基本信息
- 项目名称：
- 速度自适应高楼逃生装置
- 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：
- 对高楼居民，在火灾等突发事件发生时必须迅速逃生，本作品设计的目的就是开发一款使用安全、操作简单、速度稳定、价格低廉的逃生装置，以解决高楼居民在突发事件时快捷逃生的问题。从实用性和设计心理学角度，作者考虑了适用于老人和小孩的傻瓜式的操作、夜间照明、针对不同人体重量时的逃生速度稳定性，以及普通人群都能接受的价格低廉性等，应用了速度自适应调节机构等简单机构，达到了以上目的。
- 详细介绍：
- 本作品应用了速度自适应调节机构等简单机构。 第一级为绳子在绕柱上面的摩擦力，在不增加摩擦系数的情况下，增大缠绕圈数和缠绕角度来获得比较大的摩擦力。 第二级为滑动摩擦块、固定摩擦块、绳子之间的摩擦力。 使用该装置时，首先将该装置挂于窗户外，当人系好安全带，将安全带挂在绳子的挂钩上时，人会在重力的作用下开始下降，此时绳子将带动摩擦轮转动，由于摩擦轮与转轴，转轴与四杆机构之间均属于刚性连接，因此绳子的运动会带动四杆机构转动，当四杆机构转动时，质量块会在离心力的作用下向上移动以增大它的旋转半径，进而会带动楔形滑块上移，楔形滑块上移会推动滑动摩擦块挤压钢丝绳，从而使钢丝绳受到的摩擦力增大。因此在两级摩擦力的作用下人的速度最终会达到一个平衡值，此过程中用户可不必作其它操作而实现逃生。
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
- 一、设计目的 解决高楼居民在突发事件时快捷逃生的问题。 二、设计的基本思路 本着开发一款使用安全、操作简易、速度稳定、价格低廉的逃生装置的理念，在设计的过程中，从实用性和设计心理学角度，作者考虑了适用于老人和小孩的傻瓜式的操作，考虑了夜间照明，考虑了针对不同人体重量时的逃生速度稳定性，以及普通人群都能接受的价格低廉性等，使设计的高楼逃生产品操作简易、适应性强、速度稳定、价格低廉，从而增强产品的适用性及市场竞争力。 三、创新点 1、具有速度自动调节稳定功能，逃生速度可通过速度自动调节机构稳定在可控安全范围内； 2、具有夜间照明系统。 四、技术关键 速度自适应调节机构的设计。 五、主要技术指标 本样品（关键部件）： 重量9kg（钢材为主）;尺寸 150×205mm。 批量生产后本产品（关键部件）将实现： 重量3kg（部分塑料）;尺寸 150×205mm。 钢丝绳的长度根据用户楼层高度选择合适长度。 下降速度范围：0.8-1.7m/s。 最大承载重量：200kg。
科学性、先进性
- 一、作品的科学性 1、本创新设计在尽可能从设计心理学角度设计一款逃生装置，操作简易，携带方便，安装容易，省去了同类产品的纵多繁杂操作。 2、操作者可以在1分钟内迅速安装好逃生装置，2分钟内系好安全带并开始逃离。 3、本装置利用离心四杆机构、楔形滑块摩擦块组成的速度自动调节机构，可以将绳子的下降速度自动控制在0.8-1.7m/s之间。 4、本装置在火灾等突发的情况下，简化操作，速度稳定，完全可以满足火灾等突发事件情况下对逃生设备的性能和操作要求。 二、作品的先进性 1、本样机的各项性能指标均优于同类逃生装置。逃生时，无需任何操作控制，逃生人员便可迅速安全地逃生。 2、逃生器应用了离心四杆机构、楔形滑块摩擦块组成的速度自动调节机构，逃生速度可实现自动调节并稳定在可控范围，可避免速度过快可能造成的其它伤害，保证了逃生者的安全。 3、逃生器装有LED灯，为夜间逃生提供照明，实现夜间逃生自发电照明，优于其他同类装置。 4、逃生器绳两端皆连接有挂钩，可实现多人次循环逃生。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品已申请国家实用新型专利， 专利号：201020280913.0
作品所处阶段
- 该作品处于实验室阶段。
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 1.实物、产品； 2.图纸； 3.现场演示； 4.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
- 一、使用说明 1、逃生时逃生者系好安全带； 2、将装置挂在窗边预置的固定挂钩上； 3、将装置放到窗外； 4、逃生者爬出窗外往下跳，逃生绳会以基本稳定的速度释放，使逃生者得以逃生。 二、技术特点 1、初始速度可事先调好； 2、逃生速度可实现自动调节并稳定在安全范围内； 3、夜间可进行照明。 三、逃生装置的优势 1、本样机的各项性能指标（稳定性、操作难易、能耗、制造成本、维护成本、实用寿命等）均优于同类逃生装置； 2、逃生开始后，只要系好安全带往窗外跳出，便无需任何其他操作,逃生者便可迅速安全逃生。 四、适用范围 高楼居民住宅小区，办公高楼等。 五、推广前景的技术性说明 逃生装置操作简易、价格低廉、安全稳定、适应性强，具有广阔的市场前景。 六、市场分析和经济效益预测 调查发现，目前绝大多数高楼居民用户及办公高楼，均没有配备专用逃生器材，而目前的城市高楼居民数量占城市的总人口数量的80%以上；调查中，普通居民普遍表示本装置的推广价格可以接受，甚至认为较为便宜。
同类课题研究水平概述
- 近年来随着高楼建筑的迅猛发展，高楼火灾事故时有发生,上海静安区高层住宅大火,广州珠江新城高楼火灾等等，伴有大量人员伤亡及财产损失。而目前我国消防应急救援装备能力与高层建筑的快速发展严重失衡，一是最高的云梯车举高能力有限；二是装备的体积庞大、机动性差，受道路交通、建筑周边环境影响严重。因此，高楼急切需要一款简易价廉高环境适应能力的逃生设备。 在对火灾成功逃生这一事件进行了初步统计分析，初步探讨高楼火灾当中影响受困人员成功逃生而伤亡的各种因素概率分布情况，近似服从泊松分布。这些因素大致有：逃生设备及操作难易程度，逃生快捷程度，心理素质，身体素质，受困人员当时所处的环境（包括光亮度），掌握的逃生知识程度，年龄特征等等。 目前国外主要逃生器材： 澳大利亚LDS公司研制的特全 高空安降器在高楼火灾或地震等极度危险的情况下是自救脱离危险的极好逃生工具。 德国井架工逃生装置：当遇到井喷，失火或大风等情况，不能利用垂直攀升逃生时，井架工可利用此装置快速安全的从高空逃离危险区。 日本有一种自垂救生索，它和建筑内的消防控制室连在一起，绳索则安装在每个窗的外墙上框部。一旦发生火灾，只要消防控制室一动作，这些绳索便自动脱垂，在各个窗口形成一条条救生路线。 此外，滑梯，救生气垫，楼顶缓降装置及逃生箱，自救垂直绳索，降落伞，垂在窗外的“传送带”， 直升飞机灭火和救援，柔性救生滑道，甚至炮射飞人等都有出现，由于各种限制，我们认为绳索逃生最为适用。 目前国内生产的救生缓降器 ，逃生毯，云梯车逃生装置等装置在火灾事故中都发挥很好的作用，但因在价格、适应性、设备操作较等在一定程度上应用都受到了一定的限制。 基于国内外对高楼逃生装置的研究，设计了本装置。因本装置操作简易、价格低廉、安全稳定、适应性强，具有广阔的市场前景。
