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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高樓自助式逃生緩降器
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的作品為自助式高樓逃生緩降裝置。它主要用于火災(zāi)時(shí)外部救援無法到達(dá)或者不能及時(shí)到達(dá)情況下的高樓逃生救援。它具有使人體從高處沿繩索安全至地面的功能?？紤]到火災(zāi)時(shí)逃生時(shí)時(shí)時(shí)間緊，逃生空間小，逃生處環(huán)境復(fù)雜，可能無幫手等特點(diǎn)。我們決定設(shè)計(jì)一種體積小，便攜帶，不用電，不借助外力，僅靠人體自重就可工作，完全可以一人快速自救逃生，并可實(shí)現(xiàn)勻速下落或者懸停的裝置。
- 詳細(xì)介紹：
- 本緩降器作品主要由夾繩機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)摩擦控制機(jī)構(gòu)、手動(dòng)摩擦控制機(jī)構(gòu)四部分組成。緩降器工作時(shí)利用夾繩機(jī)構(gòu)的兩組摩擦輪來夾緊安全繩，在下落過程中繩子帶動(dòng)這兩組摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過傳動(dòng)桿和一組加速齒輪把轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)輪上。當(dāng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦塊在離心力的作用下便會(huì)緊貼在緩降器外壁上滑動(dòng)，這樣便產(chǎn)生了摩擦力。并且轉(zhuǎn)動(dòng)越快，離心力越大，摩擦了也就越大，這樣就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)摩擦控制。在下降過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速增大到某一值時(shí)，滑塊產(chǎn)生的摩擦力增大到一定值，此時(shí)裝置內(nèi)部中的摩擦力便與人體重力相等，人體便會(huì)勻速下降。如果下落過程中使用者利用手柄對手動(dòng)摩擦裝置進(jìn)行相應(yīng)的操作，便可實(shí)現(xiàn)空中變速或者懸停。 為了方便使用者調(diào)控速度，我們會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)將速度控制分為“快、中、慢、?！彼膫€(gè)控?fù)酰谑直鄳?yīng)位置標(biāo)記出，這樣只用這便可根據(jù)自己的實(shí)際需要，輕松方便地調(diào)控自己的下滑速度。
作品圖片
作品專業(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)
- 發(fā)明目的、基本思路：高樓化普及的今天，高樓消防自救應(yīng)急措施與高層建筑的發(fā)展嚴(yán)重失衡。為了解決這一難題，提出研究一種高樓自助式逃生升降機(jī)構(gòu)。確保設(shè)備能以適當(dāng)?shù)乃俣茸鲃蛩傧禄\(yùn)動(dòng)，達(dá)到將逃生者安全著陸的目的。?該裝置的研發(fā)對于災(zāi)害來臨時(shí)老人、小孩等弱勢群體的安全逃生具有重要的意義。 技術(shù)關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)：1.不借助外力，節(jié)能環(huán)保 2.可多人同時(shí)使用，使救援更高效 3.采用人機(jī)工程學(xué)，最安全，最舒適。克服心理恐懼 4.可調(diào)速、可懸停，輕松應(yīng)對下降過程各種突發(fā)問題。采用人體下降時(shí)在機(jī)構(gòu)中的離心力使摩擦塊產(chǎn)生的摩擦力和人體自重平衡。技術(shù)指標(biāo)：下降速度、摩擦塊數(shù)量及軸心距離、角速度。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前消防器材行業(yè)，高層應(yīng)急逃生緩降器從逃生方式主要分為固定式群體高層應(yīng)急逃生緩降器、移動(dòng)式個(gè)人高層應(yīng)急逃生緩降器和個(gè)人背負(fù)型緩降器。后兩種是目前最常見的高樓自主式逃生裝置，樓頂緩降裝置每次只能運(yùn)送一人的高空緩降。已有裝置主要存在下降速度不穩(wěn)定、不能確保對弱勢群體的次生傷害等缺陷。本課題主要是針對已有逃生裝置的缺陷，通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和摩擦控制技術(shù)，研究一種速度可控式高樓自主逃生升降機(jī)構(gòu)，提供一種高效率，更安全，更舒適，更符合救援實(shí)際需要的一種裝置，解決了相似產(chǎn)品高成本、低效率的問題，符合高層建筑對逃生救援的需要。符合《國家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》中“以人為本，減少危害和依靠科技，提高素質(zhì)”的總體原則。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品曾于2010年6月20日在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)由河南省機(jī)械委員會(huì)評審鑒定的第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽河南省賽區(qū)預(yù)賽中獲得二等獎(jiǎng)成績。 本作品于2011年2月9日獲得了中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的《實(shí)用新型專利證書》
作品所處階段
- 完成了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集和實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)制作出樣品可供操作。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 委托專利經(jīng)紀(jì)人代為處理
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品和模型，現(xiàn)場展示。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢：無需使用外力，且只在一個(gè)人的情況下，僅靠自身重力就可安全下降。該裝置帶有一個(gè)活動(dòng)夾繩機(jī)構(gòu)，巧妙的夾繩機(jī)構(gòu)可以使安全繩同緩降器方便的分開或連接，使得每根安全繩可同時(shí)負(fù)載多個(gè)緩降器，多人同時(shí)使用，提高逃生效率，且攜帶方便。使用時(shí)只要在高樓頂層安裝一根足夠長度的安全繩，則安全繩所經(jīng)過的住戶可以同時(shí)使用，使用高度不再受限制。另外本緩降器可控速可懸停，擁有簡便實(shí)用的手動(dòng)阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（即控制摩擦力），在使用中可方便的調(diào)節(jié)下滑速度或者實(shí)現(xiàn)空中懸停。該作品性能優(yōu)越，使用領(lǐng)域廣泛。主要用于火災(zāi)和地震情況下的高樓逃生救援，同時(shí)也可在高空作業(yè)、石油平臺(tái)、井架等場所使用。 它擁有其他同類產(chǎn)品無法比擬得優(yōu)勢，一經(jīng)推廣，必將受到良好的歡迎。
同類課題研究水平概述
- 同類產(chǎn)品有以下幾類：1、救生氣墊。救生氣墊僅限于高度為3-4層的樓房使用，隨著高度的增加，其緩沖效果、作用面積也將大打折扣，因此應(yīng)用范圍非常有限。2.樓頂緩降裝置。該裝屬每次運(yùn)送一人的高空緩降逃生裝置，目前批發(fā)價(jià)約4.5萬元。裝置的各個(gè)部件采用不銹鋼制成，后期維護(hù)需要每半年讓裝置運(yùn)行一次，做常規(guī)的潤滑保養(yǎng)，三年更換一次鋼索。該裝置的發(fā)明者介紹，雖然成本較低，但一個(gè)人僅靠一根鋼索從幾十米的高空逃生，確實(shí)需要一定的勇氣；而且這個(gè)裝置一次只能運(yùn)送一個(gè)人。3.柔性救生滑道。這種裝置適用范圍可以包括老幼病殘者，但入口一般要設(shè)置在高樓頂部，而多層入口容易造成人員碰撞和踩踏，這種滑道安裝在高層建筑的外墻，長年累月經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋，其材料壽命尚需進(jìn)一步證實(shí)。此外，逃生者衣服上的裝飾物、金屬物，也有可能劃傷滑道的內(nèi)襯。上述幾種裝置的主要技術(shù)思路都過于復(fù)雜，需要足夠的空間與人力來完成，且設(shè)施造價(jià)高，占用空間大，使用不便，尤其老弱病殘不適用。同時(shí)目前已有的緩降器本身同逃生的安全繩是一體的，不能分離，這就使得用時(shí)每根安全繩同一時(shí)間只能負(fù)載一個(gè)緩降器，只能一人使用，逃生效率低且攜帶和存放不便。目前市場上的緩降器使用高度大都在50米以內(nèi)，主要原因是由于緩降器同安全繩不能分離，如果安全繩過長的話攜帶和安裝很不方便，但面對日益增高的高樓，這個(gè)使用高度很明顯在高層火災(zāi)中起不到逃生救援作用。而本作品不僅克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，同時(shí)也獲得了新型有益的效果，每個(gè)安全繩可同時(shí)負(fù)載多個(gè)緩降器，多人同時(shí)使用，提高了效率，攜帶方便，只需要一根足夠長的安全繩就使得高度不再受限，可調(diào)速、可懸停，可調(diào)節(jié)下降速度和實(shí)現(xiàn)空中懸停，且結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行可靠，操作方便，故障率低，逃生救援迅速，易于加工制造，節(jié)約成本，利于推廣。
