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当地震等地质灾害发生时,会发生市电中断、交通不便等情况,而在灾区医疗救助和灾后重建过程对电能的需求是迫切的,因此开始对随时随地可提供电能的装备进行研发。人体能作为一绿色能源可利用发电装置就其转换为电能,并且不受环境条件影响。所谓人体能就是人体做功所散发出的能量,具体表现为机械能和热能。便携脚踏式电能装备将充分利用人体做功所产生的机械能,将其转换为电能并将其储存,为抗震救灾、医疗设备、野外生存等场合提供应急电源,并且装备体积小,便携可靠,在没有市电供电的情况下为便携设备提供电能具有积极意义。 通过对市场上现有人力电能装备进行调研,发现此类存在的缺陷与不足,为新产品研发做好铺垫。产品应既要体积小便于携带使用,而且还要保证以较大功率进行发电,同时具备便携性、可靠性和实用性等特点,以便在多种场合发挥效用。便携脚踏式电能装备弥补了现有产品的不足,在做功方面采用脚踏的方式将人体能转化为机械能,并且在产品设计过程中尽量减小产品体积和质量,以放便携带,随时随地使用,满足产品的研发要求。 便携脚踏式电能装备在设计中主要包括脚踏机构、齿轮传动机构及发电储能模块,使整个产品集发电、储能于一体。脚踏方式做功可以更持久的将人体能转化为机械能;在齿轮传动机构设计中,采用NW行星齿轮传动和普通齿轮传动相结合的方式,使结构更紧凑,产品整体体积更小;发电储能机构是将机械能转化为电能,并将其储存在电池中,这样可以更持续平稳地为设备供应电能。在产品的研发和设计过程中,运用solidworks对产品进行设计并将设计后的产品进行建模和装配,并通过ANSYS软件对齿轮传动机构中行星架和齿轮进行了强度和刚度的分析,验证参数选择和设计的准确性。在发电储能模块经过具体实验测试其可行性和稳定性,保证设备的安全可靠性。最后通过各方面验证,产品成功弥补目前市场上产品所存在不足,对在无市电供电情况下作为后备应急电源具有积极意义,可推广使用。