基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng):
- 壓縮空氣動(dòng)力自行車(chē)
- 來(lái)源:
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi):
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi):
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介:
- 空氣動(dòng)力自行車(chē)采用壓縮空氣作動(dòng)力源,通過(guò)車(chē)把連接傳感裝置控制節(jié)流調(diào)速閥來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)速;從而組成整個(gè)氣動(dòng)彈簧工作系統(tǒng)。技術(shù)特點(diǎn)是多方面的,其環(huán)保性能好、能源利用率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低、操作簡(jiǎn)單方便等,在環(huán)保效益上來(lái)說(shuō),氣動(dòng)車(chē)比用傳統(tǒng)能源為動(dòng)力的交通工具對(duì)環(huán)境更加友好;經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)說(shuō),氣動(dòng)車(chē)比同類(lèi)型的節(jié)能產(chǎn)品更加輕便廉價(jià),適合于中等收入水平的家庭,所以比節(jié)能汽車(chē)更加容易推廣和普及。
- 詳細(xì)介紹:
- 作品設(shè)計(jì)基本思路是用壓縮空氣作動(dòng)力源,通過(guò)車(chē)把連接傳感裝置控制節(jié)流調(diào)速閥來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)速;從而組成整個(gè)氣動(dòng)彈簧工作系統(tǒng)。使用時(shí)打開(kāi)控制按鈕,轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)曹輪氣體分配裝置動(dòng)作,控制氣體進(jìn)入氣缸;在行駛過(guò)程中,通過(guò)旋轉(zhuǎn)車(chē)把,改變氣流的大小,從而可以改變車(chē)輛的行駛速度;停止時(shí)將車(chē)把轉(zhuǎn)到原始位置,制造成本低、操作簡(jiǎn)單方便。技術(shù)特點(diǎn)是多方面的,有環(huán)保性能好、能源利用率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低、操作簡(jiǎn)單方便等,在環(huán)保效益上來(lái)說(shuō),氣動(dòng)車(chē)比用傳統(tǒng)能源為動(dòng)力的交通工具對(duì)環(huán)境更加友好;經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)說(shuō),氣動(dòng)車(chē)比同類(lèi)型的節(jié)能產(chǎn)品更加輕便廉價(jià),適合于中等收入水平的家庭,所以比節(jié)能汽車(chē)更加容易推廣和普及。
作品專(zhuān)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 針對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)力機(jī)車(chē)存在高耗能、高排放、污染嚴(yán)重等缺陷,設(shè)計(jì)出一種低能耗、零污染、輕巧廉價(jià)的節(jié)能環(huán)保氣動(dòng)車(chē),對(duì)于提高能源利用效率、保護(hù)城市環(huán)境、降低生產(chǎn)制造成本及使用費(fèi)用具有重要意義。 作品設(shè)計(jì)基本思路 本作品是用壓縮空氣作動(dòng)力源,采用雙側(cè)氣缸推動(dòng),彈簧復(fù)位動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行工作。車(chē)體上安裝有高壓儲(chǔ)氣瓶,節(jié)流調(diào)速閥、調(diào)壓器等通過(guò)管路鏈接構(gòu)成供氣系統(tǒng);兩側(cè)氣缸活塞拉桿與鏈條相連;兩側(cè)鏈條與超越式棘輪嚙合,鏈條另一端與復(fù)位彈簧相連,構(gòu)成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);利用電機(jī)-槽輪分配機(jī)構(gòu),順序控制兩側(cè)氣缸進(jìn)氣、排氣;通過(guò)車(chē)把連接傳感裝置控制節(jié)流調(diào)速閥來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)速;從而組成整個(gè)氣動(dòng)彈簧工作系統(tǒng)。 創(chuàng)新點(diǎn) 1.通過(guò)采用氣動(dòng)彈簧系統(tǒng),用壓縮空氣代替原油、電能、太陽(yáng)能或人力作為能源動(dòng)力可以提高能源利用率,防止環(huán)境污染,降低使用費(fèi)用; 2.雙槽輪機(jī)構(gòu)可以很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸進(jìn)出氣口的同步控制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,降低了生產(chǎn)成本; 3.采用雙側(cè)氣缸—棘輪機(jī)構(gòu)交替驅(qū)動(dòng)車(chē)輪運(yùn)動(dòng),保證車(chē)輛穩(wěn)定運(yùn)行; 4.通過(guò)車(chē)把控制傳感和調(diào)壓裝置,簡(jiǎn)單方便實(shí)現(xiàn)車(chē)速調(diào)節(jié)操作。 主要技術(shù)指標(biāo): 車(chē)速:10km/h (最大時(shí)速可達(dá)40km/h) 氣缸速度:328mm/s 氣缸工作壓強(qiáng):0.2MPa 儲(chǔ)氣瓶壓力:30MPa 儲(chǔ)氣瓶容積:20L 人體重量:75kg 車(chē)體重量:35kg 行程:約12km
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品的科學(xué)性和先進(jìn)性 1.現(xiàn)有的燃油車(chē)是以不可再生能源作為動(dòng)力;電動(dòng)車(chē)也是以電能這種二次能源作為動(dòng)力,自行車(chē)則是直接依靠人力行進(jìn)。然而燃油機(jī)車(chē)和電動(dòng)車(chē)的能源利用率低且不可再生,燃燒排放大量有害氣體,污染環(huán)境。自行車(chē)則受限于人的體力,不適合長(zhǎng)途乘騎。顯而易見(jiàn),此作品巧妙地利用壓縮空氣代替原油、電力等作為動(dòng)力源,降低了能耗,提高了能源利用率,同時(shí)降低了使用費(fèi)用。由于氣動(dòng)車(chē)排放的是經(jīng)壓縮過(guò)濾的空氣,所以氣動(dòng)車(chē)具有零污染的特點(diǎn),保護(hù)城市環(huán)境,減少空氣污染。 2.通過(guò)雙槽輪分配機(jī)構(gòu)的使用,機(jī)構(gòu)能夠簡(jiǎn)單可靠地順序控制氣缸進(jìn)氣口進(jìn)氣、排氣口排氣,實(shí)現(xiàn)預(yù)定動(dòng)作,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,降低了生產(chǎn)成本。 3.氣動(dòng)車(chē)兩側(cè)氣缸-棘輪機(jī)構(gòu)順序動(dòng)作使整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn),減小沖擊現(xiàn)象的產(chǎn)生,保證車(chē)輛運(yùn)行穩(wěn)定、安全。 4.通過(guò)傳感和調(diào)壓裝置可以方便的控制輸出力矩及車(chē)體速度?,F(xiàn)如今原油價(jià)格一路飆升,我國(guó)原油進(jìn)口依存度已超過(guò)50%,而本作品用空氣代替原油作能源,一定程度上可以緩解我國(guó)原油資源缺乏的壓力。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品參加校第三屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽,榮獲一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段,樣品制作階段.
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)許可
作品可展示的形式
- ■實(shí)物、產(chǎn)品 ■現(xiàn)場(chǎng)演示 ■圖片
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)
- 1.使用說(shuō)明 打開(kāi)控制按鈕,轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)曹輪氣體分配裝置動(dòng)作,從而控制氣體進(jìn)入氣缸,通過(guò)鏈條和棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)氣動(dòng)車(chē)的運(yùn)行。在行駛過(guò)程中,通過(guò)旋轉(zhuǎn)車(chē)把,改變氣流的大小,從而可以改變車(chē)輛的行駛速度;停止時(shí)將車(chē)把轉(zhuǎn)到原始位置,同時(shí)關(guān)閉控制電源。 2.技術(shù)特點(diǎn) (1)環(huán)保性:氣動(dòng)彈簧動(dòng)力系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的燃燒系統(tǒng),減少了環(huán)境污染。 (2)能源利用率高:氣動(dòng)彈簧系統(tǒng)對(duì)大氣的利用率比傳統(tǒng)的能源利用率高很多。 (3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低:該氣動(dòng)車(chē)由簡(jiǎn)單的供氣系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)組成,并且大部分零配件現(xiàn)有市場(chǎng)已生產(chǎn),采購(gòu)較為方便。 (4)操作簡(jiǎn)單方便:在行駛過(guò)程中,只要旋轉(zhuǎn)車(chē)把就可以改變車(chē)速。在啟動(dòng)和停止時(shí),只要旋轉(zhuǎn)車(chē)把打開(kāi)或關(guān)閉控制電源即可。 3.技術(shù)優(yōu)勢(shì) 在環(huán)保效益上來(lái)說(shuō),氣動(dòng)車(chē)比用傳統(tǒng)能源為動(dòng)力的交通工具對(duì)環(huán)境更加友好;經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)說(shuō),氣動(dòng)車(chē)比同類(lèi)型的節(jié)能產(chǎn)品更加輕便廉價(jià),適合于中等收入水平的家庭,所以比節(jié)能汽車(chē)更加容易推廣和普及。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 此次設(shè)計(jì)的壓縮空氣氣動(dòng)車(chē),主要致力于解決傳統(tǒng)動(dòng)力車(chē)存在高能耗、高排放、污染嚴(yán)重等問(wèn)題,力圖設(shè)計(jì)出一種低能耗、零污染、輕巧廉價(jià)的節(jié)能環(huán)保氣動(dòng)車(chē)。由于本次參賽作品采用的是全新的壓縮空氣動(dòng)力系統(tǒng),在與同類(lèi)課題,如電動(dòng)車(chē),太陽(yáng)能車(chē)的比較中也占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)。 電動(dòng)車(chē)的主要能源來(lái)自于蓄電池所提供的電力。主流的蓄電池種類(lèi)還是有:鉛酸電池、鋰離子電池和晶膠電池。電動(dòng)車(chē)的優(yōu)勢(shì)在于其使用電力,因此電力供給系統(tǒng)就成為了影響電動(dòng)車(chē)發(fā)展的重要研究課題。當(dāng)前蓄電池發(fā)展迅速,尤其是鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè),年增長(zhǎng)速度在30%以上。但是,由于生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多、規(guī)模小,品質(zhì)參差不齊,特別是數(shù)量眾多的中型及小型企業(yè)的污染問(wèn)題嚴(yán)重,污染防治設(shè)施不配套,生產(chǎn)沒(méi)有在嚴(yán)格的環(huán)保措施和工業(yè)安全衛(wèi)生條件下進(jìn)行,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害,使得蓄電池生產(chǎn)過(guò)程的污染問(wèn)題沒(méi)有得到很好解決。這樣的的蓄電池現(xiàn)狀制約著我國(guó)的電動(dòng)車(chē)行業(yè),讓越來(lái)越多的人對(duì)此產(chǎn)生擔(dān)憂(yōu)! 除了電動(dòng)車(chē)以外,天然氣車(chē)在節(jié)能減排的大旗下應(yīng)運(yùn)而生,在短短的時(shí)間內(nèi),天然氣車(chē)以不可阻擋的步伐向前邁進(jìn)。與燃油汽車(chē)相比,天然氣汽車(chē)是一種理想的低污染車(chē)。此外,與電動(dòng)汽車(chē)相比,天然氣汽車(chē)的續(xù)駛路程長(zhǎng),對(duì)電動(dòng)車(chē)具有更加大的優(yōu)勢(shì)。目前,我國(guó)的天然氣汽車(chē)大多為雙燃料汽車(chē),具有更大的選擇性,符合可持續(xù)發(fā)展的要求!但是天然氣同石油一樣,是不可再生的,總有一天它會(huì)消耗殆盡。 太陽(yáng)能車(chē)采用了可再生的能源太陽(yáng)能為動(dòng)力。它利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其中,最常用的是硅太陽(yáng)能電池。硅太陽(yáng)能電池能把10%~15%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能,它既使用方便,經(jīng)久耐用,又很干凈,不污染環(huán)境,是比較理想的能源,只是光電轉(zhuǎn)換的比率小了一些。近年來(lái),美國(guó)已研制成光電轉(zhuǎn)換率達(dá)35%的高性能太陽(yáng)能電池。澳大利亞用激光技術(shù)制成的太陽(yáng)能電池,但是成本與柴油發(fā)電相當(dāng)。由于太陽(yáng)能電池板的相對(duì)較低的轉(zhuǎn)化率和較高的維護(hù)費(fèi)用讓太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)發(fā)展緩慢,無(wú)法普及! 相較而言,此次我們課題所設(shè)計(jì)的氣動(dòng)車(chē)是用壓縮空氣代替原油、電能及其他新興能源,采用氣壓式彈簧動(dòng)力系統(tǒng)工作。因此無(wú)論在使用成本、環(huán)境污染控制及能源利用效率上都有其優(yōu)勢(shì)的一面。尤其是在能源采用方式上面去作的突破,本作品首次采用了壓縮空氣與機(jī)械設(shè)備相結(jié)合的方式,對(duì)今下國(guó)際社會(huì)所關(guān)注的節(jié)能環(huán)保工作是一種有力的促進(jìn)作用。相信此作品能達(dá)到節(jié)能減排的作用。