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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 小型人力健身洗衣機(jī)數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)與開發(fā)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目旨在研發(fā)一種家庭小型人力洗衣機(jī)，取名為健身型人力洗衣機(jī)。該產(chǎn)品適合洗滌T恤、襯衣、內(nèi)衣等小型衣物，由于洗衣機(jī)的動(dòng)能來(lái)源于人力，因此該產(chǎn)品還具有健身的功能。該產(chǎn)品具有外形簡(jiǎn)潔大方、便于放置，制造成本低、低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又是一個(gè)鍛煉身體的平臺(tái)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目是基于pro/E、3DSMAX、AUTOCAD等設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了概念設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、零部件詳細(xì)設(shè)計(jì)以及裝配仿真、運(yùn)動(dòng)仿真等全過程的設(shè)計(jì)，并對(duì)重要受力零部件進(jìn)行校核計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)。 （1）洗衣裝置設(shè)計(jì) 由于洗衣部分正常工作時(shí)的動(dòng)力是由人來(lái)提供，考慮的人體的勞動(dòng)強(qiáng)度有限，因而本產(chǎn)品適用于洗滌小型物件，如T恤、襯衣、短衣短褲等。為了能在洗衣的時(shí)候節(jié)約用水、充分利用人提供的動(dòng)力，洗衣部分整體設(shè)計(jì)小巧，其寬為410mm，高度為1120mm。 （2）健身裝置設(shè)計(jì) 此部分裝置是專門為健身所設(shè)計(jì)的 ，其功能和運(yùn)作方式跟目前的健身車相近，本著充分利用人體能量的基本觀點(diǎn)出發(fā)，健身部分為整臺(tái)機(jī)器提供動(dòng)力，在洗滌衣物的時(shí)候，洗衣部分、傳動(dòng)連接處等產(chǎn)生的阻力將反饋到人們身上從而達(dá)到健身的作用。 （3）相關(guān)計(jì)算與校核 對(duì)傳動(dòng)裝置的功率、傳動(dòng)比等進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)重要部件進(jìn)行了受力的校核。結(jié)果表明，該項(xiàng)目的安全性、穩(wěn)定性、可行性等都能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)；該設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候既能實(shí)現(xiàn)洗衣的效果，也能健身的目的。 （4）外觀設(shè)計(jì) 首先，基于pro/E三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)小型人力健身洗衣機(jī)數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，使其達(dá)到外形優(yōu)美、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔大方的效果；然后，利用3dsmax對(duì)本項(xiàng)目渲染，美化其外觀。 項(xiàng)目由于所籌經(jīng)費(fèi)有限，開發(fā)的產(chǎn)品處于圖紙階段，未制造出樣品，但已申報(bào)實(shí)用新型發(fā)明專利。
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)
- 創(chuàng)新點(diǎn): （1）該產(chǎn)品不依靠電源，通過人體運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)洗衣機(jī)運(yùn)行，是一種節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品； （2）該產(chǎn)品在正常工作的時(shí)候由衣物、水以及各個(gè)零部件之間產(chǎn)生的摩擦力將通過傳動(dòng)裝置反饋到人體上去，從而實(shí)現(xiàn)健身的效果； （3）該產(chǎn)品主要用于洗滌小型的衣物，方便及時(shí)地清洗了生活中每日一換的衣服（T恤、襯衣等小物件）； （4）該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外觀優(yōu)美、成本較低。 技術(shù)關(guān)鍵： （1）鏈條的張緊控制 由于產(chǎn)品鏈傳動(dòng)的兩鏈盤的中心距較大，上部存在松邊，為了避免松邊垂度過大產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的震動(dòng)，同時(shí)增加鏈條與鏈輪的嚙合包角，產(chǎn)品在上部安裝有彈簧張緊裝置。該裝置主要有兩個(gè)作用：①保證鏈條張緊力；②當(dāng)張緊輪受沖擊振動(dòng)時(shí)，緩沖彈簧回縮吸收能量，防止鏈條和張緊裝置損壞。 （2）運(yùn)動(dòng)的傳遞及其方向的改變 選用可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)、平均傳動(dòng)比恒定、傳動(dòng)穩(wěn)定的鏈傳動(dòng)和嚙合緊湊、傳動(dòng)功率大的錐齒輪傳動(dòng)來(lái)錐齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳遞和方向的改變的目的。產(chǎn)品工作時(shí)，人體踩踏腳踏在大鏈盤上產(chǎn)生橫向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過鏈傳動(dòng)將其傳遞到與小鏈盤相連的錐齒輪上，然后再利用錐齒輪之間的嚙合來(lái)完成后階段的運(yùn)動(dòng)傳遞和運(yùn)動(dòng)方向的改變，從而使與從動(dòng)錐齒輪相連的波輪產(chǎn)生縱向旋轉(zhuǎn)效果。 主要技術(shù)指標(biāo)： （1）本產(chǎn)品可承受體重75kg人正常使用而不損壞。 （2）一次性可洗滌凈重量不大于1kg的衣物。 （3）每次清洗耗水量約為4L。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性先進(jìn)性： （1）本產(chǎn)品不能完全替代現(xiàn)有洗衣機(jī)，但是現(xiàn)有洗衣機(jī)的一種有益補(bǔ)充，重點(diǎn)洗滌對(duì)象是襯衣、T恤、內(nèi)衣等經(jīng)常更換的小件物品，也可作為襪子專用洗滌設(shè)備。通過計(jì)算推導(dǎo)，本產(chǎn)品工作時(shí)所需動(dòng)力稍大于人體重力（以50kg體重為標(biāo)準(zhǔn)）的1/4。 （2）與湖北劉建強(qiáng)研發(fā)的便于攜帶的無(wú)能源動(dòng)力腳踏洗衣機(jī)（專利號(hào)為200710051486.1）相比，本產(chǎn)品利用鏈傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)將人體踩踏腳踏產(chǎn)生的橫向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄匆聶C(jī)波輪的縱向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)洗衣效果。因此，洗滌所需動(dòng)力更大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更有利于人的整體有氧運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到了健身、洗衣的雙重效果。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 已申報(bào)國(guó)家新型實(shí)用專利，并已經(jīng)獲得申報(bào)號(hào)：201120119529.7
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓或技術(shù)合作
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示、三維CAD模型、圖片、錄像、二維工程圖紙
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 1．產(chǎn)品結(jié)合健身器和洗衣機(jī)的主要功能，擅長(zhǎng)清洗T恤、襯衣等小物件；2．以人體能量作為能量來(lái)源，不依靠電能；3．體積小，便于放置，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。 適用范圍：本產(chǎn)品適合于各類家庭和高校學(xué)生使用，和普通電動(dòng)洗衣機(jī)相比，更適合用于清洗T恤、襯衣等小物件。 推廣前景：不消耗其他能量，節(jié)能環(huán)保。同時(shí)，產(chǎn)品主要采用機(jī)械傳動(dòng)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，零件損壞后便于更換。本產(chǎn)品精巧美觀，放置方便，合理了健身車消耗的時(shí)間和能量來(lái)清洗衣物，滿足了人們方便省時(shí)的生活理念。 市場(chǎng)分析及經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：該產(chǎn)品適用范圍廣，銷售價(jià)格相對(duì)較低，消費(fèi)者購(gòu)買該產(chǎn)品之后，還可省去購(gòu)買一些健身器材的開支。
同類課題研究水平概述
- 與湖北劉建強(qiáng)研發(fā)的便于攜帶的無(wú)能源動(dòng)力腳踏洗衣機(jī)（專利號(hào)為200710051486.1）相比，本產(chǎn)品利用鏈傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)將人體踩踏腳踏產(chǎn)生的橫向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄匆聶C(jī)波輪的縱向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)洗衣效果。因此，洗滌所需動(dòng)力更大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更有利于人的整體有氧運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到了健身、洗衣的雙重效果。
