基本信息
- 項目名稱：
- 多功能健身儀
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 隨著人們生活水平的提高，各個年齡段人群的肥胖率越來越高，兒童肥胖現(xiàn)象尤為突出，越來越多的人加入了健身的大軍。為順應(yīng)社會主題健康、節(jié)能、減排，設(shè)計一種新型的健身儀，集健身，節(jié)水，發(fā)電，娛樂于一體，本健身儀不僅節(jié)能環(huán)保，而且成本比普通健身自行車要低很多，同時還具有很大的趣味性及教育價值，一旦投入市場必將帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。
- 詳細介紹：
- 健身儀以變速自行車的主體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)框架，后部增加了以飛輪軸為核心的發(fā)電與節(jié)水機構(gòu)并對車把。飛輪軸上固定有飛輪、鏈輪、帶輪，腳踏板處輸出的動力通過鏈傳動傳遞到飛輪軸，軸上的鏈輪和帶輪分別通過鏈傳動和帶傳動驅(qū)動發(fā)電和節(jié)水機構(gòu)。健身儀采用變速自行車的變速機構(gòu)，裝在車把上的變速調(diào)節(jié)器可調(diào)節(jié)鏈輪與飛輪間的傳動比實現(xiàn)健身強度的調(diào)節(jié)，可以滿足不同體質(zhì)的健身者的健身需要。 發(fā)電部分主要由鏈輪、發(fā)電機、整流橋、蓄電池組成，飛輪軸上的鏈輪將軸的部分動力通過鏈傳到發(fā)電機軸驅(qū)動發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的交流電經(jīng)整流橋整流以直流形式輸出接到蓄電池儲蓄電能或者接到低壓用電設(shè)備上直接作電源使用。 節(jié)水部分由廢水儲蓄箱、柱塞泵、增壓補水箱、電磁離合器、壓力繼電器和沖廁器組成，柱塞泵軸上固定有電磁離合器，電磁離合器的一端固定在通過滾動軸承固定在柱塞泵軸上的帶輪上，經(jīng)傳動帶傳到柱塞泵軸帶輪上的動力經(jīng)通電結(jié)合的電磁離合器驅(qū)動柱塞泵工作，廢水箱中的水通過粗濾網(wǎng)和細濾網(wǎng)經(jīng)柱塞泵加壓打開管道上的單向閥進入增壓補水箱，在增壓補水箱中進一步加壓達到穩(wěn)定壓力后柱塞泵不再向里供水，增壓補水箱通過水管與恒壓沖廁器相連并向沖廁器里供水，水管上接有兩個壓力繼電器，按下沖廁器上的沖廁按鈕，即可實現(xiàn)沖廁且沖廁水量由人按下按鈕的時間決定，這提高了水的利用率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的：順應(yīng)社會主題健康、節(jié)能、減排，設(shè)計一種新型的健身儀，集健身，節(jié)水，發(fā)電，娛樂于一體， 創(chuàng)新點：1、將廢水（洗衣服，洗漱，洗澡后）加壓后存于增壓補水箱中，接到?jīng)_廁器上用于沖廁，有壓力的水沖廁更徹底更節(jié)水。 2、自動反饋控制，達到預(yù)定壓力，柱塞泵自動停止加壓送水，只發(fā)電健身；低于預(yù)定壓力，柱塞泵自動加壓送水。 3、將飛輪變速機構(gòu)用于健身強度的調(diào)節(jié)更方便，采用棘輪機構(gòu)，克服了普通健身自行車由于慣性倒轉(zhuǎn)的缺陷，健身更安全。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標： 1、飛輪和變速機構(gòu)的設(shè)計與安裝 2、飛輪軸的設(shè)計與校核 3、輔助結(jié)構(gòu)和附屬零部件（支座，滾動軸承等）的設(shè)計與校核 4、電磁離合器的受力分析與型號選用（選用DDL10-1） 5、壓力繼電器型號選用（QPM-NO） 6、增壓補水箱內(nèi)最大水壓的設(shè)定（0.9MPa，經(jīng)過多次試驗） 7、柱塞泵流量的設(shè)定（1L/min、輸出壓力1PMa） 8、發(fā)電機的選用，整流器的安裝和自動反饋電路的設(shè)
科學性、先進性
- 1、經(jīng)實踐證明用有壓力（增壓補水箱提供）的水沖廁比現(xiàn)有的馬桶（利用清水沖廁）節(jié)約大約50%的水量，而且沖洗更加徹底干凈。 2、過程自動調(diào)節(jié)(通過壓力繼電器對電磁離合器進行控制，實現(xiàn)對柱塞泵工作的控制)，更人性化。 3、飛輪變速機構(gòu)通過調(diào)節(jié)鏈傳動的傳動比可以對健身強度進行人為的調(diào)節(jié)，與現(xiàn)有健身自行車加大摩擦阻力式的調(diào)節(jié)相比更先進，而且棘輪機構(gòu)可防慣性倒轉(zhuǎn)健身更安全。 4、水平加長的內(nèi)外車把和位置上下左右可調(diào)的車座適宜于不同身高的健身者，與一般健身自行車相比更舒適。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 科技作品獲2011年濰坊學院學生研究訓練計劃（SRTP）立項，并提供經(jīng)費支持
作品所處階段
- 實物完善
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 非專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、圖紙、圖片、錄像、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：使用非常簡單，安裝完畢后，調(diào)節(jié)好車座人蹬動健身儀就可以健身了，因為我們主要的環(huán)節(jié)都是自動反饋控制的，無需人為的調(diào)節(jié)。在保養(yǎng)方面，隔一段時間向柱塞泵、鏈條和軸承處加潤滑油即可。 適用范圍及前景：本健身儀可以作為各種娛樂健身場所、辦公大樓,小區(qū)、各種學校公寓、宿舍等的公共健身設(shè)施，也適宜于普通家庭健身，家庭可以用發(fā)的電帶動低壓電器，或者用于為電動車電瓶充電等，公共場所發(fā)出的電也有多種用途，如給手機、MP3/MP4充電等。此外它還可以用來教育子女，提高他們的節(jié)能意識，用于小區(qū)澆花及兒童玩水嬉戲等。 隨著人們生活水平的提高，各個年齡段人群的肥胖率越來越高，兒童肥胖現(xiàn)象尤為突出，越來越多的人加入了健身的大軍。本健身儀不僅節(jié)能環(huán)保，而且成本比普通健身自行車要低很多，同時還具有很大的趣味性及教育價值，一旦投入市場必將帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 從國內(nèi)外的總體情況來看，健身器材類似于傳統(tǒng)的機械制造和輕工業(yè)器材其銷售方式也很受限制，僅僅以單純的利潤為起點，并不能產(chǎn)生很大的口碑效應(yīng)。健身器材價格也非?；靵y，由于缺乏統(tǒng)一透明的價格體系，一些經(jīng)營者增加了很多不必要的成本，他們又不得不把壓力轉(zhuǎn)嫁到消費者身上，因此，健身器材市場經(jīng)歷了一段混沌期。從某種意義上講，健身行業(yè)最初的狀況是賣方‘蒙’著賣，買方也是‘蒙’著買。而我們所開發(fā)的這一款健身儀價格與一輛自行車的價格相當。可以真正的達到全民健身。 現(xiàn)在健身自行車在任何一個健身房都可以看到，國內(nèi)外健身自行車可以發(fā)電的也很多，而我們也充分借鑒了這一優(yōu)點，充分利用了人健身過程中的消耗的能量，而我們健身儀特別的地方是利用了飛輪和棘輪的原理，可以對健身強度進行調(diào)節(jié)和安全防倒轉(zhuǎn)，這種傳動方式極大的提高了效率，提高了發(fā)電量，這是與普通的健身發(fā)電自行車的區(qū)別和優(yōu)勢所在。 現(xiàn)在尚沒有把人健身動力用在節(jié)水方面，國內(nèi)的水沖廁所普遍存在清水沖廁、用水量大、水量控制困難、設(shè)施老化損壞嚴重等問題，每天都有大量水資源白白流掉。一座沖水公廁的年耗水量動輒成千上萬噸，一些大型沖水公廁的年耗水量甚至可達五六萬噸以上，尤其是在我國很多城市里，一些沖水公廁無論有人使用與否都在定時沖水，做無用功，耗水量大也是絕大多數(shù)家用沖水馬桶的特點。家用沖水馬桶的耗水量最高可占到一些家庭日用水量的６０％左右。這個項目迎合了節(jié)水這一主題，我們通過三方面達到了節(jié)水的目的：一是我們利用的是平時我們用過的廢水不是清水，二是我們的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)可以使沖廁用水量達到最優(yōu)化，三是有壓力的水，沖廁更徹底更省水。
