基本信息
- 项目名称：
- 无碳小车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 设计一种将重力势能转换为机械能，并可用来驱动小车行走及转向的装置。无碳小车采用三轮结构，前转向轮最大外径不小于Φ30mm，小车上装载一外形尺寸为Φ60mm×20mm且质量不小于400g的实心圆柱型钢制质量块。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。
- 详细介绍：
- 设计一种将重力势能转换为机械能，并可用来驱动小车行走及转向的装置。无碳小车采用三轮结构，前转向轮最大外径不小于Φ30mm，小车上装载一外形尺寸为Φ60mm×20mm且质量不小于400g的实心圆柱型钢制质量块。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。煤炭是大自然给予人类的一笔宝贵财富，可是由于人们对煤炭的巨大需求，煤炭资源日趋减少近于枯竭。随着人们节能环保意识的提升，无碳的理念也越来越被人们提上研究的课题。更洁净、更环保、更节能、更高效的理念也深入人心。本小车是对“无碳”理念的探索与开发，对未来“无碳”的憧憬。小车构思巧妙，在完成设计的要求下充分考虑了外观和成本等问题，方便以后的扩展和进一步的开发。并能满足大部分初高中及大学学生对机械知识实践的实验与了解。对激发青少年对机械构造的热情有深远的影响。
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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
- 设计一种将重力势能转换为机械能，并可用来驱动小车行走及转向的装置。无碳小车采用三轮结构，前转向轮最大外径不小于Φ30mm，小车上装载一外形尺寸为Φ60mm×20mm且质量不小于400g的实心圆柱型钢制质量块。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。 本小车着重体现了无碳的概念，小车的动能完全由重力势能提供，是对环保的最高理想。 创新点：本小车本身着重体现了无碳的概念，小车的动能完全由重力势能提供，是对环保的最高理想。 技术关键：（1）利用重力势能这唯一的能量让小车行走并能躲开障碍物。（2）小车采用的摆杆机构由传统的刚性杆改为有柔性的绳索。（3）为了使小车在转弯时更易实现差速，利用有机玻璃作为轮子，从而降低轮子与地面的摩擦系数。 主要技术指标：驱动吊重；吊重高；前轮直径；后轮直径
科学性、先进性
- 本小车依照现代工程师的标准，注重设计的巧妙、制作的精良、调试的可靠性等。与其他类似的模型小车相比，本小车更注重能量的利用、车体结构的稳定性、匀速性等；采用的柔性摆杆机构更涉及了诸多数学理论的验证；，且使小车控制转弯更省力、使小车的躲避障碍物的周期更容易实现与控制，亦降低了整车重量。再者小车整体构造简洁，组合零件不多，摩擦损耗小，效率高，较容易制造安装。适合广大青少年学习研究。 参考文献： 《汽车原理及构造》作者：陈有方 重庆大学出版社 《通用工程起重机技术基础》作者：王宗振 花艺出版社 《SolidWorks三维建模及实例教程》作者：上官林建 北京大学出版社 《搬运小车机械结构设计与探讨》陈奎 期刊论文 《港口桥式起重机小车轨道接头的处理形式分析》李晓军 郭东 期刊论文 《轻型起重机牵引式小车钢丝绳张紧装置设计》贾志平 郑见粹 陈凯 期刊论文
获奖情况及鉴定结果
- 2010年12月25日，洛阳，河南省教育厅与河南科技大学共同举办，第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛河南赛区预赛，获三等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段 已完成，并参加了比赛获省级三等奖
技术转让方式
- 专利申请权转让。
作品可展示的形式
- ■实物、产品 ■图纸 ■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
- 技术优点：（1）无碳小车是以5焦耳重力势能为唯一能量的、具有连续避障功能的三轮小车，实现了真正意义上的无碳。（2）小车采用的摆杆机构由传统的刚性杆改为柔性绳索，小车控制转弯更省力，躲避障碍物的周期更容易实现与控制，同时降低了整车重量。（3）利用有机玻璃作为轮子，易于实现差速，且降低了轮子与地面之间的摩擦系数。（4）整体构造简单，摩擦损耗小，效率高，较容易制造安装。 推广前景：能满足初高中及大学学生对机械知识实践的实验与了解，实现商品化激发青少年对机械构造的热情，并可放于科技馆让大众了解机械构造的精妙与渊博。
同类课题研究水平概述
- 以5焦耳重力势能为唯一能量的、具有连续避障18米功能。
