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第1章 課題介紹
1.1 課題名稱
本課程題目為：緩降器性能試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)
1.2 課題背景
近年來(lái)，各類火災(zāi)中群死群傷事故頻繁發(fā)生，如何保證有效、快速地將火災(zāi)被困人員疏散、安全逃生，這一重大課題日益提到重要日程上來(lái)。救生緩降器的研制成功，為解決人員逃生開(kāi)辟了一條新路子。
救生緩降器（Descent Rescue Device）是一種靠自重從任意高度，以一定的速度沿建筑物外墻安全降至地面，并能連續(xù)使用的逃生器具。由調(diào)速器、安全帶、安全鉤、鋼絲繩和連接用的鋼絲繩組成。圖1.1給出了救生緩降器的外觀圖。救生緩降器用于火災(zāi)或地震發(fā)生時(shí)，營(yíng)救高層樓宇內(nèi)的被困人員的器械。它選擇的安放地點(diǎn)應(yīng)是災(zāi)情發(fā)生時(shí)最通暢的逃生通道，如窗口、走廊、層頂平臺(tái)等。它的主機(jī)由齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和磨擦減速系統(tǒng)組成，降落用繩索采用的是內(nèi)包軟鋼絲繩的高強(qiáng)度尼龍紡織繩，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、安全系數(shù)大、適用范圍廣，操作靈活簡(jiǎn)便，一旦發(fā)生災(zāi)情，被困人員可利用該器械平穩(wěn)、安全、迅速地脫離險(xiǎn)境。該器械可以上下往復(fù)連續(xù)交替使用，能在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)營(yíng)救多個(gè)人的生命和財(cái)產(chǎn)。
圖1.1 救生緩降器外觀圖
1.2.1適用范圍
該裝置適用于各類高層建筑如辦公樓、寫(xiě)字樓、公共娛樂(lè)場(chǎng)所、賓館、飯店、住宅、公寓、商廈、機(jī)關(guān)、醫(yī)院、學(xué)校等場(chǎng)所配備，并是消防部門施救裝置，還可用于高空作業(yè)等需勻速緩降的場(chǎng)合。
1.2.2產(chǎn)品特點(diǎn)
1.降速平穩(wěn)，安全可靠. 采用最新專利技術(shù)，完全消除重力加速度，降速平穩(wěn)均勻，限速阻尼感、安全感強(qiáng)，無(wú)空程。檢測(cè)結(jié)果表明：在使用載荷35-100kg時(shí)的下降速度為 16 cm/s ~ 150 cm/s。
2.自動(dòng)+手動(dòng)，可懸停. 除限速器自動(dòng)調(diào)速外，還可進(jìn)行手動(dòng)降速干預(yù)，可剎車懸停。
3.安全裕度高，使用壽命長(zhǎng). 采用純裸鍍鋅鋼絲繩，強(qiáng)度高、阻燃、壽命長(zhǎng)。
4.靈活實(shí)用的兩種使用方式. 該裝置研制出便攜式（手提箱）和固定安裝式（壁掛箱）兩種產(chǎn)品，既可供多人（操控）穩(wěn)定使用，又可供個(gè)人（操控）移動(dòng)使用。
5.設(shè)計(jì)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊. 限速器采用精鑄鋁合金外殼，精美，輕質(zhì)（僅重2.5kg）。
1.2.3 主要技術(shù)參數(shù)
使用工作高度
（基本使用工作高度）30 m
使用載荷重量
343N – 981N
使用人數(shù)
1人
下降速度
16 cm/s ~ 150 cm/s
整機(jī)強(qiáng)度
> 3822 N
安全帶強(qiáng)度
> 6380 N
安全鉤強(qiáng)度
> 10000 N
繩索強(qiáng)度
> 3822 N
緩降器主機(jī)重量
< 3.2 kg
1.2.4 使用方法
（1）選好跳落窗口或陽(yáng)臺(tái)，安裝好固定鉤，掛好緩降器主機(jī)，將繩盤拋下地面，處于待用狀態(tài)。
（2）將安全帶套入逃生者適當(dāng)位置，并拉緊滑動(dòng)扣，準(zhǔn)備跳落。
（3）手握安全帶，面向墻壁，從窗口或陽(yáng)臺(tái)上從容跳落。
（4）落地后，松開(kāi)滑動(dòng)扣，取出安全帶，并置于自由狀態(tài)，然后離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。
1.2.5 緩降器支架的安裝
1.2.5.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、該支架由下固定套，伸縮桿，旋轉(zhuǎn)臂，銷緊裝置構(gòu)成，各部件牢固可靠。（如下圖1.2，圖1.3所示）
下固定套
伸縮桿
銷緊裝置
旋轉(zhuǎn)臂
圖1.2 落地伸縮支架 圖1.3 支架安裝圖
2、支架整體噴大紅塑料，經(jīng)久耐用，安裝完畢后與周邊形成色差，在使用時(shí)，很容易展現(xiàn)在使用人員眼前，供急救用。
3、該支架結(jié)構(gòu)為伸縮旋轉(zhuǎn)支架，在使用前旋轉(zhuǎn)臂、伸縮桿、下固定套收縮成長(zhǎng)1100mm，寬150mm的一個(gè)整體。不影響周邊使用面積及環(huán)境。
1.2.5.2 主要技術(shù)參數(shù)
1、支架伸長(zhǎng)懸吊力：≥500kg；
2、支架收縮尺寸：高1150mm，寬150mm；
3、支架伸長(zhǎng)使用尺寸：1700 ~ 1950mm；
4、支架伸出窗外尺寸：400 ~ 500mm；
5、支架重量：（實(shí)際稱重）。
1.2.5.3 支架安裝方法
選擇適合安裝救生緩降器的房屋天臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)、窗戶等位置。在窗臺(tái)下面陽(yáng)臺(tái)圍墻邊、屋頂天面女兒墻邊，用M12的膨脹螺栓，分別將支架固定在墻上及地板上。
1.2.5.4 支架使用方法
1、需使用救生緩降器時(shí)，將旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)成90°使用狀態(tài)，再拉起彈銷拉出伸縮桿，伸縮桿拉到最高點(diǎn)時(shí)，彈銷自動(dòng)插入固定孔內(nèi)將伸縮桿與下固定套固定。
2、將救生緩降器懸掛在支架旋轉(zhuǎn)臂吊環(huán)內(nèi)，準(zhǔn)備使用緩降器。
1.3 工作內(nèi)容和要求
①了解緩降器性能試驗(yàn)機(jī)的用途，主要構(gòu)成；策劃系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方案；
②了解緩降器性能試驗(yàn)機(jī)工作原理、設(shè)計(jì)緩降器性能試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)；
③完成緩降器性能試驗(yàn)機(jī)的電氣部分設(shè)計(jì)。包括：直流電機(jī)的加載原理，直流電機(jī)控制器的控制電路，拉力測(cè)量電路設(shè)計(jì)，線速度測(cè)量電路，微機(jī)計(jì)數(shù)卡的原理框圖，控制軟件流程圖；
④完成翻譯譯文，最少工作量為5000漢字；
⑤針對(duì)本課題內(nèi)容需要繪制4張A0工作圖，撰寫(xiě)2萬(wàn)字設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
1.4 課題的重點(diǎn)和難點(diǎn)
在救生緩降器的設(shè)計(jì)里，重點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和電氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。而尤以電氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為重中之重，包直流電機(jī)的加載原理、直流電機(jī)控制器的控制電路設(shè)計(jì)、拉力測(cè)量電路的設(shè)計(jì)、線速度測(cè)量電路設(shè)計(jì)、微機(jī)計(jì)數(shù)卡的原理框圖設(shè)計(jì)、控制軟件流程圖設(shè)計(jì)等。難點(diǎn)就是對(duì)速度的均勻控制，這也是由救生緩降器的本身性能要求決定的。
1.5 可能用到的主要知識(shí)和技能
在緩降器性能試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)里，可能用到以下知識(shí)和技能：根據(jù)需要繪制機(jī)器機(jī)械結(jié)構(gòu)的能力、繪制電器原理圖的能力、直流電機(jī)的加載及控制知識(shí)、拉力測(cè)量電路的設(shè)計(jì)能力、線速度測(cè)量能力、軟件流程圖的設(shè)計(jì)能力、搜集和整理資料的能力、查閱圖書(shū)的能力等。
1.6 需要自學(xué)的知識(shí)和技能
根據(jù)設(shè)計(jì)需要，可能要自學(xué)以下知識(shí)和技能：直流電機(jī)的加載及控制知識(shí)、拉力測(cè)量電路的設(shè)計(jì)能力、線速度測(cè)量能力、軟件流程圖的設(shè)計(jì)能力等。
第2章 工作計(jì)劃
05.9－05.11 搜集整理相關(guān)信息資料研究總體方案；
05.11－05.12 總體方案確定；
05.12－06.1 總體設(shè)計(jì)；
06.1－06.5 電氣設(shè)計(jì)；
06.5－06.6 撰寫(xiě)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)說(shuō)明書(shū)；出圖；答辯準(zhǔn)備。
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