基本信息
- 项目名称：
- 新型大力钢筋剪
- 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A类
- 简介：
- 我们设计的作品适用于地震等突发灾难发生时，有效的及时抢救人民群众生命财产。在灾难现场，尤其是在抗震救灾的过程当中，用于剪切钢筋的工具一般为普通钢筋钳，也有少数液压钢筋钳装备专业队伍（如消防队等）。但是，传统的钢筋钳剪切力较小，而液压钢筋钳体积大，重量大，价格高，装备又不普遍。本方案的作用就在于弥补普通钢筋钳与液压钢筋钳之间的空白，创造一种全新的大剪切力，重量小，价格又适中的新型钢筋钳用于破障任务。
- 详细介绍：
- 本产品是在“火灾”、“水灾”、“地震”等灾害发生时，用于破障和自我逃生时使用的一种破障类机械工具。其次，在推杆间用梯形螺纹处理，便于调节以针对不同直径的被剪对象，使钢筋钳在剪切前刀具与被剪切物充分的接触。本设计最大特点在于在施力起始状态下其力最大，并且在最大的基础上利用平行四边形增力结构将此力再次增加。这也是本设计与市面上钢筋钳的不同之处，市面上的钢筋钳设计的力是慢慢的增大，向内运动。不能很好的适应材料的变化，即随着材料的变形所需的剪切力应该是逐渐减少。在刀口的设计上时选用平行刀头设计，可以更好的保护刀具，延长设计的使用寿命。采用了模块化设计方便拆装同时也方便零件的更换修理。
作品图片
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
- 本产品是在“火灾”、“水灾”、“地震”等灾害发生时，用于破障和自我逃生时使用的一种破障类机械工具。目前用于钢筋剪切的工具有断线钳和液压钢筋钳，但断线钳能提供的剪切力偏小，而液压钢筋钳重量大、制造成本高。本作品弥补了断线钳与液压钢筋钳的不足，是一种大剪切力，价格适中的新型大力钢筋剪。 产品主要创新点：1）增力机构：利用杠杆原理，设计时将阻力臂趋于零，最大化剪切力。其次，利用四杆机构将力再次放大一倍。2）丝杆螺母调节机构：动态调整刀头之间的开度，始终保持以最大力剪切不同直径的钢筋。3）平行滑块刀头：剪切力均匀，刀头局部损伤时可方便调整刀头的工作部位。4）模块化设计：零部件损坏时便于快速更换维修。 在同等条件下，本产品的最大剪切直径是现有钢筋钳的1.5倍，大大超越了现有钢筋钳的剪切范围。
科学性、先进性
- 本新型大力钢筋剪巧妙的利用了平行四边形增力结构，同时合理优化了结构中力的分布，刚开始剪切材料时其所能提供的剪切力最大，随着材料的剪切，剪切力相应变小。其次，在推杆间用梯形螺纹处理，便于调节以针对不同直径的被剪对象，使钢筋剪在剪切前刀具与被剪切物充分的接触。本设计最大特点在于在施力起始状态下其力最大，并且在最大的基础上利用平行四边形增力结构将此力再次增加。这也是本设计与市面上钢筋剪的不同之处，市面上的钢筋剪设计的力是慢慢的增大，向内运动。不能很好的适应材料的变化，即随着材料的变形所需的剪切力应该是逐渐减少。在刀口的设计上时选用平行刀头设计，可以更好的保护刀具，延长设计的使用寿命。采用了模块化设计方便拆装同时也方便零件的更换修理。在剪切钢筋时，推杆间的梯形螺纹将刀头与钢筋接触，手臂向外侧张开一定的角度带动中间连杆做向上端进给，利用本作品的施力特点，初始时，钢筋所受的剪切力最大，用此最大的剪切力完成剪切钢筋的目的。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品在2010年于宁波大学举行的浙江省第七届机械设计大赛中获专科二等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利权转让或技术入股（合作开发）。
作品可展示的形式
- 现场演示、图片、录像、样品
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
- 在地震、爆炸等灾害发生后，营救人员可以使用新型大力钢筋剪钳清除营救道路上盘错的钢筋。与其他同类设备相比，新型大力钢筋剪价格低廉，操作简便，安全可靠，特别适合家庭使用。开发此产品，在保障人民生命安全的同时，必然可以收到良好的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 目前市场上普遍使用的钢筋钳一般有两种：液压钳和断线钳。 （1）液压钳 液压钳采用剪式支架，配备液压动力装置，以液压油缸推动剪式支架，超过杠杆作用原理，将其推力转化为钳口上的夹持力。液压钳结构简单，易于加工，整机及配件不需专门购买。该机重量轻，两人手持操作。采用特殊材料，并经严格的热处理工艺，提高了该设备的使用寿命。作业时无噪声、振动、粉尘，不会形成环境污染，不会对保留部分产生损伤及降低强度，是一种新型、 实用、高效的混凝土破碎设备，也是救援人员抢险的必备法宝。 液压钳的优点不容否认，但其也存在着缺点：市面上的液压钳价格普遍在400元以上，如果使用不当造成零部件损坏，其零件更换困难。而且大部分液压钳都存在着使用一段时间后，其液压机构中的液压油损耗或泄漏，造成其性能减弱或失效，而且维修困难。而新型大力钢筋剪的造价便宜，只相当于市面液压钳价格的1/2，而且新型大力钢筋剪结构简单，整体采用模块化设计，任何一个部件损坏，都可以快速的对其进行更换，不影响其正常的工作。 （2）断线钳 这里介绍的断线是利用四边形增力和杠杆原理，手动施加压力，达到剪切直径较小金属的目的。断线钳是属于一种杠杆增力的手工具，它的关键是在一组顶杆的夹角较大时（接近180度）从力的分解来看可以获得数倍的增力。 在试验的对比中，我们使用市面上所购买的1m长规格的断线钳与新型大力钢筋剪进行剪切钢筋的对比。我们拿两把钳子来剪切一根13mm的普通钢筋，普通断线钳在剪切的过程中，无论如何施压都无法将钢筋钳断，而且只能在钢筋表面留下3mm左右的切痕。而我们的新型大力钢筋剪，利用分次进给的原理，经过2次的进给剪切，将实验钢筋轻松剪断。而且普通断线钳的零件特别是刀头部分的单件价格较高而且其使用寿命很短，其他零部件的购买也比较困难。我们的新型大力钢筋剪的刀头是采用平行刀口设计，可以更好的保护刀具，延长设计的使用寿命。新型大力钳无论是在造价，尺寸上都和市面上的断线钳相近，新型大力钢筋剪对比市面上普通断线钳的优势非常明显。
