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高楼逃生设计论文The design of tall building escaped device 第三组作品报告(论文)题目: 高楼逃生装置 作者所在专业 : 作者所在班级 : 作 者 姓 名 :指导教师姓名 : 完 成 时 间 : 组 长 :摘 要 本文从开始介绍了高楼逃生装置的背景和研究意义,并在现有的一些高楼逃生装置进行了分析和对比,发现大多数的装置都有成本高,机构复杂,安全系数较低等一些不足之处,本设计根据机械设计及创新理论,设计出了一种基于反馈闭环循环系统的高楼逃生装置,该装置具有成本低,操作简单,安全系数高,纯机械无电器结构等优点,最后通过对设计机构的零部件进行计算,得出整个机构的图形,在多次试验和计算之后,确定了不论是小孩还是老人都能从高楼上平安降落到地面,达到了本次设计的目的。关键词 机械设计理论 反馈系统 高楼逃生器 纯机械无电气机构AbstractFirstly. This paper describes the background and significance of tall building escaped device. And some of the existing tall building escaped device are analyzed and compared, most of the devices are costly, complex organization, the safety factor and low number of shortcoming are found. The design applied theory of inventive problem solving. To design feedback loop system based on tall building escaped device. The device has many advantages such as low cost, simple operation, high safety factor, purely mechanical no electrical structure. Finally, the components of the calculated design agency. The graphics get in the whole body, after many tests and analysis, determining whether children or the elderly can safely descend to the ground from high buildings, the purpose of this design has achieved.Key words :Machinery innovation theory Feedback loop system Tall building escaped device Purely mechanical without electrical structure 目 录摘要1Abstract2第一章 绪论51.1设计背景51.2 新型高楼逃生自控装置的发展概况61.3设计的目的意义及基本思路61.3.1设计的目的意义71.3.2设计的基本思路8第二章 整体方案设计82.1整体方案的设计72.2装置的原理102.3装置的优点与不足122.3.1装置的优点122.3.2装置的不足12第三章 装置零部件设计133.1轴的设计133.1.1轴的概述133.1.2主轴的设计(参数及视图)143.2滑轮设计163.2.1 滑轮的概述163.2.2滑轮的基本参数及视图133.3减速盒的设计173.3.1减速盒概述173.3.2减速盒的基本参数及视图183.4其他零部件的设计19第四章 计算和验证244.1静力学平衡计算244.2绕绳计算254.3速度计算26结束语27参考文献28第一章 绪论1.1 课题背景随着当今社会经济的飞速发展,人民生活水平的提高,现在土地价值的不断升高,高楼居住已经成为人们生活的一部分。但是一些人为或自然灾害已经成为人们高楼居住的安全隐患。一旦灾难发生的时候,人们总感觉到上天无门,下午去路,逃生人员的生命随时受到威胁,所以逃生人员自救是一个急待解决的重要关键的问题。高楼突然失火或其它灾难发生时,电梯不能用,楼梯阻塞,飞不上去也跳不下去,怎样才能迅速逃生?这样的情况每年都有发生,也有很多人因无法逃生而遇难,而高楼逃生装置在这样的环境中应运而生。在人们将越来越多的时间和精力都投入到对安全问题保障研究的同时,却忽略了最基本的逃生手段,在人们越来越多地用到各种高科技和现代手段进行安全保障的同时,却忽略意外事件的发生,是不可以借助外力和各种现代手段解决的,要靠最基础和最简单的方法,也就是机械长多的方式才是最安全和最稳定的。通过分析和比较现有的一些高楼逃生装置,大多数装置虽然能达到高楼逃生的这一切功能,但其结构复杂,操作繁琐,安全性能差,生产成本高,部分装置还需要电力控制,局限性大(火灾或地震时很有可能断电,也不允许操作人员进行复杂的操作)。但是本设计应用创新这一理念设计出一种基于回馈循环系统的高楼逃生装置,本装置结构简单,操作简单,且没有电力或其它能源驱动,纯机械结构。其原理是利用逃生人员自身的重量,通过自己控制及机构的转换,产生阻止逃生人员快速下降的阻力,随着下降过程中滑轮的靠近,包角(滑轮与绳的接触的夹角)增大,阻力增大,是逃生人员能一次又减速,自己控制速度,并自己减速下降的过程,最终安全的到达地面,而且装置的仰角大小可以人为调节,当从滑轮与安全绳的粗糙度,安全绳的直径发生改变时可以通过改变包角的大小,使本装置任然可以正常使用,适应了各种环境,通过了试验,实验结果达到预想要求,借助本装置的逃生人员可以以安全的速度下降到地面,而且下降到地面很平稳,因而可以在灾难发生的时候保证人的生命安全,是高楼逃生选择的必备装置1.2 新型高楼逃生自控装置的发展概况目前消防应急救援装备能力与高层建筑的发展严重失衡,一是装备的举高和远射能力远远落后于高层建筑的高度发展;二是装备的体积庞大、机动性差,受道路交通、建筑周边环境影响严重,经常因地形复杂、障碍阻挡等原因而延误时机,三是装备的救援能力差,现有云梯车一次升降只能营救2至3人,一旦遇上特大火灾,不能满足现场实际救援需要。 1.2.1 国内现状随着我国工业化、城市化进程的不断加快,上述矛盾也将日益突出,已有数据显示,我国一些发达城市高层建筑火灾事故已经呈现加速上升态势。针对目前的被动状况,认真分析国内外相关技术的最新发展动向,填补我国消防应急救援装备技术的漏洞。高层建筑火灾的有效救援和应急逃生,已经成为人们高度关注的社会问题。积极开展多元化的救援逃生技术研究和应用,是摆脱我国目前消防救援技术被动落后困境,适应我国经济高速发展和建设和谐社会的需要,也是关系到千万人民生命和财产安危迫在眉睫的大事。在我国,主要的救生设备有逃生缓降器,这个设备主要针对普通家庭和个人使用,其构造由调速器、安全带、安全钩、钢丝绳等组成。每次可以承载约100公斤重的单人个体自由滑下,其下滑速度约为每秒1.5米,从二十层楼上降到地面约需40多秒/每人,根据人体重量的不同,略有差异。据悉,目前该装置的销售价格约为2600元。目前这种逃生缓降器的使用状况不甚理想,其原因除家庭消防意识、经济因素之外,主要是难以适用老幼病残者,多户同时使用可能发生相互缠绕,以及安装问题、定期保养等,难以走进百姓家门。还有一个主要的设备是救生气垫,它主要是一种利用充气产生缓冲效果的高空救生设备。一般采用高强度纤维材料,经缝纫、粘合制成,其气源一般采用高压气瓶。但是救生气垫仅限于高度为3-4层的楼房使用,随着高度的增加,其缓冲效果、作用面积也将大打折扣,同时此装备要求有相当大的窗户作为人们逃生的出路,在一定程度上受到很大的限制。因此应用范围非常有限,当然对于高楼逃生就有很大的危险性。 1.2.2 国外现状以色列研制的蓄电池机械类逃生装置,该设备安装在避难层内,使用时在蓄电池能量支持下,完成逃生箱体外移及下降过程。下降速度靠机械减速完成,每个逃生箱可容纳30人同时逃生。采用直升机进行灭火的尝试始于在1954年,当时由美国海军陆战队、美国林业部门和加利福尼亚林业司、洛杉矶消防司联合进行了一次“阻止烈火”的行动。美国并非是使用直升机灭火救援的唯一国家,目前使用直升机灭火救援的国家还有很多,如俄罗斯、加拿大、意大利、瑞士、德国等等。据新科学家杂志报道,美国国防部高级研究计划署正在研究炮射飞人这套古老的戏法。此项研究将有特殊的现实用途,诸如在紧急情况下将警员或者消防队员送入高楼的屋顶。一具斜轨将以与地面呈80的姿态安放于目标地点附近,执行任务的人员则坐在椅子中类似于飞机驾驶员的弹射座椅。压缩空气从背负的钢瓶中迅速喷出,座椅即沿滑轨弹射,到达顶端时戛然停住,人体由于惯性飞离并到达屋顶边,安全着陆。方案的关键在于正确计算抛物线轨迹,在国防部高级研究计划署的专利方案中有一台计算机精准控制发射的角度及速度,可在2秒内把人安全送抵5层楼的高度。1.3设计的目的意义及基本思路1.3.1设计的意义及目的意义:我们旨在通过一种简单机械装置,安全、平稳、快速的将被困于高楼中的人员从危险中解救出来,使在高层建筑中的人们能迅速的脱离火场。目的:纵观目前高楼逃生器的发展状况以及我国的普及情况。我们深知,设计出一种具有良好的可靠性、可行性及稳定性于一身的高楼逃生装置是势在必行的。我们在总结了国内现有的一些高楼逃生器的基础上,扬长避短利,设计了这款高楼逃生器。1.3.2基本思路:本装置主要利用简单的机械装置让被困于高层建筑中的人迅速的逃离火场。在下降的过程中,通过逃生器上的减速装置来控制人员的下落速度,是人员能安全,快捷的逃生。减速装置是高楼逃生装置的核心部分,它主要是利用了传统的摩擦减速的原理,这样既有可靠性又利于控制。而且考虑到可靠性,我们摒弃了其他所有依赖外部的动力供给的方式,将逃生人员自身的重力作为制动的动力来源。这样就大大提高了装置的可靠性。同时本装置还特别设置了可调速的闸把,也就是说人在下落过程中还可以通过轻微的拉动闸把来调节自己下落的速度。从而保证逃生人员能以一个合理、安全的下落速度着陆,从而逃离危险。第二章 整体方案设计机械系统是由原动机、传动系统、执行系统、控制系统和其它辅助系统组成的,所以,机械系统总体方案设计的内容应是这几部分的方案设计及其各部分间的协调设计。即执行系统的方案设计、原动机类型的选择、传动系统的方案设计、控制系统的方案设计和其它辅助系统的方案设计。 机械系统整体方案设计的特点:1协调性:整体系统由各个子系统组成,虽然各子系统的功能不同、性能各异,但它们在组合时必须按照整体功能的需要。2相关性:构成系统的各要素之间也是互相关联的,它们之间有着相互作用、相互制约的特定关系。某个要素性能的变化将影响对相关要素的作用,从而对整个系统产生影响。3内外结合性:任何系统必定存在于一定的社会和物质环境中,机械系统也不例外。环境的变化必将引起系统输入的变化,从而也将导致其输出的变化。2.1整体方案的设计整体方案的设计包括了原动机、传动系统、执行系统、控制系统和其它辅助系统的设计。由于本设计是无需其他能源,仅依靠逃生人员的自身重力,所以没有使用原动机。本装置的传动系统简单主要是连接板。控制系统主要负责控制下落的速度,主要有刹车车闸。辅助系统主要有两个固定器(将绳索一端固定在天花板上)、保护座椅(将人体安全舒适的与制动器相连)。整个机构的立体图如图2-1图2-1 高楼逃生器整体效果图2.2装置的原理两条绳索一端连接于固定在天花板的固定器上,另一垂直到逃生人员要到达的地面。当人员利用装置逃生时,人与装置开始一起下降,滑轮开始转动。首先,由于绳索的滑轮上的缠绕以及滑轮与绳的摩擦,阻碍滑轮的转动减小人的下降速度。其次就是利用闸把通过人自己的控制使得逃生人员在自己想要的速度内下降。在实际操作过程中,逃生人员开始可以以一个很小的加速度加速下落。而后逃生人员可以通过拉动闸把再次调节自身的下落速度,使速度达到自己想要的速度。人经历了从加速,匀速,减速,最终以合理、安全的速度降落到地面。装置只要功能结构图如下图2-2所示: 图2-2 零件结构示意图1.钢架 2.安全座椅 3.闸绳孔 4.摆轴固定轴 5.小滑轮 6.机构盒 7.绳索孔 8.螺钉 9.固定绳 10.扶手及闸把11.大滑轮 12.安全带固定器 13.滑轮固定轴2.3装置的优点与不足2.3.1装置的优点1.装置具有自减速功能原因如下:绳索有一定的直径,当在滑轮组上面缠绕时,会有一定的接触面积。随着逃生人员的下落,绳索本身是在滑轮上缠绕的,由于滑轮上面的减速带绳索与滑轮之间就有一定的摩擦,从使得安全座椅的下降受到一定的速度限制。由于摩擦的作用使得下面的滑轮会向大滑轮靠拢,增大摩擦,从而使滑轮转动的加速度减小直至减速。2.装置有自控制装置闸把的作用使得两小滑轮向大滑轮靠拢,使缠绕在滑轮上的绳索与滑轮之间的包角增大,滑轮的转动速度降低,滑轮与绳索之间的接触面积增大,滑轮与绳索之间的摩擦力增大。在逃生人员自己的操作下达到逃生人员想要达到的速度,最终以安全速度下降到地面。3.其他优点相比其他的现有高楼逃生装置,本装置最大的优点就是不需要利用其他能源,而是逃生人员自身的重力,下降过程几乎不需要逃生人员来控制,适合不同人群,纯机械无电气结构,结构简单,操作简单,用于不同的环境。在绳子末端与逃生人员挂接处接一段弹性绳减缓冲击力,更加能保证人的生命安全。2.3.2装置的不足1.装置对机构的制作材料要求较高,要求各部件的连接和配合紧密,要求有高的配合度。2.没有实现一次多人逃生的功能,一次至多可以供一大一小2人同时逃生。3.各方面的摩擦力不好控制,导致人下降的加速度会有微小波动。4.由于该机构本身就用到两根绳索,会有缠绕的可能性,如果使用的人数较多,会导致绳索的缠绕,造成逃生过程中有一定的麻烦。5.座椅的重心不能很好的控制,在下降的过程中有可能使人不能保持很好的平衡。第三章 装置零部件3.1轴的设计3.1.1轴的概述轴一般有两种分类方法:一、按受载情况分:1)转轴 既受弯矩又受转矩的轴如减速器中的轴。2)传动轴 主要受转矩,不受弯矩或弯矩很小的轴-如汽车发动机与后桥之间的轴。3)心轴 只受弯矩而不受转矩的轴。心轴根据其工作时是否转动,又可分为:(1)固定心轴-如自行车的前轮轴;(2)转动心轴-如铁路机车轮轴。二、按轴线形状分:1、曲轴 各轴段轴线不在同一直线上-如内燃机中的曲轴2、直轴 各轴段轴线为同一直线。直轴按外形不同又可分为:1)光轴 形状简单,应力集中少,但轴上零件不易装配和定位。常用于心轴和传动轴。2)阶梯轴 特点与光轴相反,常用于转轴。3)钢丝软轴 由几层紧贴在一起的钢丝绳构成,具有良好挠性,可弯曲绕过各种零部件将回转运动灵活地远距离传递-如手持动力机械、里程表和遥控装置传动。3.1.2主轴的设计1.主轴形式的确定:根据本装置的结构特点和工作方式,大滑轮轴应选用固定心轴的形式。且轴的一端于制动器的外壳是一体的。(如图3-1所示)图3-1注:途中红色部分为主轴轴体2.轴的参数及设计计算:(1)材料的选择:考虑到该装置的工作要求并分析其受力情况.,选用45#钢作为轴体材料;(2)参数及结构的确定:根据装置的工作要求选定轴径d=30mm,长度l=136mm;(3)轴的校核: 轴的受力分析如图所示:G=mg (g=9.8 m/s;m为质量)F1=F2=G/2=mg/2; 轴的弯矩图如图3-2所示: 根据弯矩图可知危险截面为轴承受重力G处的截面 其 M=F1/2*53=53mg/2; 轴的计算及校核: 查机械设计书(第八版)P362表15-1可知45#钢的许用弯曲应力-1=55MPa 由P373表15-4可知轴的抗弯截面系数W=d/320.1 d(d=30mm) 计算如下: =M/W=256mg/ d-1/S (安全系数S取1.3) 则m-1 d/(265Sg) 代入数据得: m348.62kg 校核完毕。由上述计算校核过程及所得数据可知,该轴最大承重量为328kg。假设火灾现场有两到三位体重为80kg的成年人,那么他们都可以一起挂载到该装置同时逃生。即便是将他们下落过程中的超重现象考虑进去,该装置也据对可以保证工作的安全性和稳定性。综上述,轴的选取合适。图3-23.轴承的选用:考虑到本装置的工作特性、结构特点及工作效果,不需要选用轴承。其具体原因如下:从结构上分析,不选用轴承不会对装置的可靠性、安全性、稳定性造成不良的影响。(本装置的使用具有一次性的特点,不需要长时间连续工作工作,而且也没有太大的工作负载。考虑到可能长时间放置的问题,只需在主轴与滑轮内部做简单的防锈及润 滑处理即可)从成本上分析,不选用轴承可以最大程度的降低本装置的成本,利于本装置的推广普及。从功能上分析,本装置的工作目的在于对人的下降过程进行减速,而不选用轴承恰好使主轴与滑轮之间的摩擦力大大增加,从而有利于本装置功能的实现。3.2滑轮的设计3.2.1 滑轮概述滑轮是在本装置中是非常重要的部件。可以说是制动器的核心部件。滑轮在本装置中的作用主要有:1. 将人下落的直线运动转变成圆周运动。2. 很好的将绳索的载体,绳索可以整齐均匀的缠绕在滑轮之上。3. 是实现减速的主体,通过滑轮对绳索的摩擦减速作用从而实现整个装置及人的减速下降。4. 是控制下降速度的主体部件,通过闸把对小滑轮的作用实现对下降速度的控制。3.2.2滑轮的参数及三维视图:一、1.滑轮材料的选择:为保证与主轴强度相匹配,故滑轮也选用45#钢调质二、滑轮结构参数的选择设计:1.滑轮外圆直径d1=380mm;2.滑轮中心孔直径d2=30mm;3.滑轮腹板上孔径d3=50mm;4.滑轮厚度w1=90mm;5.滑轮边缘厚度w2=20mm;滑轮的视图如图3-3图3-33.3减速盒的设计3.3.1减速盒概述减速盒在本装置实现减速功能,和速度控制功能的核心部分。其工作原理为:人的重力通过连接架传递给重力闸,使盒体及安全座椅沿高楼逃生器壳体上轨道向下运动。在向下的过程中绳索与滑轮摩擦。同时滑轮处于运动的状态,所以会对滑轮产生一个、阻碍其运动的摩擦力,从而实现减速的功能。减速盒的主要作用是通过滑轮来实现的,绳索在滑轮上的缠绕本、本身就能起到减速的作用,在通过闸把的作用使得小滑轮向大滑轮靠拢,是绳与滑轮之间的包角变大,增大了接触面积摩擦增强,起到限速作用。3.3.2减速盒的基本参数和三维视图1.减速盒的盒体由45#钢制造;2.绳索与大小滑轮的包角是三个分别为120.90.120;3.在材料的选择上,根据查得如表3-1资料显示,选择用用粉末冶金作为滑轮的材料,其与钢丝绳的摩擦系数=0.55,还有绳本身的粗糙度,可以加大绳索与滑轮之间的摩擦。 材料种类A-B摩擦系数钢-钢0.15钢-软钢0.2钢-铝0.17钢-黄铜0.2钢-硬橡胶0.75钢-粉末冶金0.55表3-1减速盒的结构如图3-4:图3-43.4其他零部件的设计:3.4.1小滑轮转动轴的设计:小滑轮转动轴式连接小滑轮和减速盒盒体的零件,它的主要作用是实现在闸把减速过程中小滑轮的转动,承受来自绳索和滑轮之间摩擦的主要力以及自身闸绳的力度,这两个力的作用力要比其中的任何一个力都大。因此也是比较重要的部件。其结构如图3-53.4.2安全座椅的设计:安全座椅的作用是实现下降过程中人员的安全保护,在下降的过程中将逃生人员固定在安全座椅上,同时安全座椅上的闸把可以实现逃生人员自己对速度的控制,同时安全座椅在下降过程中减小了安全带等其他逃生工具给逃生人员带来的不舒适的感觉,对于老年人和小孩也有一定的保护作用。安全座椅如下图所示:图3-6 安全座椅3.4.3固定器的设计:固定器是本装置不可或缺的一部分,它应该由4个M20的螺栓固定在窗户附近的天花板上。其主要作用是承受装置逃生人员的体重,本装置用到两个固定器。其外部结构参数为300*200*20结构如图3-8所示:图3-8绳索固定器3.4.4密封壳板的设计:密封壳板通过螺栓连接的方式与主壳体相配合,它的作用如下:1. 固定并支撑主轴的另一个端部;2.将滑轮准确的定位,防止其在主轴上沿轴向滑动;3.将壳体密封,保证装置的正常工作。其结构如图3-9所示:3.4.5 固定刚加的设计:固定钢架的主要作用是为了减轻该装置的重量,所设计的固定安全座椅和减速盒的结构,它用螺钉将两者固定在固定钢架上其结构如图3-10所示:图3-10 固定钢架3.4.6装置所需要的标准件及其它部件有:1.螺栓:8个M20*100;12个M12*160;2.耐火绳:2条 d=15mm;l=40m;(详细图纸及参数请查阅pro-e图集)第四章 计算和验证由于前文没有设计到绳索的计算和下降的时间,不能确定人能在安全的时间内下落到地面,以及下落的速度大小未知,所以须对其进行计算。4.1静力学平衡分析N为闸瓦对滑轮的正压力;T为滑轮的转矩;Mf为阻力矩;为动摩擦系数;d1为绳子切线方向到轴心处的距离;d为滑轮边缘直径;f为动摩擦力;F为绳子所受的拉力;扶手设置的预紧力N1;装置的质量M。已知:=0.75;d=380mm;g=9.8m/s; 假设逃生人员的体重在(40kg-90kg)的范围内:人体重力G=mg;正压力N=G;扶手设置的预紧力(调节扶手对滑轮的初始正压力)产生的摩擦力f1 f1=2*N1(有两个调节扶手)绳子所受力F=G+G1闸瓦摩擦力f2=*N总摩擦力f= f1+ f2滑轮的转矩T=F*d1;(随着下降过程d1在不断减小所以T也在不断减小)阻力矩Mf=f*d/2;(Mf为定值)在下落过程中通过T与Mf的大小关系来实现自动减速的功能:1. 当MfT时,是加速度增大的变减速下降过程;此外,下降人员可通过对扶手的轻微调节来改变下降过程中任意时段的下降加速度从而控制调节整个下降的速度。4.2绕绳计算取绳的直径为d=15mm;则绳的截面积为s=d/4=176.7mm;滑轮用于缠绕绳子的截面积为S=165mm*60mm=9900 mm;可计算得绳长Lmax60m;4.3速度分析:初始阶段合力:Fh=F-f;初始加速度:a= Fh/(M+m);加速阶段平均加速度: a1=a/2;减速最后阶段加速度: a2=(f-0.14F)/(M+m);减速阶段的平均加速度: a3=a2/2;代入数据可求的如下加速度的范围表:距地面的高度H相对高度时的加速度范围40m(0.6-0.2)m/s30m(0.2-0)m/s20m(0-(-0.1)m/s10m(-0.1-(-0.4)m/s5m(-0.4-(-0.8)m/s0m(-0.8-(-0.9)m/s表4-1注:其中加速阶段的a为正;减速阶段a为负。由已知加速度代入计算可求的,人在利用该装置下落过程中处于不同高度的瞬时速度v以及每个下落过程所需时间t其具体值范围如表4-2距地面的高度H下落瞬时速度v所消耗的时间t40m0m/s0s30m(4.4-2)m/s(2.3-5)s20m(6.4-3)m/s(3.8-8.1)s10m(5-2.4)m/s(5.8-12.2)s5m(3.2-1.2)m/s(7.2-16.4)s0m(1.2-0)m/s(12.1-20.5)s表4-2注:由于本装置可通过调节扶手对下落的加速度和速度实现二次控制,因此上表所列的范围并不是特别全面。各阶段的加速度和速度值还可在二次调节后在一定的范围内波动。由上面两张表格可知落地瞬时速度约为(1.8-0)m/s ,而总的下降过程所需要时间为: (22.1-30.5)s综上述,人的落地速度最大为1.2 m/s左右,小于人体的安全落地速度3m/s,人相当于从不到半米的高度跳下,因此由此逃生器逃生时下落速度是安全的。因此,通过此高楼逃生器,人可以从40米高的楼层降落,下降速度小于7.2 m/s而且下落时间也只要最多20秒钟,为逃生人员逃生争取了很多的时间,实现了快速安全逃生的目的。由此可知本设计完全符合设计要求,能够实现高楼逃生,可以在灾难发生的时候挽救人的生命,有着重要的意义。结束语本次课程设计过程中,设计范围较广,在设计的过程中,充分利用了以前所学习得东西,用到了机械原理,机械设计中的很多知识,也查阅了很多课外的资料。对丰富自己的知识有很大的作用。本次设计也是大学中很有价值的一次课程设计,涉及的知识也是以前的设计所不能比的,对以后步入社会也是一个很好的过度过程。意义重大。最后再对本设计总结一下,本装置利用逃生人员自重,通过机构的转换产生阻碍逃生人员自由下落的阻力,从而实现装置的自减速功能。另外,通过人对调节扶手的微调,从而实现逃生人员下落速度的可控性。通过以上的两种途径使逃生人员能以一个合理、安全的速度逃离火场。途径一主要通过绕绳层数的减少,使滑轮转矩变小,而由重力产生的阻力矩不变,从而使逃生人员有减速下落的过程,从而在到达地面时为安全速度;另外,主心轴与滑轮间的摩擦、安全绳的粗糙度、都能被装置很好的利用,因为他们提供的阻力,使得该装置的制动功能更加强大;而且该装置的承重能力强,适应性也较强,从而适应了各种环境。最重要的是该装置的可行性很高,安全性和稳定性都很好,且适合面广、成本较低,是高楼逃生的不错选择。参考文献1孙恒 陈作模机械原理 西北工大机械原理研究室20062檀润华 发明问题解决理论M.北京;科学出版社,20043濮良贵,纪名刚.机械设计.8版.北京:高等教育出版社,20064唐俊,龙坤。Pro-E实例教程,清华大学出版社,20045张策主编,机械动力学,高等教育出版社,20076杨家军主编,机械创新设计技术,科学出版社。20087朱龙根 机械系统设计 机械工业出版社 20048侯秀珍主编 机械系统设计,哈尔滨工业出版社,2002- 29 -
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