搜索
兰州交通大学课程设计论文题目：气垫式伸缩救生船专业：班级：姓名：指导教师：完成时间：2010-12-122气垫式伸缩救生船的设计摘要气垫式伸缩救生船是在水灾发生后，为保证受灾人员能安全逃生而设计的逃生装置。它可以放在普通救生船上，在普通救生船载不完人的情况下，用于危急逃生；也可以放在家里，发生水灾时进行逃生。本文对气垫式伸缩救生船从机构设计、机构间的受力分析、以及船的浮力等方面进行了详细的研究计算。首先，为了减小船身的体积，占的位置少，该船采用了伸缩机构。遇到水灾时，利用伸缩机构就可以很快的把船身打开，快捷而且方便。结构简单、抗风浪能力强、可折叠、便于携带。其次，该船采用了气垫装置，在发生水灾时，利用充气泵给气垫充气完成后，船就可以用了。我们在研究过程中给出了相关机构详细的计算设计过程和图纸的详细标注。再次，该船上的所有机构连接用螺栓或铆钉进行连接。最后，本船实用新型体积小、成本低、使用方便，与救生圈相比，是一种既实用、又能提高求救者生存率的小型水上救生设备。根据以上的理论计算，对气垫式伸缩救生船进行了模拟实验，取得了比较满意的结果。关键词逃生充气伸缩救生船3AbstractAircushiontypetelescopiclifeboatisinafloodoccurs,toensuretheaffectedpeoplecansafelyanddesignofescapedevice.Itcanbeplacedinordinarylifeboats,intheordinarylifeboatyearsdon'tperfectconditions,usedforemergencyescape;Canalsobeputinthehome,whenaflood,escape.Inthispaper,aircushiontypetelescopiclifeboatfrommechanismdesign,betweenorganizationsforceanalysis,andtheship'sbuoyancyandotheraspectsofthedetailedstudyofcalculation.First,inordertoreducethevolumeofthehull,accountingforpositionless,theshipwasadoptedtelescopicinstitutionsmeasures.Meetflood,usingtelescopicinstitutionswillsoonopenthehull,veryconvenient.Simplestructure,resistingwavesabilitystrong,butfold,easytocarry.Secondly,theshipadoptsthemattressdevice,occurredinflood,usingaeratingpumptomattressinflatedafterfinishing,shipcanuseit.Weareintheprocessofresearchpresentedrelatedinstitutionsdetailedcalculationofdetaileddrawingsdesignprocessandlabeling.Again,theshipallinstitutionsareconnectedwithboltconnection.Finally,thisshiputilitymodelsmallvolume,lowcost,easytouse,comparedwithlifebuoy,isapractical,andcanenhancethesurvivalrateforsmallwaterrescueequipment.Accordingtoabovethetheoreticalcalculationofaircushiontypetelescopiclifeboatsimulatedexperiment,andachievedsatisfactoryresults.Keywords:escapetelescopicinflatablelifeboat4目录摘要....................................................2Abstract...............................................3第一章绪论.............................................71.1设计背景...............................................71.2水灾逃生发展概况.......................................81.3设计的目的及基本原理....................................81.3.1设计的目的..........................................91.3.2基本原理...........................................9第二章整体方案设计....................................102.1整体方案的设计....................................102.2作品原理简介......................................112.3装置的优点与不足..................................152.3.1装置的优点....................................152.3.2装置的不足....................................15第三章装置零部件设计.................................163.1杆件的基本变形及其特点.................................163.2轴向拉伸和压缩杆件的内力分析..........................173.3轴向拉伸和压缩杆件横截面上的应力.......................183.4拉(压)杆的强度计算....................................183.5连接件的实用计算......................................205结束语.................................................22参考文献...............................................23致谢...................................................246第一章绪论1.1设计背景自古以来，水灾就一直困扰着人类的生活，古时候就有大禹治水的神话，可见水灾自古就严重的危害着人类的正常生活。近年来我国更是水灾连连，大家应该都还记得我国1998年洪灾的影响。1998年中国的“世纪洪水”，在中国大地到处肆虐，29个省受灾，农田受灾面积3.18亿亩，成灾面积1.96亿亩，受灾人口2.23亿人，死亡3千多人，房屋倒塌497万间，经济损失达1666亿元。1998年长江洪水是本世纪第二位的全流域型大洪水,仅次于1954年。还有就是今年，我国南方多省7遭遇谁在袭击，造成严重的人员伤亡和经济损失。来自国家减灾委、民政部的统计，截至2010年8月6日，今年洪涝灾害造成全国2亿人(次)受灾，1454人死亡，669人失踪，1214.8万人(次)紧急转移安置，1347.1万公顷农作物受灾，其中209万公顷绝收，136.4万间房屋倒塌，358.1万间房屋损坏，因灾直接经济损失2751.6亿元。基于以上史实，为了使更多的受灾人群能够逃生，我们设计出了这个简易方便存放的气垫式伸缩救生船。1.2水灾逃生发展概况由于我们天天都在与水打交道，随时都有发生水灾的可能，于是各种水灾逃生装置被设计发明出来。比如说，为了拯救溺水人员，人们发明了救生圈；为了在水灾中逃生，人们设计了救生船。但是，普通救生船成本较高，体积较大，因此不是大部分家庭都能拥有。为了使大部分家庭家里都有救生船，使更多的受灾人群能够逃生，人类急需发明一种结构简单、体积小、成本低、使用方便、容易存放的救生船。于是我们设计出了具有以上优点的气垫式伸缩救生船。它既可以放在普通救生船上，在普通救生船载不完人的情况下，用于危急逃生；也可以放在家里，发生水灾时进行逃生。1.3设计的目的及基本原理1.3.1设计的目的：我们旨在设计一种结构简单、体积小、成本低、使用方便、容8易存放的救生船，使更多的受灾人员能够在危急情况下乘该船进行逃难，从而减少受灾人员的伤亡。为了使大部分家庭家里都有救生船，我们设计出了这种可以伸缩的气垫式救生船。希望能帮助更多的受灾同胞脱离灾难。1.3.2基本原理：本救生船主要利用简单的伸缩机构，遇到水灾时，利用伸缩机构就可以很快的把船身打开，而平常不用时又可以把它收起存放起来，非常快捷方便。它结构简单、抗风浪能力强、可折叠、便于携带。本船的核心部分是气垫装置，在发生水灾时，利用充气泵给气垫充气完成后，船就可以用了。而平时气垫里没有充气，加上伸缩机构，使得船身体积较小，容易存放。本船的基本原理就是利用充气后的气垫的浮力使船身漂浮在水面上，从而达到载人的目的。本船的船身上的伸缩机构所有的连杆，我们选用了铁素体不锈钢材料。铁素体不锈钢含铬12％～30％。不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造。于是选这个材料，船身耐磨，不易被腐蚀，强度高，可以保证船的安全性，使得船上的人能够安全的离开。9第二章整体方案设计机械系统是由原动机、传动系统、执行系统、控制系统和其它辅助系统组成的，所以，机械系统总体方案设计的内容应是这几部分的方案设计及其各部分间的协调设计。即执行系统的方案设计、原动机类型的选择、传动系统的方案设计、控制系统的方案设计和其它辅助系统的方案设计。机械系统整体方案设计的特点：1．协调性：整体系统由各个子系统组成，虽然各子系统的功能不同、性能各异，但它们在组合时必须按照整体功能的需要。2．相关性：构成系统的各要素之间也是互相关联的，它们之间有着相互作用、相互制约的特定关系。某个要素性能的变化将影响对相关要素的作用，从而对整个系统产生影响。3．内外结合性：任何系统必定存在于一定的社会和物质环境中，机械系统也不例外。环境的变化必将引起系统输入的变化，从而也将导致其输出的变化。2.1整体方案的设计本设计主要是依靠充气泵进行充气，使气垫里面充满气体，从而膨胀是船身打开。本船的船身是由四根大钢板和连接钢板的一些连杆（材料为铁素体不锈钢）组成的伸缩机构构成，以达到船身能进行伸缩的效果，从而使船的体积较小，易于存放。在船身打开后，在伸缩10机构的每个连杆之间加上一个由磁铁做成的固定机构，从而使船身固定起来，当取掉固定机构以后，船身又可以缩回去了。本船的基本原理就是利用充气后的气垫的浮力使船身漂浮在水面上，从而达到载人的目的。整个救生船的立体图如图2-1。图2-1气垫式伸缩救生船整体效果图2.2作品原理简介11气垫式伸缩救生船各部分介绍：1.和气垫连接的两块钢板。钢板上有孔，是用于放螺栓的，如图：2.船身中间的两块钢板。钢板上也有用于放螺栓的孔，如图：123.伸缩机构，它由连杆和铆钉组成，船打开以后，连杆端上套一个磁铁做的固定块，如图：伸缩机构固定块4.气垫装置。利用充气泵给气垫充气完成后，气垫膨胀起来，利用气垫的浮力