改良式千斤顶

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,改良式千斤頂,861737,陳慶樺,891405,曾志峰,891415,楊子慧,891427,蔡光憲,設計理念與動機,傳統千斤頂之優點：,1.使用方便,2.發展成熟,3.市場普及,傳統千斤頂之缺點：,必須有堅固的底部支撐點,才能正常使用，一旦遇上,下雨天或是車輪陷在泥土之中時，便毫無用處，並,且原有的千斤頂架構難以直接改良,假如在戰爭時遇到泥濘的路面，而車上又只有一兩,個人，沒辦法將車子推動，將會對物資的補給造成,很大的影響。,創思過程,原構想：,機械式結構，加上底部,的履帶輪以供平行,前進,新構想,：,優點,：,1.擁有相同的性能,2.操作方便,3.收藏容易,4.不佔空間,5.擁有與傳統千斤頂相同的舉起功能,6.可滅火!,氣囊式結構,使用解說,將,本氣囊具有小顆粒的一端朝向車頭，大顆粒的一端朝向車尾，顆粒面向下，發動車子往後空轉，即可將氣囊帶入輪胎下，壓破化學氣體填充包產生化學反應而膨脹，即可將車子舉起,膨脹前,膨脹後,功能分解說明,氣囊,：,1.未充氣之前為扁平之平板狀物體，並具有硬度不易被撓曲,2.使用,高韌性之複合材料製成,3.,側面有一噴嘴，,可洩出使用後的殘渣，及滅火器噴口,4.氣囊表面具有顆粒，,藉由輪胎空轉帶入輪胎底下,分成,兩種顆粒:,A.,前段,小顆粒必須靠近輪胎先捲入，功能在提供摩擦力,B.,後段的大顆粒模仿釘鞋，提供更大的摩擦力並且卡住地面，使氣囊不會整個被捲進去,氣囊材料,胎面,：由橡膠構成，為氣囊與輪胎直接接觸之部位，胎面塗上特殊抗氧化劑的膠料，可增加橡膠的耐久性；,簾布層,：為聚酯線和橡膠所組成的複合材料，為氣囊骨架之重要部份，其功能主要在承受爆炸的衝擊力及內部的空氣壓力。,氣體產生填充包,：,分別為兩包不同的化學物質，其一為,碳酸氫鈉（,NaHCO,3,）,溶液，另一為,硫酸鋁（,Al,2,(SO,4,),3,）,溶液，即為泡沫滅火器的成分，藉由車體重量或特別設計之機構，將包裝破裂而混合，以產生二氧化碳氣體和不溶性的氫氧化鋁膠狀物質，二氧化碳氣體可讓氣囊膨脹充飽，以抬高車體。,氣體產生包可以填充替換,。,6,NaHCO,3,+,Al,2,(SO,4,),3,3Na,2,SO,4,+2Al(OH),3,+6CO,2,氣體產生填充包更換過程示意圖,噴嘴,：,使用後可洩出化學廢料,特殊情況下也可用於滅火，只要啟用特別設計之機構，讓兩種溶液混後，產生之二氧化碳氣體與不溶性的氫氧化鋁膠狀物質，即可藉由噴嘴之作用，射向火源而達滅火的效果。,噴嘴身,噴嘴頭,噴嘴與氣囊組合圖,外架,：,若要當傳統千斤頂使用，可在氣囊外裝上外架，外架可拘束氣囊膨脹的方向，使車子往垂直地面的方向提高。如圖所示,需考慮的條件：,1.,氣囊壓力,a.,足夠的氣壓,b.,材料的韌性,2.,充氣時間,原構想:,安全氣囊,缺點： 反應太過迅速有危險性,使用構想：泡沫滅火器原料,優點： 可兼具滅火功能,3.,氣體產生包之反應速率,a.,高濃度原料,b.,原料包從兩個增加到四個,4.,如何將氣囊置入輪胎底下,原構想： 使用扣環扣住輪胎的鋼圈,使用構想：利用摩擦力（即顆粒之作用所在）,計算分析,一般自用小客車的車重約為一噸多，我們以15002000公斤計算，平均每個輪子承受375500公斤，在我們設計的產品中,與輪胎的接觸面積設計為20,cm X 40cm =800,平方公分，所以承載壓力為車重加上大氣壓力,(375/800)+1(大氣壓力)=1.468,kg/,平方公分,(500/800)+1(大氣壓力)=1.625,kg/,平方公分,也就是1.4681.625,kg/,平方公分，所以我們使用可承載達到2,kg/,平方公分(近似,atm,),的氣囊，便可適用於大多數的車輛。,由以上所需的壓力，我可以利用理想氣體方程式,PV,=nRT,來求出所需的,CO,2,莫耳數。,P=2atm,V=,長,*,寬,*,高,=60*30*15=27,L,R=0.0821,T=,常溫,=300,K,由以上的方程式，求出,n=2.192mole，,再由泡沫滅火器的反應式,6,NaHCO,3,+,Al,2,(SO,4,),3,3Na,2,SO,4,+2Al(OH),3,+6CO,2,可知,NaHCO,3,:,Al,2,(SO,4,),3,:,CO,2,的莫耳數,6:1:6,求出,NaHCO,3,的莫耳數為,2.192,Al,2,(SO,4,),3,的莫耳數為0.37,再由質量,=,莫耳數,*,分子量求出,NaHCO,3,的質量為,184.128,g,Al,2,(SO,4,),3,的質量為,108.78,g,吾人分別把,NaHCO,3,的質量混合至公生的水溶液填充為一份鋁箔包，另外,Al,2,(SO,4,),3,的質量混合至公生的水溶液填充為一份鋁箔包，共兩包以用來作升起汽車之化學反應藥劑。,製程說明,將調配好的碳酸氫鈉與硫酸鋁溶液，填充入膠膜鋁箔包中封住,採用合成橡膠“丁二烯-苯乙烯橡膠”為氣囊之主要材料,此種合成橡膠較天然橡膠在彈性、耐磨、防滑等性能皆較佳。丁二烯與苯乙烯之共聚合物中含有丁二烯50%以上者稱為丁二烯-苯乙烯橡膠。通常製造此類橡膠所用單體之比例為75份的丁二烯對25份的苯乙烯。,3.,訂製所需模具形狀和表面顆粒與厚度,4.,預留安裝噴嘴的洞口，完成最後型體要求。,5. 把噴嘴固定於囊壁上,6. 將溶液的膠膜鋁箔包置於上下兩片合成橡膠，與左右兩片摺扇狀合成橡膠之間，以熱熔技術將溶液包真空封裝於其尾段之中，即大功告成,結語,本產品仍須持續改進載重，且化學溶液的回收需經特別處理以免污染環境；優點則如前所述，體積小、收納容易、使用方便、一物兩用，相較於傳統的千斤頂，能達到更高的效率與實用性。,並且實做的可能性很高,。,謝謝觀賞,