块与内部摩擦带的摩擦力,起到限速的目的。该逃生器具有滑速均匀性程度高、双组滑绳循环收放,适合多人快速逃生的优点。
详细介绍:
(一)工作原理 该作品采用齿轮传动比调速功能,利用四组空套齿轮增速装置,提高离心滑块的离心力,增加离心滑块与内部摩擦带的摩擦力,起到限速的目的,最终使人体下降速度得到大大的减小。 (二)工作过程 将线圈2的一端套在人体上,人往下跳时,带动轴4变速旋转,再由轴带动空套齿轮组增速,此时,离心块主轴高速旋转,使离心块9在离心力作用下向外发散,与外壳产生摩擦。在摩擦力反作用下,使齿轮组降低转速,同时也使主轴降低速度,从而达到匀速下降的目的,这样人体下降的速度也就得到了控制。 (三)创新特色 (1) 本装置利用离心原理和摩擦原理,使人体下降产生的力矩始终等于逃生器摩擦阻力矩(M人=M阻尼)。通过四组空套齿轮增速机构,自动控制下滑速度,使人体下滑匀速; (2) 本装置可多人重复使用。主要通过两组绕向相反的绳子,若一组绳子承重下降,而另一组绳子被卷起收紧,达到循环使用的功能; (3) 固定装置安装方便、快捷,在应急情况下不需要其它辅助装置,使用范围广。同时,锁定螺钉采用硬质合金自攻螺钉,耐磨性好,固定牢靠。 (4)此设计由于小巧便捷,使用方便, 安全可靠,价格低廉,特别适宜家庭、办公室和旅馆,备用于紧急脱险。

作品图片

  • 高楼逃生器
  • 高楼逃生器

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

本作品的目的:开发一种由齿轮机构、离心原理、摩擦原理和安全绳、挂钩等机构组成的新型逃生器,能克服传统逃生器的庞大、笨重和下降速度不易控制等弊端。使人们在遇到火灾或地震等危机时,能快速、平稳、安全地逃生。 本作品的基本思路:该作品采用齿轮传动比调速功能,利用四组空套齿轮增速装置,提高离心滑块的离心力,增加离心滑块与内部摩擦带的摩擦力,起到限速的目的,最终使人体下降速度得到控制。 本作品的创新点: (1) 本装置利用离心原理和摩擦原理,使人体下降产生的力矩始终等于逃生器摩擦阻力矩(M人=M阻尼)。通过四组空套齿轮增速机构,自动控制下滑速度,使人体下滑匀速; (2) 本装置可多人重复使用。 (3) 固定装置安装方便、快捷,在应急情况下不需要其它辅助装置,使用范围广。 (4)此设计由于小巧便捷,使用方便, 安全可靠,价格低廉,特别适宜家庭、办公室和旅馆,备用于紧急脱险。 本作品的技术关键: (1)绕绳的设计 (2)齿轮的加速机构 (3)离心块的设计 本作品的主要技术指标: (1)离心活动块均匀的分布在圆周上,离心力 ,而活动块产生的离心力F,作用在固定壳体上产生正压力N,即:F=N。由此产生的摩擦阻力矩 ,人体下降产生的力矩 。 (2)主轴运动时齿轮与齿轮的充分啮合是确保机构运动平稳的关键。 (3)设计的主要目的是要保证,逃生器下降的速度在安全范围内,利用平衡原理可知,要达到匀速下滑应有: M阻力=M下降力 式中,M阻力和M下降力分别是阻力和下降力。

科学性、先进性

本逃生器装置是一种便携式的,主要由壳体和组装在壳体中的钢丝绳、齿轮增速机构、离心块组成,钢丝绳缠绕在钢丝轴上,钢丝绳的一头伸出壳体外并与安全带相连,齿轮增速机构的末级齿轮和离心轮固定在离心轮轴上,离心块产生离心作用力与反作用力的离心套则固定在壳体上。其先进性在于:超速自控功能。它提供了一种结构简单,安全可靠,使用方便,造价低廉的高楼逃生器。 轴的两端都有线轮,可一上一下循环使用。尤其是以钢丝绳来代替特制绳索重量减轻约一半体积是原来的1/6,价格低于原来的1/5,且其耐磨、耐火、耐老化性能好。 原产品在不同负载时的下降速度范围为0.4~ 1.5 米/ 秒,小负载时速度太慢,效率低;大负载时速度太快,安全舒适感差。本作品大大缩小了速度范围,可以接近最佳下降速度。而通过齿轮增速机构有效的提高了离心块轴的转速,使离心块轴上均匀分布的4个离心块向四周发散,与离心块外套产生较大的摩擦阻尼,提高摩擦系数,使得下降速度范围为0.4~0.8米/秒。本作品型大大缩小了速度范围,可以接近最佳下降速度。

获奖情况及鉴定结果

第三届江苏省大学生机械创新设计大赛二等奖(2010.05); 校十七届“创新杯”学生学术科技作品竞赛一等奖(2010.12)。

作品所处阶段

( B ) 中试阶段

技术转让方式

作品可展示的形式

√实物、产品 √图纸 √现场演示 √图片 √录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

使用说明书: 一种自动限速高楼逃生器,包括壳体、滑绳、增速机构、离心阻尼限速装置组成,壳体内部设有两组正反滑绳,便于多人重复使用;滑绳一端设有环扣,用于连接人体上的保险带,逃生器的壳体悬挂在固定装置的孔上。其特征是:利用四组齿轮增速装置,提高离心滑块的离心力,增加离心滑块与内部摩擦带的摩擦力,起到限速的目的。该逃生器具有滑速均匀性程度高、双组滑绳循环收放,适合多人快速逃生的优点。 (1)原理先进:该作品采用齿轮传动比调速功能,利用四组空套齿轮增速装置,提高离心滑块的离心力,增加离心滑块与内部摩擦带的摩擦力,起到限速的目的。 (2)适用性广:本逃生器装置使用时不受时间、空间的限制。不仅满足了高楼逃生器的基本特点,而且创新利用了齿轮传动比的调速功能。此设计由于小巧便捷,成本低,特别适宜家庭、办公室和旅馆备用于紧急脱险。 (3)综合性能优良:本逃生器装置具有结构紧凑,工艺简单,安全可靠、使用方便、平稳快速、成本低廉等特点,具有广泛推广使用的价值。

同类课题研究水平概述

国内外制造了许多高楼逃生装置,我们对其中的一些设备做了研究,现分析如下: 多功能高空缓降装置的组合设计:以家庭座椅为基体、椅坐和椅架可拆分,椅架通过分段钢管铆接与螺纹连接,椅架下端安装2个带锁紧的万向轮和2个小轮,可根据空间需要实现自由移动;椅坐和椅架通过滑道实现移动和拆分,可根据个人需求调整座椅的位置;椅架打开后成为逃生用的梯子,缓降装置装在其上。 我们分析,此装置虽然结构简单,但整体感觉不够紧凑。例如:此装置梯子的长度不能控制,只能用于室内,不能用于室外逃生;若作为担架使用时,折叠后比较笨重,造成使用的不便。椅子的使用,使结构不够紧凑,因为通过铆接和螺栓连接,承载能力不大和固定不可靠。 高空自助逃生器:此装置是由绳索依次经过导向销→导向轮1→加紧轮→导向轮2缠绕。 经我们研究,夹紧力的大小是由包角控制的,而包角不仅与重力有关,还与其轮子的直径和两轮的中心距有关。因此只由重力控制夹紧轮是远远不够的。 全自动不间断高楼逃生装置:本装置主要是由变速齿轮组,链轮,刹车机构和阻尼水箱组成。它的上端部分安装在楼顶,并在其垂直正下方的地面安装下链轮机构,下链轮由张紧弹簧拉紧。人下降时,人的重量是驱动力,驱动传送链向下运动,带动链轮转动,并使机构下移一定距离,链轮通过变速齿轮组以一定的传动比带动刹车轮转动,使刹车轮与刹车片接触,从而起到制动作用。此装置通过链传动控制下降速度,刹车调整弹簧实现制动作用,阻尼水箱吸收链轮和刹车轮所产生的转动惯量,以达到下降的目的。 经我们研究,此装置结构复杂,体积庞大,不便于携带和固定。并且它是通过链传动来控制下降速度,链传动传动时不够平稳,会导致不能匀速下降。 总结:我们的装置是一种自动限速高楼逃生器,包括壳体、滑绳、增速机构、离心阻尼限速装置组成,壳体内部设有两组正反滑绳,便于多人重复使用;滑绳一端设有环扣,用于连接人体上的保险带,逃生器的壳体悬挂在固定装置的孔上。其特征是:利用四组齿轮增速装置,提高离心滑块的离心力,增加离心滑块与内部摩擦带的摩擦力,起到限速的目的。并且具有滑速均匀性程度高、双组滑绳循环收放,适合多人快速逃生的优点。 与以上三种高楼逃生器相比较,我们的装置结构紧凑,工艺简单,安全可靠,使用方便,平稳快速,成本低廉。它不仅满足了高楼逃生器的基本特点,而且创新使用了齿轮传动比的调速功能,适合各种场合的高楼逃生。
建议反馈 返回顶部