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基本信息
- 項目名稱：
- 便攜式破障救援設(shè)備——合協(xié)式破碎鎬
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品名為“便攜式地震救援設(shè)備之合協(xié)式破碎鎬”，它適用于地震等災(zāi)害救援現(xiàn)場的障礙物的破碎操作。它的動力來源于人的腳踏力，不受缺電、缺水、缺燃料等客觀條件的影響，具有便攜、靈活、破碎效果好等優(yōu)點，是在大型救援設(shè)備無法進(jìn)入和小空間操作的理想救援破拆障礙物設(shè)備。
- 詳細(xì)介紹：
- 在災(zāi)害救援過程中，有些時候由于道路的中斷、救援空間狹小等客觀原因的影響，大型救援設(shè)備無法進(jìn)入救援現(xiàn)場展開救援工作而耽誤了寶貴的救援時間（如5.12汶川大地震），因此救援者在此類救援中急需一些專業(yè)、便攜、高效的救援設(shè)備才能順利、快速地完成救援任務(wù)?；谶@些特點，我們小組成員通力合作，設(shè)計并制作出新型的“便攜式地震救援設(shè)備——合協(xié)式破碎鎬”，本作品的設(shè)計靈感來自2008年“5.12四川汶川大地震”的救援工作。它是一款輕便、效率高、易操作、成本低廉的地震救援設(shè)備，主要作用是破拆混凝土磚梁、石塊等救援障礙物，以快速順利打通救援通道。它由動力源機(jī)構(gòu)和破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成，兩部分用鋼絲軟軸進(jìn)行動力連接。它的源動力是多人在動力源機(jī)構(gòu)上的腳踏合力，利用鋼絲軟軸傳遞給破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)，動力在破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)上通過一系列機(jī)構(gòu)的傳遞，最后傳至鎬尖，鎬尖撞擊障礙物，從而達(dá)到破拆目的。它還能通過加減動力元件的個數(shù)和不同長度的彈簧增減破碎功效，能實現(xiàn)多人操作，適應(yīng)不同環(huán)境和場合
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 通過相關(guān)調(diào)研，現(xiàn)國內(nèi)外地震救災(zāi)使用的便攜破障設(shè)備主要有幾類：一是鐵鏟、鋼釬、十字鎬，這類設(shè)備的缺點是效率不高，在狹小空間內(nèi)使用不便，且容易疲勞；二是氣液壓驅(qū)動的擴(kuò)張器和剪斷器、千斤頂，在動力大的同時又存在著壓縮空氣、油難以補(bǔ)充，無機(jī)械動力源時難以使用，體積龐大、不容易進(jìn)入或帶入救援現(xiàn)場等問題；三是近年來美國、韓國等國家發(fā)明的新型伸縮式混凝土破碎鎬，優(yōu)點是體積小，便于攜帶，鎬頭可換，可以適應(yīng)于各種救援場合，且操作過程中所需要空間少，便于在狹小空間操作，方便靈活，但同時存在著破碎效率低，操作手容易疲勞，價格較昂貴等缺點。 結(jié)合上述便攜式破障救援設(shè)備之破碎器械的優(yōu)缺點，確定了具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計方向——輕便、效率高、易操作、成本低廉，我們小組成員通力合作，設(shè)計并制作出新型的“便攜式破障救援設(shè)備——合協(xié)式破碎鎬”。 為了達(dá)到大動力，易在狹小空間使用，不易疲勞，易攜帶保養(yǎng)的要求，需要解決以下幾個難點，這也是本產(chǎn)品的創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)。為了實現(xiàn)多人協(xié)作在狹小空間使用的特點，必須使動力機(jī)構(gòu)與破碎機(jī)構(gòu)分離，且互成一定角度后仍能繼續(xù)工作，同時手把設(shè)計成可拆卸，以便在極端狹小的環(huán)境中使用；為了實現(xiàn)不易疲勞的特點，人力做功應(yīng)采用比較自然的動作；為了實現(xiàn)方便攜帶保養(yǎng)的要求，該破碎鎬應(yīng)設(shè)計成各部分便于拆卸，且達(dá)到互換性要求；為了降低成本，各部分應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件；為了提高機(jī)械效率，在動力傳遞的過程中要想辦法減少摩擦阻力。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 將破碎鎬動力源機(jī)構(gòu)和破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)分開，破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以伸入狹小空間里面進(jìn)行單獨的破碎工作。動力源機(jī)構(gòu)通過長鋼絲軟軸與破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接，可以放置于空曠的平整地面使用，而不受空間的制約。 采用三人腳踏合力做功方式可以每次提供足夠大的功，做功效果明顯，且效率高，操作人員不宜疲勞。 本作品還能通過加減動力元件的個數(shù)和更換不同直徑的彈簧增減破碎功效，能實現(xiàn)二到四人的同時操作，適應(yīng)不同場合。 全套機(jī)構(gòu)中的零件結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，且密封較好，能較好地防塵防污。本作品的重量預(yù)計15kg，且兩部分能夠分開攜帶，手柄能夠拆卸。破碎部分重約10kg，能夠滿足一人輕便背負(fù)攜帶的要求。 本作品還能夠通過更換不同的鎬頭進(jìn)行不同的任務(wù)，比如裝上燕尾型鎬頭后能對鎖、鋼筋、鐵鏈等的進(jìn)行剪短，換上鋼釬套后能實現(xiàn)打樁操作，有不易砸傷掌釬人的優(yōu)點。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1、2008年12月被批準(zhǔn)為某校2008年下半年大學(xué)生科研立項項目； 2、2008年10月獲某校某系“便攜式救援機(jī)械裝置創(chuàng)新設(shè)計競賽”一等獎； 3、2009年6月通過第四屆“挑戰(zhàn)杯”某省區(qū)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽預(yù)賽、復(fù)賽和決賽，被推薦參加第十一屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽決賽。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物 產(chǎn)品 現(xiàn)場演示 圖片 錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(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
- 破碎者扛著破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)壓靠對準(zhǔn)在待破碎物表面上（最好是垂直對準(zhǔn)），踩踏者反復(fù)地將動力源機(jī)構(gòu)的踏板踩下獲取鎬頭破碎動力（三人同時用力踩踏，動力的效果更好）。動力源機(jī)構(gòu)操作簡單，當(dāng)人手不夠時，完全可以邀請一些不具備救援經(jīng)驗的志愿者在專業(yè)人士的指揮下參與踩踏獲取動力的工作，破碎者只需把破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)壓靠在障礙物上即可。踩踏者可以輪流休息，搶救工作能更順利開展。當(dāng)三人同時開始踩踏踏板時，人的腳踏合力轉(zhuǎn)化為鋼絲軟軸的拉力，鋼絲軟軸通過破碎執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳遞到鎬尖，此時即可輕松完成破拆。 本作品輕便、效率高、易操作、成本低廉，零件結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，且功效較好，容易推廣，填補(bǔ)了國內(nèi)外缺乏中大功率人力沖擊錘的空白，市場前景可觀。本作品還能通過加減動力元件的個數(shù)和不同長度的彈簧增減破碎功效，適用于地震救援、礦山、冶金、鐵路、公路、市政工程、建筑業(yè)等多個領(lǐng)域的破障、地基夯實、打孔、打樁等工作場合。
同類課題研究水平概述
- 近年來國內(nèi)外陸續(xù)研發(fā)出一些新型的破障工具和設(shè)備，它們的優(yōu)點是體積小質(zhì)量輕，便于攜帶，鎬頭可換，可以適應(yīng)于各種救援場合，且操作過程中所需要空間少，便于在狹小空間操作，方便靈活，但同時存在著破碎功偏小，破碎效率低，操作手容易疲勞，價格較昂貴的缺點。由于我們的設(shè)計制作的作品創(chuàng)新點較多，在國內(nèi)外無類似產(chǎn)品可做比較，先暫選一款美國的手動破拆工具和國內(nèi)的YC系列液壓機(jī)械破碎錘進(jìn)行比較。 與美國產(chǎn)的純手動的破碎工具相比，本作品的沖擊功是其的10倍多，重量只比其重50%，而且由于腳踏者不必是搶險專業(yè)人士，可以隨時的更換，輪流休息，持續(xù)性要好得多。且美國的這套工具售價2萬元人民幣，我們的產(chǎn)品的設(shè)計制作費(fèi)用不到2千元人民幣。 與國產(chǎn)的YC系列優(yōu)質(zhì)液壓破碎錘相比，本作品的單次沖擊功相當(dāng)于它們的中型產(chǎn)品YC300的沖擊功，但是本作品的重量只有其的八分之一，以上數(shù)據(jù)還沒有算上其動力站的質(zhì)量，如果加上，更盡顯本作品的便攜優(yōu)勢。
