作品名稱:自主移動式逃生艙
學校名稱:武漢城市學院
參賽隊伍:黑狐
參賽學生:趙耀 朱然濤 朱正斌
指導老師:段偉 徐江陵
自主移動式逃生艙
一.設計背景
2010年10月13日智利礦難營救奇跡,在國際社會上產生了強烈的反響,各國相繼對礦難的搜救設備和礦難的逃生設備進行了不同程度研究。我國是一個礦難大國,礦難搜救經驗不可不謂不豐富,我國在汲取以往的搜救經驗和通過對美國、南非、澳大利亞等國對地下礦井安全設施的研發,國家安全總局提出了以建設救生艙為代表的安全避險“六大系統”,并列入十二五規劃內,由此要求我國所有煤礦全面覆蓋安全避險系統。
二.設備要求
逃生艙作為一個礦難生命工程,需要滿足以下要求:
1.抵抗沖擊波和堆谷壓力
2.提供96小時及以上的自給自足的生存環境
3.醫療急救設備
4.人員定位設施和通信設施
三.設計理念
根據現有逃生艙的調研可知:
1.普通的可移動式逃生艙在重量上是一個“巨無霸”的形式,它的體重是15噸或以上。
2.在運輸設備上,由于體重大,而且不能夠自行的上下運輸設備。
3.在礦道或平坦的路面上不能夠自行的移動。
4.發生礦難后,艙內的溫度在35度上下。
由于市場上所售的逃生艙還存在的許多不足,因此我們通過對已有逃生艙的研究,解決了室內溫度控制、質量龐大和不能自主行走(上下運輸設備和跨越地面不平障礙)等一系列的難題,并設計出了一款新型的逃生艙----自主移動式逃生艙。
四.逃生艙的主題要部件
1. 溫度的控制(新型材料)
采用溫度傳導系統是利用氟利昂和新型材料(導熱的能力是銀的30000倍)相結合。將該材料均勻的分布在逃生艙箱體的上表面,使其與外體的鋼板相接觸,形成一個大面積的蒸發器。在進行熱的傳導過程中因與外界的接觸面積大,傳導過程比較的快,便于室內的溫度快速的調節。
2. 殼體厚度
逃生艙的外殼分三層-----外層,中間層和內層(8+10+3mm)。根據武漢科技大學周鼎教授堆谷應力的公式計算,外層采用8mm鋼板就能抵抗在3000m礦井下所產生的堆谷壓力。然后,中間層隔熱層為10mm。防止因艙外的高溫對艙內生命系統的破壞。最后,內層鋼板為3mm.內層鋼板3mm起到固定隔熱層和支撐的作用。因此,在艙體的殼體厚度上我們設計的為8mm+10mm+3mm,的殼體厚度。
3. 支撐和行走機構
支撐系統,利用前后支撐架先使箱體離地到車廂的高度,將導軌輪放在車廂上收起前支撐架,然后利用艙體外部的導軌輪在車上滾動然后汽車接著倒退使逃生艙的4/5長度,在收起后支撐架艙體自動在車上運動一段合適的距離。
行走系統,采用的是自帶鋼軌并利用齒條與齒輪的嚙合使其移動。當齒輪正轉時就向前走齒輪反轉可以收回鋼軌目的就是為了下一次的前進做準備,當然在行走中必須要用到支撐系統。