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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 能源再生裝置
- 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：
- 能源再生裝置是安裝在普通平推門上，通過開關(guān)門時(shí)的動(dòng)力發(fā)電，并將所得電能儲(chǔ)存起來(lái)的裝置。該裝置主要由連桿機(jī)構(gòu)、齒輪、棘輪、發(fā)電機(jī)和蓄電池構(gòu)成。儲(chǔ)能電池可將每次開關(guān)門時(shí)由機(jī)械能轉(zhuǎn)化成的電能儲(chǔ)存起來(lái)，為一些低功率電器供電。能源再生裝置體積小，易于安裝，使用方便簡(jiǎn)單，能夠?qū)⑷送苿?dòng)門板時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)了能量的回收利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，共建低碳環(huán)保型經(jīng)濟(jì)社會(huì)的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 在剛閉幕的兩會(huì)上，節(jié)能減排，落實(shí)環(huán)?！叭瑫r(shí)”，倡導(dǎo)綠色低碳生活方式等問題是大會(huì)討論的焦點(diǎn)問題。而正在發(fā)生的，令世界關(guān)注的日本地震引發(fā)的核電站核泄漏事件更是說(shuō)明了尋找綠色能源的緊迫性。因此，能量的回收利用已是大環(huán)境下的形勢(shì)所趨，而該能源再生裝置符合社會(huì)所需、環(huán)境所需，加之它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，容易推廣普及，市場(chǎng)前景樂觀。能源再生裝置的設(shè)計(jì)使得從平推門中獲取能源不再是一種幻想。在順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的同時(shí)，滿足社會(huì)的強(qiáng)烈需求，做到了能源的回收利用，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，利國(guó)利民。 能源再生裝置是安裝在普通平推門上，通過開關(guān)門時(shí)的動(dòng)力發(fā)電，并將所得電能儲(chǔ)存起來(lái)的裝置。該裝置主要由連桿機(jī)構(gòu)、齒輪、棘輪、發(fā)電機(jī)和蓄電池構(gòu)成。通過四桿機(jī)構(gòu)將門繞合頁(yè)的轉(zhuǎn)動(dòng)能量引出，再由齒輪機(jī)構(gòu)加速，通過棘輪裝置的應(yīng)用，使得開門關(guān)門時(shí)輸出軸始終向同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即開關(guān)門時(shí)都能發(fā)電，其輸出軸的轉(zhuǎn)數(shù)能達(dá)到800r/min,可為一個(gè)小功率發(fā)電機(jī)提供充足的動(dòng)力。儲(chǔ)能電池可將每次開關(guān)門時(shí)由機(jī)械能轉(zhuǎn)化成的電能儲(chǔ)存起來(lái)，其平均每天的發(fā)電量為0.07286 kW?h。可為一些低功率電器供電，如指示燈、手機(jī)電池、MP3、LED燈等。 能源再生裝置體積小，易于安裝，使用方便簡(jiǎn)單，可以廣泛應(yīng)用于學(xué)校、商場(chǎng)和醫(yī)院等人流密集場(chǎng)所，不影響門的正常使用，制造成本低，能夠?qū)⑷送苿?dòng)門板時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)了能量的回收利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，共建低碳環(huán)保型經(jīng)濟(jì)社會(huì)的目的。
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：隨著2011兩會(huì)的召開，節(jié)能環(huán)保已成為時(shí)代發(fā)展的主題，在世界倡導(dǎo)共同合作開發(fā)新能源的同時(shí)，能源的再回收亦同等重要。透過生活中人進(jìn)出門時(shí)帶動(dòng)門旋轉(zhuǎn)這一普遍現(xiàn)象，設(shè)計(jì)出該產(chǎn)品，將開關(guān)門時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的回收利用。基本思路：通過開關(guān)門，使安裝在其上的連桿帶動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電，并將所發(fā)的電能儲(chǔ)存在蓄電池中，以備急用。創(chuàng)新點(diǎn)：通過棘輪的轉(zhuǎn)換，使門在開關(guān)過程中都能發(fā)電，高效地回收利用了能量安裝方便，可以與平推門固聯(lián)，也可以分開安裝，適應(yīng)性強(qiáng)。技術(shù)關(guān)鍵：采用四桿機(jī)構(gòu)擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)行程范圍；通過雙棘輪機(jī)構(gòu)將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng)；多級(jí)齒輪的加速，帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電。技術(shù)指標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)與畫圖，當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)的各桿長(zhǎng)度為：AB=253mm、BC=253mm、CD=195mm、 DA=195mm時(shí)，與卷簧固聯(lián)的軸的轉(zhuǎn)角最大，能量?jī)?chǔ)存最多，此時(shí)最小傳動(dòng)角γmin=53o，γmin=53°>[γ]=30°滿足工程上的要求。齒輪總傳動(dòng)比為I= 112.5齒輪材料為工程塑料、模數(shù)m=1.0mm、壓力角α=20o、齒寬B=5mm。選用的發(fā)電機(jī)額定功率為10W,額定電壓為24V,額定轉(zhuǎn)速為830轉(zhuǎn)每分。通過加速后，電機(jī)一天的平均發(fā)電量WAV =0.07286 kw·h。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性：運(yùn)用棘輪實(shí)現(xiàn)了開關(guān)門同時(shí)發(fā)電的功能，彌補(bǔ)單向發(fā)電的不足，提高能源利用率。設(shè)計(jì)并完成了首個(gè)開關(guān)門同時(shí)發(fā)電的新型能源再生裝置。突出點(diǎn)：1、自主設(shè)計(jì)并研發(fā)了能源再生裝置的零部件及儲(chǔ)能裝置。2、本產(chǎn)品改變了以往類似產(chǎn)品只能關(guān)門時(shí)發(fā)電的不足，真正實(shí)現(xiàn)了正反轉(zhuǎn)都能發(fā)電的功能。3、現(xiàn)有的一些類似裝置發(fā)電量小，且需要更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行充電，而本產(chǎn)品解決了這個(gè)問題，不僅使充電時(shí)間變短，而且能儲(chǔ)存較多的能量，對(duì)節(jié)能環(huán)保具有現(xiàn)實(shí)意義。4、本產(chǎn)品設(shè)計(jì)靈巧、安裝方便，易于在大型公共場(chǎng)合使用，造價(jià)低廉，并且使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需進(jìn)行維修處理，且電池的應(yīng)用范圍較廣。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年10月20日，由中華環(huán)境保護(hù)基金會(huì)在沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)舉行的遼寧地區(qū)大學(xué)生低碳環(huán)保創(chuàng)意大賽頒獎(jiǎng)資助活動(dòng)中，該作品榮獲省級(jí)一等獎(jiǎng)，獲得10萬(wàn)元人民幣資助。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、模型、圖片、現(xiàn)場(chǎng)演示
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)：采用四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過雙棘輪機(jī)構(gòu)將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng)，通過多級(jí)齒輪加速，帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電。使用范圍：在大型公共場(chǎng)合如商場(chǎng)、超市、學(xué)校、醫(yī)院等地使用，發(fā)電產(chǎn)生的電能可以對(duì)手機(jī)、MP4等小型電子產(chǎn)品進(jìn)行充電。尤其在發(fā)生災(zāi)害地方這些電能可以得到充分利用，使災(zāi)害造成的財(cái)產(chǎn)損失降至最低。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè):本產(chǎn)品采用齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，造價(jià)低廉，適合大面積推廣使用，且對(duì)環(huán)境不造成污染，如果將儲(chǔ)存的能量集中起來(lái)，可在一定程度上節(jié)省相當(dāng)量的電能。
同類課題研究水平概述
- 隨著人們環(huán)保節(jié)能意識(shí)的不斷增強(qiáng)，各種各樣的環(huán)保產(chǎn)品也是層出不窮，新能源研發(fā)進(jìn)展也在不斷突破。在目前的市場(chǎng)上，已經(jīng)出現(xiàn)了類似的發(fā)電裝置，比如旋轉(zhuǎn)門發(fā)電裝置，這款裝置在有人推動(dòng)旋轉(zhuǎn)門轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可將轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)以備不時(shí)之需。但是此類門也有一定的缺陷，例如只能單向旋轉(zhuǎn)發(fā)電，并且只適合安裝在較大空間內(nèi)，限制了它的應(yīng)用范圍。而我們?cè)O(shè)計(jì)的能源再生裝置則解決了這些難題，不僅可以安裝在最普通的門上，而且所需安裝空間較小，拆裝方便，能使能量回收率大幅度提高，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的這一技術(shù)空白。此外市場(chǎng)上雖也有在平推門上安裝的發(fā)電裝置，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，所需安裝空間太大，且發(fā)電量低，同時(shí)噪聲大，所以不利于大面積推廣。而本產(chǎn)品機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，因選擇的傳動(dòng)件為工程塑料，所以噪聲低、造價(jià)低，并且產(chǎn)品零污染。以低廉的價(jià)格創(chuàng)造出更大的財(cái)富，使其具有廣闊的市場(chǎng)前景。就當(dāng)前國(guó)內(nèi)外技術(shù)程度上來(lái)說(shuō)，此項(xiàng)創(chuàng)新仍屬于發(fā)展階段，需要更多人參與進(jìn)來(lái)，為可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
