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一、设计方案
本产品由两部分组成。(1)固定--夹紧装置:丝杠(自锁螺纹);左右两侧支架;半球自锁螺母;摩擦盘等。(2)缓降逃生装置:摩擦滑块(8个);外壳;齿轮-1;齿轮-2;绳索;(钢丝绳);安全带;摩擦涂料;绳索卷筒。
二、使用原理
当楼房发生火灾时,被困人员可以使用该固定--夹紧一体化即时逃生装置平稳、安全、迅速地逃离现场。该缓降器具有上下往复使用功能,可在短时间内抢救多人及财产。将夹紧装置固定于窗台旋转丝杠手柄将装置固定在墙体上即可。丝杠具有自锁作用,夹紧装置安全可靠。将缓降器的绳索-1放下,将绳索-2的安全带系与身上即可安全稳定下降。缓降器利用摩擦阻尼原理将下降速度限制在国家标准安全缓降范围以内。(缓降速度 国标0.16~1.2m/s)此设计操作简单,稳定、即用即装。整个结构具有体积小、成本低、安装方便、使用可靠、往复式缓降等优点,适用于高层建筑火灾中的人员自救、消防高空作业等,可保障人民的生命安全,提高工作效率。
图1整体装置示意图
下方为夹紧装置,其中圆盘处可以张开的幅度为25cm~45cm;下方圆盘接口处都是活动的;上方杆处有一个小装置,在实现夹紧时保证杆能平行移动。原理:支架收缩半球旋转保证来两半球同轴,丝杠夹紧。
图2支架详细结构见上图图3 单侧支架受力图
夹紧装置受力分析如下:4f=mg=1500N;f=375N=uxN; u=0.2;N=1875N;F=3750N;F=F1;Fx50=F2x20;F2=9375N;公称直径3cm的钢材的抗拉强度=1320MPa;最大载荷Fb=抗拉强度x3.14x1.5x1.5x10-4;Fb=9.3x105N>>F2;因此丝杠强度完全合适。A处截面S=4cm2;Fx30=F3x8;F3=3.5x104N;F4=F3/cosA;最小截面积A=F4/抗拉强度=0.53cm2<<(应为"<"?)筋的截面。因此,局部A处筋的强度足够。综上可知:对此夹紧装置的受力分析可知,支架强度满足工作需求。
三、缓降器简介
主要结构及结构参数:外壳;铸铁(HT350)厚度5cm~10cm,最小抗拉强度34MPa;摩擦滑块45号钢,耐磨,耐高温,齿轮传动比 1:2.5;摩擦材料:45号钢-尼龙9(加30%玻璃纤维填充物);绳索;钢丝(钢芯公称直径5mm,公称抗拉强度1670MPa,最小破断拉力14.9kN)
图4安全带和收绳卷轮图5为缓降器内部原理剖视图
四、数据计算
这里我们以100kg的人重量为例。G=1000N滑块的质量;体积X密度(0.8424kg);卷筒半径5cm;摩擦力f=G=1000N;每个摩擦滑块所受摩擦力F=1000N/8=125N;F=摩擦因数(u)X压力(N);N=125N/0.48=260.42N;N=mrw12,w1=50.75rad/s;齿轮传动比=1:2.5,因此w2=20.3rad/s;V=w2X0.05=1.015m/s;V即使重100kg人下降的速度。体重越轻最终速度越小,因此速度<=1.015m/s
五、缓降器适用标准
(1)缓降速度国标0.16m/s~1.2m/s。(2)最大承载重量100kg。(3)最大高度40m以下。(4)绳索强度1500kg。(5)安全带强度1500kg。(6)每次承载人数1人。
六、本设计的特点
(1)缓降方式:摩擦阻尼。(2)结构简单,结构及受力更加合理匀速下降。(3)此设计采用摩擦材料,耐高温耐磨损,安全系数大。(4)反复使用,一台救生缓降器可连续完成多次救人运动,即实现往复式缓降。
七、主要创新点
(1)相比较市场已有产品而言,此设计提供简单可靠的固定支点,解决了先前设计中一致回避的问题,从而将高层缓降设备的实用化变得可能。(2)此设计操作简单、稳定、即用即装。整个结构具有体积小、成本低、安装方便、使用可靠、往复式缓降等优点。(3)操作简单,便于紧急状况下的使用。
本产品由两部分组成。(1)固定--夹紧装置:丝杠(自锁螺纹);左右两侧支架;半球自锁螺母;摩擦盘等。(2)缓降逃生装置:摩擦滑块(8个);外壳;齿轮-1;齿轮-2;绳索;(钢丝绳);安全带;摩擦涂料;绳索卷筒。
二、使用原理
当楼房发生火灾时,被困人员可以使用该固定--夹紧一体化即时逃生装置平稳、安全、迅速地逃离现场。该缓降器具有上下往复使用功能,可在短时间内抢救多人及财产。将夹紧装置固定于窗台旋转丝杠手柄将装置固定在墙体上即可。丝杠具有自锁作用,夹紧装置安全可靠。将缓降器的绳索-1放下,将绳索-2的安全带系与身上即可安全稳定下降。缓降器利用摩擦阻尼原理将下降速度限制在国家标准安全缓降范围以内。(缓降速度 国标0.16~1.2m/s)此设计操作简单,稳定、即用即装。整个结构具有体积小、成本低、安装方便、使用可靠、往复式缓降等优点,适用于高层建筑火灾中的人员自救、消防高空作业等,可保障人民的生命安全,提高工作效率。
图1整体装置示意图
下方为夹紧装置,其中圆盘处可以张开的幅度为25cm~45cm;下方圆盘接口处都是活动的;上方杆处有一个小装置,在实现夹紧时保证杆能平行移动。原理:支架收缩半球旋转保证来两半球同轴,丝杠夹紧。
图2支架详细结构见上图图3 单侧支架受力图
夹紧装置受力分析如下:4f=mg=1500N;f=375N=uxN; u=0.2;N=1875N;F=3750N;F=F1;Fx50=F2x20;F2=9375N;公称直径3cm的钢材的抗拉强度=1320MPa;最大载荷Fb=抗拉强度x3.14x1.5x1.5x10-4;Fb=9.3x105N>>F2;因此丝杠强度完全合适。A处截面S=4cm2;Fx30=F3x8;F3=3.5x104N;F4=F3/cosA;最小截面积A=F4/抗拉强度=0.53cm2<<(应为"<"?)筋的截面。因此,局部A处筋的强度足够。综上可知:对此夹紧装置的受力分析可知,支架强度满足工作需求。
三、缓降器简介
主要结构及结构参数:外壳;铸铁(HT350)厚度5cm~10cm,最小抗拉强度34MPa;摩擦滑块45号钢,耐磨,耐高温,齿轮传动比 1:2.5;摩擦材料:45号钢-尼龙9(加30%玻璃纤维填充物);绳索;钢丝(钢芯公称直径5mm,公称抗拉强度1670MPa,最小破断拉力14.9kN)
图4安全带和收绳卷轮图5为缓降器内部原理剖视图
四、数据计算
这里我们以100kg的人重量为例。G=1000N滑块的质量;体积X密度(0.8424kg);卷筒半径5cm;摩擦力f=G=1000N;每个摩擦滑块所受摩擦力F=1000N/8=125N;F=摩擦因数(u)X压力(N);N=125N/0.48=260.42N;N=mrw12,w1=50.75rad/s;齿轮传动比=1:2.5,因此w2=20.3rad/s;V=w2X0.05=1.015m/s;V即使重100kg人下降的速度。体重越轻最终速度越小,因此速度<=1.015m/s
五、缓降器适用标准
(1)缓降速度国标0.16m/s~1.2m/s。(2)最大承载重量100kg。(3)最大高度40m以下。(4)绳索强度1500kg。(5)安全带强度1500kg。(6)每次承载人数1人。
六、本设计的特点
(1)缓降方式:摩擦阻尼。(2)结构简单,结构及受力更加合理匀速下降。(3)此设计采用摩擦材料,耐高温耐磨损,安全系数大。(4)反复使用,一台救生缓降器可连续完成多次救人运动,即实现往复式缓降。
七、主要创新点
(1)相比较市场已有产品而言,此设计提供简单可靠的固定支点,解决了先前设计中一致回避的问题,从而将高层缓降设备的实用化变得可能。(2)此设计操作简单、稳定、即用即装。整个结构具有体积小、成本低、安装方便、使用可靠、往复式缓降等优点。(3)操作简单,便于紧急状况下的使用。