机械深井救援器毕业设计论文.docVIP

作品简介 在现实生活中，不慎掉入深井的事件时有发生。通常因井口较小、救援设备单一而导致救援失败，为此我们设计了深井救援器。该产品专门用于井下救援，能快速有效地解决深井救援问题。 应用简单的机构完成救援任务是我们的设计理念。 深井救援器以曲柄滑块机构为主，附带了锁紧卡条，阶梯，滑轮。曲柄滑块机构起定位和承受人体体重的作用，锁紧卡条与锁紧卡扣紧后保证左右稳定，阶梯还能保持遇难者上升时平稳和舒适及减少曲柄滑块机构的受力，滑轮可以减少救援器与井壁的摩擦。在提升过程中，遇险者通过救援器下臂的拉手控制前后平衡，脚可以踩在阶梯上，而阶梯上部与救援器两侧支柱间连有弹簧，可调节长度。 深井救援器结构紧凑，曲柄滑块的曲柄与下臂能重合在一起，同时阶梯结构带有伸缩功能保证了机构占有更小的空间，使救援器在空间狭小的条件下也能到达准确位置 。 1 研制背景及意义 1.1研制背景 这是2009年7月31日发生在吉林省九台市的真实事件。 东亚讯（记者崔雷文/摄）昨日6时30分左右，九台市其塔木镇村民王某在地里干活时，隐约听到有人喊救命。顺着呼救声，王某来到苞米地里的水井前，只见漆黑的井底下卡着一个人，一问才知道是村民韩大爷。原来韩大爷一早出来遛弯，不小心掉进井里。 7时40分左右，九台市消防大队消防员赶到现场，经过勘查，水井深约20米、井口直径仅40厘米。8时左右，消防员魏鹏身上绑着绳子，头朝下进入井里，到了井下，发现井底是淤泥，水没到老人胸口位置，由于井下缺氧，老人已处于神志不清状态。因为井口窄小，消防员先后动用了5种救援方案均告失败，最后，消防员与现场民警商量，用手铐和麻绳把老人的手臂捆好，直到12时30分左右，才把韩大爷救出来，但此时老人因缺氧已死亡。 坠入深井的案例在国内频繁发生，下面是发生在山西省的两起坠井事件。 2009年08月25日21时，在山西长治市长治县八义镇官道村，一位女子不慎坠入二十多米深的井中，由于井口较窄，营救工作异常艰难。经过近两个小时的努力，消防官兵终于将其救出。见（图2） 2009年6月25日9时，发生在山西省的一个井下救援事件，由于井口狭窄且较深，营救人员采用挖掘机在井口旁挖掘，当挖掘到井底时，起初在水面的被困者由于长时间处于井底导致身亡。见（图3） 图1 紧急营救中 图2 救援成功 图3救援失败 1.2 研制意义 在坠入深井后，遇险者会轻度受伤，而四肢基本完好。我们设计的产品——深井救援器，借助遇险者的四肢与救援器配合来完成救援。该产品不仅操作方便，而且加工简单，成本低，能有效地解决狭小空间的救援问题，会给此类救援工作带来了极大的方便，进而更有效率地挽救被困者的生命。 2 设计方案 2.1 产品原理 2.1.1 机械部分 图4 深井救援器实体图 机械部分包括提升结构、锁紧结构和曲柄滑块机构、阶梯结构。如图5、图6、图7、图8所示。 图7 曲柄滑块机构打开（左）和闭合状态（右） 图8 阶梯滑轮结构 2.1.2 辅助部分 考虑到被救者长时间处于被困状态，饥渴、缺氧可能导致体力不支或半昏迷状态，这会给给救援工作带来更大困难。深井救援器可根据情况安装辅助设备——语音视频传输、照明系统及附带安全带。通过该系统救援人员和被救人员可以通过无线传输使双方通话，救援人员可以通过摄像头看到井下的情况，对救援工作进行指导，可以保证工作的顺利进行。 辅助部分的安全带主要是为了防止被困者由于被困时间较长，体力不足而导致身体脱离机构，还分担了部分腋窝的受力，从而达到双重的保护作用，进而保证救援工作的顺利进行。 2.2 方案确定 在设计此救援器时首要考虑的是井口的大小，根据井口的大小和实际应用的需要设计出曲柄的长度，进而确定连杆长度和滑块的大小。由于在上拉过程中，下臂会给人一个很大的挤压力，因此在上臂增加一个锁紧卡条，防止救援器张角变小，既防止救援器对人体的挤压，又保证救援器展开的稳定性。遇险者通过救援器末端的拉手和阶梯控制前后平衡。 3 使用方法和性能分析 3.1 使用方法 绳索的一端连接在救援器的吊扣上，另一端连接手动葫芦，手动葫芦连接在三角架上。当救援工作开始后打开语音图像传输系统，方便对被困者进行指导。当救援器到达被困者面前时，被困者打开曲柄滑块机构脚踩在阶梯上，自己调节所需的宽度和阶梯的长度，把曲柄放入腋窝下，双手握住下面的把手套，脚踩在阶梯上被救者就可以随着救援器的提升而被救出。 此救援器操作简单、方便、灵活，可以在短时间内将人救出。 3.2 性能分析 救援器的结构设计简单，无复杂的零件，易于加工，成本低，可装配性与工艺性好；操作简单方便，可以快速解决深井救援问题；对人体健康无影响、对环境无污染。如果此产品被推广，将会是深井救援的一大亮点。 4 设计计算 4.1