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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 可自動觸發(fā)式拱形避難床
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 此防震床的設(shè)計(jì)目的是保護(hù)睡眠中的人們免受地震發(fā)生時墜落造成傷害。 通過在床上加裝拱形防護(hù)板，加裝自動呼救裝置，實(shí)現(xiàn)床板下降三大主要功能來保證使用者的生命安全。 動力為氣動裝置，由氣罐儲氣，當(dāng)安裝的加速度傳感器檢測到床體發(fā)生劇烈搖晃時，觸發(fā)開關(guān)，使氣缸工作，繼而使拱形防護(hù)板閉合、床板下降，完成設(shè)計(jì)動作。 自動呼救裝置在地發(fā)生后自動發(fā)出各種求救信號，如聲音、求救電波、GPS信號等。
- 詳細(xì)介紹：
- 自從汶川地震之后，全社會越來越關(guān)注和重視各種防震抗震設(shè)備，其中保護(hù)睡眠中的人們，避免因睡眠而逃避不及造成的人員傷亡，是我團(tuán)隊(duì)參賽作品的設(shè)計(jì)初衷。 人們一直期望自己所使用的床在地震發(fā)生時，能有一種強(qiáng)度較大的擋板保護(hù)自己，避免被墜落物砸傷。但目前已有的很多防震床并不能實(shí)現(xiàn)這一功能，大部分的防震床強(qiáng)度不夠，而少數(shù)強(qiáng)度足夠的防震床在實(shí)現(xiàn)防震功能時卻會對使用者產(chǎn)生一定傷害，老人、幼兒、病人及孕婦等人群不宜使用。 我團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的此防震床，通過在床上加裝拱形防護(hù)罩和實(shí)現(xiàn)床板下降的功能，以起到保護(hù)地震中防震床使用者的安全。并且還在床中設(shè)計(jì)了自助逃生窗口、自動呼救與自救保障系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)自救、降低他就難度。 為保證在地震之后防震床動力源的可靠性，采用可用蓄電池做電源的小型氣泵作為動力源，保證了動力源的獨(dú)立性與可靠性。當(dāng)床上安裝的加速度傳感器與單片機(jī)組成的地震監(jiān)測裝置，檢測到床體發(fā)生劇烈搖晃時，通過控制電路觸發(fā)開關(guān)，使氣泵開啟，從而使氣缸工作，實(shí)現(xiàn)拱形罩上升與床板的下降功能。 拱形防護(hù)罩由一滑塊搖桿機(jī)構(gòu)帶動，床板的下降由一組結(jié)合在一起的兩雙搖桿機(jī)構(gòu)帶動,為增強(qiáng)拱形防護(hù)罩的支撐力，床側(cè)板在拱形防護(hù)罩到達(dá)工作位置時，特地設(shè)計(jì)了鎖死裝置，以達(dá)到加強(qiáng)支撐的作用。 自動呼救及自救保障系統(tǒng)，在地震發(fā)生后自動發(fā)出各種求救信號，如聲音、紅外線等，引起搜救人員注意，這對爭取時間救出被困者具有重要意義。聲音求救信號主要由蓄電池供電，自動或手動發(fā)出求救信號。無線求救電波信號通過預(yù)裝的無線信號發(fā)射器實(shí)現(xiàn)。紅外發(fā)射器可發(fā)出與人體散發(fā)的紅外線波長相近的紅外線，可被生命探測儀檢測到。通時也可加裝GPS模塊，可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位，在最快時間內(nèi)將被掩埋者的地理信息告知救援單位，爭取救援時間。 與此同時，自救保障系統(tǒng)將提供一定量的飲用水、食物以及簡易急救用品等保障類設(shè)施，以獲取更長存活時間，提高被困人員獲救可能性。 同時，如果被困者經(jīng)判斷，認(rèn)為床體外無太大危險，還可通過防震床提供的逃生通道，自行逃脫。
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)
- 設(shè)計(jì)目的:保護(hù)睡眠中的人們免受地震發(fā)生時墜落造成傷害。 基本思路：采用震后自動觸發(fā)式的拱形防護(hù)板來保護(hù)正在睡眠中的人們。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1）采用半圓拱形防護(hù)罩，其結(jié)構(gòu)受力性能好，對來自各個方向的沖擊力都有較強(qiáng)的抵抗作用。 2）在床頭板上加裝圓形軌道，可起到優(yōu)化防護(hù)罩運(yùn)動效果的作用，防護(hù)罩到達(dá)工作位置時，上半圓軌道起到加強(qiáng)支撐的作用。 3）床板下降功能，明顯優(yōu)于現(xiàn)有防震床板突然下落的實(shí)現(xiàn)原理。能很好的保護(hù)老弱病殘?jiān)械仁褂谜咴谙陆颠^程中，免受落地時過大的沖擊造成的傷害。 4）添加自動呼救裝置及自救保障物品，一方面，從搜救工作出發(fā)，防震床能在地震發(fā)生后自動發(fā)出各種求救信號，如紅外線、聲音等，使救援人員能盡快確定使用者位置，爭取在第一時間救出被掩埋者。另一方面從被困者自身出發(fā)，供給飲水食物及急救設(shè)備，以延長存活時間，提升獲救幾率。 主要技術(shù)指標(biāo)： 本防震床響應(yīng)地震的時間為1-2秒。拱形板可在1秒內(nèi)自動上升。模擬實(shí)驗(yàn)中可承受近1噸的物體自2米高度砸下?？蔀槭褂谜咛峁┙?m×1.3m×1m（長×寬×高）的生存空間
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品具有的突出實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步： 1、現(xiàn)有技術(shù)：現(xiàn)有防震床主要分無觸發(fā)鋼架式防震床和機(jī)械觸發(fā)式防震床。前者使用體積大，不適合與現(xiàn)有床進(jìn)行替換。后者觸發(fā)靈敏性不足，無觸發(fā)或誤觸發(fā)頻率高，且預(yù)留生存空間小。 2、顯著進(jìn)步： （1）采用拱形防護(hù)板，床板折疊防護(hù)雙重防護(hù)功能。拱形防護(hù)板受力很好，可承受相當(dāng)大的載荷。床板在下降過程中，可折疊成三角形的形狀，作為第二層防護(hù)裝置。 （2）床板下降功能，明顯優(yōu)于現(xiàn)有防震床突然落下的實(shí)現(xiàn)原理。能很好的保護(hù)老弱病殘?jiān)械仁褂谜咴谙陆颠^程中，免受落地后沖擊過大造成的傷害。 （3）添加自動呼救裝置，能在地震發(fā)生后自動發(fā)出各種求救信號，例如加裝聲音發(fā)生器、求救無線信號發(fā)射器、GPS模塊等，使救援人員能盡快確定使用者位置，爭取在第一時間按就出被掩埋者。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該作品于2010年10月在江蘇南京，由教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦的第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽上，榮獲一等獎。
作品所處階段
- 實(shí)物模型制作已接近完成
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利授權(quán)
作品可展示的形式
- 實(shí)物模型 三維模型
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
- 1、使用說明： 使用之前，只需將地震檢測裝置置入墻體或地板中即可。 2、技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢： 采用傳感器觸發(fā)，靈敏性可靠性高；采用拱形防護(hù)板防護(hù)能力高，且配合床板下降，可為使用者提供充足的生存空間。 3、適用范圍： 本申報作品外形與普通家庭用床無異，任何地點(diǎn)均可使用。 4、推廣前景的技術(shù)性說明： 本防震床響應(yīng)地震的時間為1-2秒。拱形板可在1秒內(nèi)自動上升。模擬實(shí)驗(yàn)中可承受近1噸的物體自2米高度砸下?？蔀槭褂谜咛峁┙?m×1.3m×1m（長×寬×高）的生存空間。相關(guān)指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)有防震床，具有良好的推廣前景。 5、市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測： 經(jīng)前期市場調(diào)研，約有55%的年收入在5萬元以上的山東城鎮(zhèn)受訪者表示有意向購買5000元左右的防震床。經(jīng)相關(guān)成本計(jì)算，本防震床規(guī)模化生產(chǎn)成本約為3000元。加上物流，銷售成本等，實(shí)際售價約為5000元。經(jīng)調(diào)研估算，山東省內(nèi)潛在消費(fèi)量在50萬張床左右（未考慮醫(yī)院等事業(yè)單位）。則山東省內(nèi)潛在的市場規(guī)模為25億元以上。并具有良好的利潤空間。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)的防震床主要可分為兩個類別：無觸發(fā)鋼架式防震床和機(jī)械觸發(fā)式防震床。 前者實(shí)現(xiàn)防震功能主要是通過已經(jīng)安裝好的靜立的鋼支架，來抵抗地震時墜落的物體，使使用者免受傷害。主要缺點(diǎn)是體積過大，非常不適合替換現(xiàn)有的家用床。 后者，機(jī)械觸發(fā)式防震床，目前主要有兩個缺點(diǎn)：一是只采用機(jī)械觸發(fā)的方式，可靠性較低，誤觸發(fā)率較高。二是目前此類防震床大部分采用的是床板向上翻起，使用者自然下落的方式。此種方式對使用者的可能會造成一些不必要的傷害，尤其是不適于老弱病殘?jiān)械热巳旱氖褂谩?
