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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 可折疊風(fēng)光互濟(jì)式小型發(fā)電機(jī)
- 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：
- 可折疊風(fēng)光互濟(jì)式發(fā)電機(jī)其技術(shù)方案的要點(diǎn)包括折疊機(jī)構(gòu)、“S”型曲面的集風(fēng)機(jī)構(gòu)、行星輪系機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、飛輪機(jī)構(gòu)、發(fā)電裝置、太陽(yáng)能吸收機(jī)構(gòu)、單片機(jī)控制電路、能量存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)組成。整體支架結(jié)構(gòu)可分為轉(zhuǎn)塊部分、主體支架部分、及底座、旋轉(zhuǎn)臂等構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)塊通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，再與電機(jī)主軸通過(guò)鍵連接；可折疊風(fēng)光互濟(jì)式發(fā)電機(jī)連接機(jī)構(gòu)由一組旋轉(zhuǎn)副、銷釘以及定位結(jié)構(gòu)組成，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的普及化。
- 詳細(xì)介紹：
- 1、可折疊風(fēng)光互濟(jì)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由折疊機(jī)構(gòu)、“S”型曲面的集風(fēng)機(jī)構(gòu)、行星輪系機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、飛輪機(jī)構(gòu)、發(fā)電裝置、太陽(yáng)能吸收機(jī)構(gòu)、單片機(jī)控制電路、能量存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)組成的。其特征在于：葉片集風(fēng)裝置采用了“S”型。使其能靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)、收集風(fēng)能的效果更大；旋轉(zhuǎn)臂呈現(xiàn)星形分布，分別相差120°使其始終保持最大的受風(fēng)面積；底座及其旋轉(zhuǎn)臂處的折疊機(jī)構(gòu)。更是能夠把整個(gè)發(fā)電機(jī)折疊成高度為70cm的長(zhǎng)方體，便于儲(chǔ)藏?cái)y帶；飛輪裝置及其行星輪系機(jī)構(gòu)使得葉片自轉(zhuǎn)，繞主軸公轉(zhuǎn)，并且飛輪機(jī)構(gòu)更能夠保證能量的充分轉(zhuǎn)化。 2、所述的風(fēng)光互濟(jì)可折疊式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：充分體現(xiàn)了低碳節(jié)能的設(shè)計(jì)思路具有環(huán)保、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，較之傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的主要優(yōu)勢(shì)在于可折疊，方便攜帶。并且結(jié)合了太陽(yáng)能電池板儲(chǔ)電，充分利用了自然界常見(jiàn)能量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)知風(fēng)速達(dá)到2m/s以上（微風(fēng)的程度），就可以工作了。 3、所述的風(fēng)光互濟(jì)可折疊式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述的在中央轉(zhuǎn)塊中與底面的支柱之間采用過(guò)渡配合。并且相接觸的上表面處使用推力軸承過(guò)度。 4、所述的風(fēng)光互濟(jì)可折疊式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：本作品采用風(fēng)光互濟(jì)原理，可以利用風(fēng)能和光能，實(shí)現(xiàn)了能源的綜合利用。因此只要有風(fēng)能、光能任何一項(xiàng)，發(fā)電機(jī)就可以源源不斷地積累能源。 5、所述的風(fēng)光互濟(jì)可折疊式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：本作品的運(yùn)動(dòng)采用葉片自轉(zhuǎn)，繞主軸公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)模式，任何一個(gè)葉片受風(fēng)都能產(chǎn)生電能。 6、所述的風(fēng)光互濟(jì)可折疊式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：利用單片機(jī)控制電路從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)光互濟(jì)的功能從而進(jìn)行高效率的發(fā)電。 7、所述的風(fēng)光互濟(jì)可折疊式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于：太陽(yáng)能板巧妙的安裝于底座上，既可以供電，組合后又形成保護(hù)殼一舉兩得，其折疊角度范圍為0°～270°而所有電路、電機(jī)等均放至在梯形底座內(nèi)，小巧美觀。
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)
- 隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)能源的重視程度越來(lái)越高，尤其近年來(lái)，日趨嚴(yán)峻的能源形勢(shì)更引起了大家的重視，在“節(jié)能減排”的理念下，我們萌生了設(shè)計(jì)一款能夠綜合利用風(fēng)能和太陽(yáng)能的發(fā)電機(jī)。本設(shè)計(jì)利用S型曲面的集風(fēng)裝置，以及行星輪系機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)、飛輪機(jī)構(gòu)等原理與太陽(yáng)能儲(chǔ)能原理有機(jī)結(jié)合，利用單片機(jī)控制電路從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)光互濟(jì)的功能，而且占地面積小、簡(jiǎn)單輕便、造價(jià)低廉，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的普及化。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品區(qū)別于以往螺旋槳式的集風(fēng)結(jié)構(gòu)，主要是利用S型曲面的集風(fēng)裝置，以及行星輪系機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)、飛輪機(jī)構(gòu)等原理與太陽(yáng)能儲(chǔ)能原理有機(jī)結(jié)合，利用單片機(jī)控制電路從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)光互濟(jì)的功能從而進(jìn)行高效率的發(fā)電，此外可折疊式設(shè)計(jì)是一重大突破，摒棄了風(fēng)力發(fā)電機(jī)一貫的笨重，使得外形更加精巧、時(shí)尚。緊湊巧妙的結(jié)構(gòu)，便于安裝和維修，更適合普通家庭使用，省去了許多安裝成本，減輕了用戶對(duì)于維護(hù)的擔(dān)憂，增大了產(chǎn)品的實(shí)用性和適用范圍。 1徐 灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第4卷[M]. 2曹惟慶,徐曾蔭主編.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]3.機(jī)械工程標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè) 齒輪傳動(dòng)卷[M] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第1卷[M].
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 圖紙、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)
- 該作品不僅通過(guò)巧妙地機(jī)械傳動(dòng)發(fā)電，而且該發(fā)電機(jī)還可利用太陽(yáng)能發(fā)電，通過(guò)整流穩(wěn)壓，在程序控制下可輕松實(shí)現(xiàn)風(fēng)能光能同時(shí)產(chǎn)電的效果。該作品充分體現(xiàn)了低碳節(jié)能的設(shè)計(jì)思路具有環(huán)保、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，較之傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的主要優(yōu)勢(shì)在于充分利用了自然界常見(jiàn)能量且該產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)，可以應(yīng)用于任何場(chǎng)所，方便家庭使用和外出攜帶，較之傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)造價(jià)低廉，原理巧妙很容易迎合消費(fèi)者的需求，具有很廣泛的市場(chǎng)前景。
同類課題研究水平概述
- 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)能源的需求也是與日俱增，人們對(duì)利用能源的重視程度也在不斷提高，隨著“低碳生活”、“節(jié)能減排”、“可持續(xù)發(fā)展”等一系列理念的提出，一系列的相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，例如柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)等，雖然目前市面上有很多發(fā)電機(jī)，并且已經(jīng)應(yīng)用到社會(huì)生產(chǎn)當(dāng)中去，但是大多造價(jià)昂貴、體型龐大、設(shè)計(jì)思路單一不夠巧妙、受眾僅限于國(guó)家和企業(yè)。市場(chǎng)上還沒(méi)有出現(xiàn)一種真正的能將輕便、能源綜合利用等優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)的產(chǎn)品。因此，將節(jié)能減排思想落實(shí)于每個(gè)家庭中，讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)的受眾更加廣泛，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)真正運(yùn)用到每個(gè)人的生活中去并向輕便化，高效化轉(zhuǎn)變則是我們?cè)O(shè)計(jì)的一大亮點(diǎn)。 本作品分析總結(jié)了以往設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以一種嶄新的思維來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以本設(shè)計(jì)具有以下的幾個(gè)突出的特點(diǎn)： 1.采用特殊S型集風(fēng)裝置，結(jié)合飛輪機(jī)構(gòu)確保了運(yùn)動(dòng)的確定性和可靠性，并保證了風(fēng)能的最大利用率。 2.本作品的運(yùn)動(dòng)采用葉片自轉(zhuǎn)，繞主軸公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)模式，任何一個(gè)葉片受風(fēng)都能產(chǎn)生電能。 3.本作品采用風(fēng)光互濟(jì)原理，可以利用風(fēng)能和光能，實(shí)現(xiàn)了能源的綜合利用。因此只要有風(fēng)能、光能任何一項(xiàng)，發(fā)電機(jī)就可以源源不斷地積累能源。 4.可折疊的支架結(jié)構(gòu)便于拆裝、體積輕巧、便于安裝和維修，便于家居使用和儲(chǔ)藏。
