作品名稱:家用自動升降梯
學校名稱:廣州科技職業技術大學
參賽隊伍:廣科自動化5隊
參賽學生:成子奇 陳永浩 王朝昫
指導老師:鄧汝榮 鄖鵬
一、產品概念設計思路
人字梯:也稱折梯,用于在平面上方空間進行工作的一類登高工具,因其使用時,前后的梯桿及地面構成一個等腰三角形,看起來像一個‘人’字,因而把它形象的稱為‘人字梯’。
實用的人字梯有固定人字梯和活動人字梯。固定人字梯是人們臨時搭建工具;活動的人字梯是將兩個梯子的頂部用活頁連在一起,移動的時候可以合起來,由于它的靈活性,故廣泛應用于臨時登高操作上。早期的人字梯一般是木材制作的,隨著金屬工業的發展,現在多利用鋁合金材料;鋁合金人字梯具有輕便,美觀,耐用的特點,且造價不高,故被廣泛使用,但通常在攀爬過程中需要單腳做支撐運動,使得短時間內梯子中心偏移,隨著攀爬高度提升梯子左右搖擺越來越明顯,造成安全隱患,并且年齡偏大手持物品的人群攀爬梯子格外危險。
本產品采用兩個微型電機及一個踏板,無線遙控踏板在梯子間做上下往復運動,無需攀爬梯子,可節省人力并大大降低攀爬時的安全隱患。
二、梯子基本規格
1)梯梁的截面尺寸不得小于30mm×80mm。
2)踏板的截面尺寸不得小于40mm×45mm。
3)踏板間距為275mm~300mm。
4)最下一個踏板與兩梯梁底端的距離均為275mm。
5)踏板與梯梁間采用榫接。踏板的榫穿過梯梁時,其榫頭應與梯梁面取平, 所有榫眼的中心應處在梯梁寬面的中心線上,其榫眼與榫緊密相接,槽、榫兩端不得有劈裂,榫頭應漲緊。
6)梯長不應超過5m。
7)梯寬不小于300mm。
8)梯梁與踏板夾角(銳角)最大不超過87°15ˊ
9)梯的工作角度為75°土5°
10)折梯必須設有撐桿或安全鉸撐或安全拉繩,撐桿和安全鉸撐應設在梯梁中點并能鎖固;撐桿或安全鉸撐應采用堅固可靠的材料制成,安全拉繩應用鐵鏈、鋼絲繩或多股鐵絲制成,禁止使用電線、尼龍繩、麻繩、布條等具有延展能力的材料。
11)牽引線采用1.6mm不銹鋼絲,最大承重137kg,被拉斷力1.320kn。
12)電機采用220V,固定轉速36/min,功率180W,速比40。
總結
本產品是通過市場調查研究,總結人字梯發展現狀及創新要求提出的概念性設計,本概念性產品結構簡單,易于安裝維修,主要用于家庭、辦公室等要求高度在2mm左右的作業場所,產品主要優點:
1)節省人力:可代替雙腳做是能運動,尤其對腿腳不靈便和雙手持有物品,不便于攀爬的人群準備。
2)降低安全隱患:上下扶梯時由于人體中心發生偏移,梯子摩擦力和支撐力無法達到穩固梯子的作用時,大大提升事故的發生率,本產品在上下梯子時人體始終保持中心不變,并由限位裝置保證在可控的安全范圍內做升降運動。
3)速動控制:遙控器無線鏈接電機做正反轉運動,并可調節電機功率做到控制上下運動速度。