机电产品创新设计大赛.ppt

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1、大学生机械创新设计大赛主题：珍爱生命，奉献社会内容：在突发灾难中，用于救援、破障、逃生、避难的机械产品的设计与制作大学生机械创新设计大赛n自然灾难-以自然变异为主因产生的灾难，如地震n人为灾难-以人为影响为主因产生的灾难，如人为引起的火灾、交通事故灾难的类型：不同的灾难环境下，所需的机械产品不相同大学生机械创新设计大赛自然灾难：n气象地质灾害：地震、火山爆发、海啸及山体崩塌、滑坡、泥石流等n风灾：台风、龙卷风、飓风等n洪涝灾害n雪灾、雪崩等n蝗灾等以灾后救援、破障为主以逃生、避难为主，例如车辆的固定机械等以救援和逃生、避难为主，例如漂浮机械等以救援、破障和逃生、避难为主，例如除雪机械、登山辅助

2、机械等以逃生、避难为主破碎、拆除、切割、剪切、移除等方式要求强力、高效、快速融、吹、扫、推、震、碎等方式个人防护设备增大浮力，兼抗冲击大学生机械创新设计大赛人为灾难n火灾n各类安全事故：毒气泄漏与扩散、爆炸、放射性污染等，例如煤矿井透水、倒塌、瓦斯爆炸n交通运输事故：车、船、机、地铁等事故n公共设施和设备事故：房屋倒塌等 以救援和逃生、避难为主，例如消防梯等以救援和逃生、避难为主救援、破障、逃生、避难救援、破障、逃生、避难材料防火，操作安全破碎、拆除、切割、剪切、移除等方式要求强力、高效、快速大学生机械创新设计大赛逃生类卷筒式逃生缓降器 n铝制的卷筒，逃生绳由钢丝做成，所有材料都防火抗高温n缓

3、降器长约10厘米，高度在5厘米左右，所有的逃生绳卷在筒身上。通常安装在室内窗子上面墙面与天花板的交界处，装修时可用窗帘框遮盖，平时隐而不露n先将备用腰带扣在腰间，并上移至胸前腋下，再把逃生器上与钢丝绳相连的吊钩拉下来，使之与腰带的钩子钩起来，跳出窗外，重力作用下的逃生者并不会“自由落体”n下降速度安全。一旦下降速度过快，卷筒内的转轴会产生离心力，压迫同样转动的数个部件，在增强的压力作用下，摩擦力也越强，在内部阻力作用下，降落速度可缓缓减下来n下降过程中，不需要人工操纵n缓降器还装有手摇柄，可以由尚未逃生的使用者收回垂落的钢丝绳，允许重复逃生大学生机械创新设计大赛逃生类自控式逃生缓降器n以一组固

4、定架将逃生索挂于高处n由缓降握把组和刹车握把组构成，逃生者可藉由刹车握把的松、紧握持控制下降速度 n缓降握把、刹车握把分别以一中心轴为旋转中心，可夹持逃生索于中心轴之一侧，以实现速度控制n缓降握把设有相对的固定爪可夹持逃生索，刹车握把设有刹车爪，并可相互交叉将逃生索形成弯曲状增加摩擦力，以控制下降的速度n其中一缓降握把在握把处各设一卡榫及定位卡榫，卡榫藉由一弹性体可作移动，嵌入定位卡榫之凹槽内相互嵌固，使缓降握把保持在一定的握持力将逃生索夹住，达到一定的缓降功能 大学生机械创新设计大赛高层逃生类高层逃生类n袖珍降落伞：袖珍降落伞：在一定的重量和速度范围内，自动打开降落伞 n滑梯或滑道：滑梯或滑

5、道：可迅速伸展成螺旋形室外楼梯或槽形倾斜滑道，每层有两个回转，设计有安全下滑的坡度，下降平稳大学生机械创新设计大赛雪崩自救设备n利用化学反应在短时间内释放大量热量的原理，使遇难者在雪崩中被困后能迅速启动自救装置以融化积雪，从而获得自救。大学生机械创新设计大赛救援破障类：救援工作的盲区主要有：n救援现场情况复杂，特别是破坏性地震的现场，大面积的建筑物倒塌，城市道路交通严重堵塞，作业现场空间受限，大型设备接近救援点或者救援面的能力较差，而且大型设备一般动力强、噪声大，操作比较困难、精度难以控制，在救援现场容易引起建构筑物的二次坍塌n救援现场往往需要多种救援作业交替进行，如破碎、拆除、切割、剪切、移

6、除等等，大型设备往往功能比较单一或者功能较少，现场移动或转换作业面比较困难，不足以应对现场多种作业需求。大学生机械创新设计大赛多功能组合救援机械装备具有显著的特点和优势：n具有几十种救援功能可以选择n可输出液压动力，以驱动破拆、剪切、顶撑等多种手持液压救援工具n主机行走采用静液压全时四轮驱动，极强的越野性能，能爬坡，可涉水，可360度原地转向，可在一些倒塌的建筑废墟上进行移动作业n自重轻，体积小巧，可采用飞机空投以及其它多种运输方式，可用吊车吊至较高建筑废墟的作业面上进行救援工作n全刚性车身，防滚翻防落物驾驶室，为救援队员提供安全的作业空间，手柄以及按键式精确操作，避免无谓伤害和坍塌大学生机械

7、创新设计大赛美国山猫多功能滑移转向装载机 工作原理：主机为带有液压输出快速接口的滑移转向装载机，通过快速更换附件完成功能转换。根据不同灾害和事故，可分别用于地震、消防、交通事故、雪灾、抗洪等抢险救灾场合，大学生机械创新设计大赛一、多功能：n1、破碎功能 山猫可安装自己生产的液压破碎锤，可对混凝土、沥青、石头等物料进行破碎、切割，也可完成夯实、打桩等作业。n2、液压剪 对钢筋、带钢筋的混凝土、砖墙、汽车货车的外壳等进行剪切，或者在一些对噪音要求较高的场合如接近被施救对象时，可以使用液压剪作业，噪音很小，无振动。大学生机械创新设计大赛n3、装载、各种抓斗和叉车功能 山猫主机本身具有装载功能，最大载

8、荷3000公斤左右，具有极大的灵活性和机动性，再配上山猫附件如货叉以及各种抓斗，机身小巧并可原地360度转向，在一些空间受限的救援现场可更高效地快速搬运、转移处理散料（如土和沙）以及各种不规则物料（如建筑废墟、损坏的汽车、汽油桶、杂乱钢筋等）大学生机械创新设计大赛n4、开放式挖掘臂 山猫的挖掘功能具有180度无障碍视野，最大挖掘深度3.5米，不会由于视野受阻而误伤被救对象或者损坏其它不能损坏的设施n5、除雪除冰 山猫附件具有扫雪器，推雪板、吹雪机以及超级除冰器，可以处理不同厚度不同压实度的积雪和冰n6、灌沙袋 快速灌装沙包，在抗洪筑堤时大有用处n7、撒播器 撒播散料如沙子、融雪剂，有时为预防瘟

9、疫，可撒播石灰以及消毒药等，撒播直径在1.2米到12米大学生机械创新设计大赛二、体积小巧，自重轻，原地360度转向 n使用自身具备的叉车、铲斗、物料抓斗等功能完成如清理废墟，搬运飞机残骸和被破坏的物体，为大型救援设备开辟道路和救援所需场地空间 n在地震灾害、消防灭火救援中，往往需要在极小空间内作业，如在楼房中的房间、地下管道内进行破拆、切割、剪切、搬运物体等多种作业。山猫可在极狭小的空间内进行多种作业，一点式吊钩保证在必要时只需使用起重量较小的吊车即可把山猫送达作业地点。如果接近被救对象时不适合机械作业，山猫可作为液压动力站，直接驱动人工手持液压工具，进行更精细精确的人工救援作业。大学生机械创

10、新设计大赛n三、越野性能以及适应救援现场的能力 采用静液压四轮全时驱动，抓地力、牵引力大，具备45度爬坡能力以及极强的越野性能，专配的胎外履带，更能增强越野性。实心轮胎保证在废墟上行走时可避免被玻璃或其它锋利物体损坏轮胎大学生机械创新设计大赛n缺点：n行走机构采用静液压驱动，行驶速度较慢n主机和附件的数量可能会存在一定的矛盾，如一台主机配置十几种功能附件，则主机使用频率过高而有些附件在现场可能会闲置大学生机械创新设计大赛n救援机械，应快速高效地移开坍塌物，快速实施救援方案1：机械车辆履带地盘，车体是圆柱形，周围有六个或者四个机械手臂的机械，放在地震坍塌建筑物的周围。一个机械臂在抓起坍塌物以后旋

11、转到空地，另外的机械臂可以继续抓。，车体旋转的过程中，不同的机械臂完成判断、抓起、移动、放下等过程，以保持持续移动坍塌物，提高效率。方案2：履带地盘，长方形车体，有一个类似于消防攀爬车的传送带，前方有两个可分层伸长的机械臂，前端有左、右各一个小型机械手，类似于动物往嘴里填食的方式，往传送带放坍塌物，中小型的坍塌物就源源不断地从传送带上放到空地上，从上至下，救援效率会提高很多。大学生机械创新设计大赛总结n可从家用和专业用两方面考虑n家用应考虑便携性，例如可折叠、小尺寸、易收藏、易操作等n专业用应考虑多功能、安全性和可靠性等，可对现有的专业设备进行改进n救援、破障类机械的设计可从自救和救人两方面考

12、虑n可结合上海世博会进行宣传。2010年上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”大学生机械创新设计大赛组合法：将几种基本机构用适当的方式组合起来，实现基本机构不易实现的运动或功能（1）串联组合（2）并联组合（3）反馈组合（4）叠联组合大学生机械创新设计大赛变异法：通过改变运动副的形状、尺寸和位置安排等生成新的机构型式（1）改变构件的结构型式（2）选不同构件为机架（3）运动副变换：高副变低副、低副变高副、转动副变移动副等（4）增加辅助构件 大学生机械创新设计大赛总结：n发散思维n联想思维n逆向思维n横向思维n分解思维n组合思维大学生机械创新设计大赛竞赛流程：竞赛流程：分为赛前准备、比赛报名、校级

13、比赛三个阶段。n12 月10 日及11 日下午,12日全天答疑n12 月14 日交方案n 12 月14 日 1 月20 日，为赛前准备阶段n3月 1 日 3 月 10 日，为比赛报名阶段n 3 月 10 日 3 月 15 日，为校比赛阶段n教务处将聘请机械设计方面的专家组成评委会，对参赛作品进行评审，并选拔出优秀作品代表我校参加市级竞赛大学生机械创新设计大赛参赛条件：n在校本、专科大学生均可以个人或小组的方式，通过学院推荐报名参加，每个参赛队学生人数不得多于5人，指导教师不多于1人。参赛队由所在学院统一向竞赛组委会报名。大学生机械创新设计大赛要求所提交的方案报告包含以下内容：n作品简介n从作品的选题、方案设计、结构设计三个方面分析作品的合理性、创新性、实用性以及新的设计理论和方法的应用n推广应用价值n大致制作费用大学生机械创新设计大赛作品的评价:采用综合评价，包括n选题评价 （1）新颖性（10分）；（2）实用性（5分）；（3）意义或前景（5分）n设计评价 （1）创新性（15分）（2）结构合理性（10分）（3）工艺性（10分）（4）先进理论和技术的应用（5分）（5）作品性价比（10分）n制作评价 （1）功能实现（10分）；（2）制作水平（5分）n现场评价 （1）介绍及演示（10分）；（2）答辩质疑（5分）大学生机械创新设计大赛 创新设计 团队协作 动手动脑 力创佳绩