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基本信息

項目名稱:
速度自適應高樓逃生裝置
小類:
機械與控制
簡介:
對高樓居民,在火災等突發事件發生時必須迅速逃生,本作品設計的目的就是開發一款使用安全、操作簡單、速度穩定、價格低廉的逃生裝置,以解決高樓居民在突發事件時快捷逃生的問題。從實用性和設計心理學角度,作者考慮了適用于老人和小孩的傻瓜式的操作、夜間照明、針對不同人體重量時的逃生速度穩定性,以及普通人群都能接受的價格低廉性等,應用了速度自適應調節機構等簡單機構,達到了以上目的。
詳細介紹:
本作品應用了速度自適應調節機構等簡單機構。 第一級為繩子在繞柱上面的摩擦力,在不增加摩擦系數的情況下,增大纏繞圈數和纏繞角度來獲得比較大的摩擦力。 第二級為滑動摩擦塊、固定摩擦塊、繩子之間的摩擦力。 使用該裝置時,首先將該裝置掛于窗戶外,當人系好安全帶,將安全帶掛在繩子的掛鉤上時,人會在重力的作用下開始下降,此時繩子將帶動摩擦輪轉動,由于摩擦輪與轉軸,轉軸與四桿機構之間均屬于剛性連接,因此繩子的運動會帶動四桿機構轉動,當四桿機構轉動時,質量塊會在離心力的作用下向上移動以增大它的旋轉半徑,進而會帶動楔形滑塊上移,楔形滑塊上移會推動滑動摩擦塊擠壓鋼絲繩,從而使鋼絲繩受到的摩擦力增大。因此在兩級摩擦力的作用下人的速度最終會達到一個平衡值,此過程中用戶可不必作其它操作而實現逃生。

作品圖片

  • 速度自適應高樓逃生裝置
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作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

一、設計目的 解決高樓居民在突發事件時快捷逃生的問題。 二、設計的基本思路 本著開發一款使用安全、操作簡易、速度穩定、價格低廉的逃生裝置的理念,在設計的過程中,從實用性和設計心理學角度,作者考慮了適用于老人和小孩的傻瓜式的操作,考慮了夜間照明,考慮了針對不同人體重量時的逃生速度穩定性,以及普通人群都能接受的價格低廉性等,使設計的高樓逃生產品操作簡易、適應性強、速度穩定、價格低廉,從而增強產品的適用性及市場競爭力。 三、創新點 1、具有速度自動調節穩定功能,逃生速度可通過速度自動調節機構穩定在可控安全范圍內; 2、具有夜間照明系統。 四、技術關鍵 速度自適應調節機構的設計。 五、主要技術指標 本樣品(關鍵部件): 重量9kg(鋼材為主);尺寸 ??150×205mm。 批量生產后本產品(關鍵部件)將實現: 重量3kg(部分塑料);尺寸 ??150×205mm。 鋼絲繩的長度根據用戶樓層高度選擇合適長度。 下降速度范圍:0.8-1.7m/s。 最大承載重量:200kg。

科學性、先進性

一、作品的科學性 1、本創新設計在盡可能從設計心理學角度設計一款逃生裝置,操作簡易,攜帶方便,安裝容易,省去了同類產品的縱多繁雜操作。 2、操作者可以在1分鐘內迅速安裝好逃生裝置,2分鐘內系好安全帶并開始逃離。 3、本裝置利用離心四桿機構、楔形滑塊摩擦塊組成的速度自動調節機構,可以將繩子的下降速度自動控制在0.8-1.7m/s之間。 4、本裝置在火災等突發的情況下,簡化操作,速度穩定,完全可以滿足火災等突發事件情況下對逃生設備的性能和操作要求。 二、作品的先進性 1、本樣機的各項性能指標均優于同類逃生裝置。逃生時,無需任何操作控制,逃生人員便可迅速安全地逃生。 2、逃生器應用了離心四桿機構、楔形滑塊摩擦塊組成的速度自動調節機構,逃生速度可實現自動調節并穩定在可控范圍,可避免速度過快可能造成的其它傷害,保證了逃生者的安全。 3、逃生器裝有LED燈,為夜間逃生提供照明,實現夜間逃生自發電照明,優于其他同類裝置。 4、逃生器繩兩端皆連接有掛鉤,可實現多人次循環逃生。

獲獎情況及鑒定結果

該作品已申請國家實用新型專利, 專利號:201020280913.0

作品所處階段

該作品處于實驗室階段。

技術轉讓方式

作品可展示的形式

1.實物、產品; 2.圖紙; 3.現場演示; 4.錄像。

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

一、使用說明 1、逃生時逃生者系好安全帶; 2、將裝置掛在窗邊預置的固定掛鉤上; 3、將裝置放到窗外; 4、逃生者爬出窗外往下跳,逃生繩會以基本穩定的速度釋放,使逃生者得以逃生。 二、技術特點 1、初始速度可事先調好; 2、逃生速度可實現自動調節并穩定在安全范圍內; 3、夜間可進行照明。 三、逃生裝置的優勢 1、本樣機的各項性能指標(穩定性、操作難易、能耗、制造成本、維護成本、實用壽命等)均優于同類逃生裝置; 2、逃生開始后,只要系好安全帶往窗外跳出,便無需任何其他操作,逃生者便可迅速安全逃生。 四、適用范圍 高樓居民住宅小區,辦公高樓等。 五、推廣前景的技術性說明 逃生裝置操作簡易、價格低廉、安全穩定、適應性強,具有廣闊的市場前景。 六、市場分析和經濟效益預測 調查發現,目前絕大多數高樓居民用戶及辦公高樓,均沒有配備專用逃生器材,而目前的城市高樓居民數量占城市的總人口數量的80%以上;調查中,普通居民普遍表示本裝置的推廣價格可以接受,甚至認為較為便宜。

同類課題研究水平概述

近年來隨著高樓建筑的迅猛發展,高樓火災事故時有發生,上海靜安區高層住宅大火,廣州珠江新城高樓火災等等,伴有大量人員傷亡及財產損失。而目前我國消防應急救援裝備能力與高層建筑的快速發展嚴重失衡,一是最高的云梯車舉高能力有限;二是裝備的體積龐大、機動性差,受道路交通、建筑周邊環境影響嚴重。因此,高樓急切需要一款簡易價廉高環境適應能力的逃生設備。 在對火災成功逃生這一事件進行了初步統計分析,初步探討高樓火災當中影響受困人員成功逃生而傷亡的各種因素概率分布情況,近似服從泊松分布。這些因素大致有:逃生設備及操作難易程度,逃生快捷程度,心理素質,身體素質,受困人員當時所處的環境(包括光亮度),掌握的逃生知識程度,年齡特征等等。 目前國外主要逃生器材: 澳大利亞LDS公司研制的特全 高空安降器在高樓火災或地震等極度危險的情況下是自救脫離危險的極好逃生工具。 德國井架工逃生裝置:當遇到井噴,失火或大風等情況,不能利用垂直攀升逃生時,井架工可利用此裝置快速安全的從高空逃離危險區。 日本有一種自垂救生索,它和建筑內的消防控制室連在一起,繩索則安裝在每個窗的外墻上框部。一旦發生火災,只要消防控制室一動作,這些繩索便自動脫垂,在各個窗口形成一條條救生路線。 此外,滑梯,救生氣墊,樓頂緩降裝置及逃生箱,自救垂直繩索,降落傘,垂在窗外的“傳送帶”, 直升飛機滅火和救援,柔性救生滑道,甚至炮射飛人等都有出現,由于各種限制,我們認為繩索逃生最為適用。 目前國內生產的救生緩降器 ,逃生毯,云梯車逃生裝置等裝置在火災事故中都發揮很好的作用,但因在價格、適應性、設備操作較等在一定程度上應用都受到了一定的限制。 基于國內外對高樓逃生裝置的研究,設計了本裝置。因本裝置操作簡易、價格低廉、安全穩定、適應性強,具有廣闊的市場前景。
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