便携式多功能背包说明书Word文档格式.docx
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担架——作用庞大,在各类救援活动当中都扮演着很重要的角色,已经成了现今救援活动中不可缺少的部份,可是,救援担架较为笨重,不能第一时间随救援官兵到救援现场,而是随后与医疗队伍一同达到,无疑的推延了救援,如图1—1。
图1—1
单人帐篷——在救援活动开展的同时,救援人员与受害人员的休息住宿也是一个比较大的问题,直接的关系到受灾人员的健康和救援人员是不是更好的开展救援活动。
目前的帐篷虽种类繁多,但大多属于野营帐篷与徒步帐篷,而在灾难来临并十分紧急的情况下,普通帐篷不能知足其需求,如图1—2。
图1—2
背包——背包的功能不言而喻,在各类救援活动中,都起着肯定性的作用。
但功能单一,也是背包的不足,如图1—3。
图1—3
充气船——在零八年汶川大地震时,堰塞湖与小型湖泊阻碍了救援人员的道路,所以小型充气船发挥了很大的作用,如图1—4。
图1—4
在救援工具虽然种类繁多,可是多数用途单一且笨重,单人携带较为困难。
当灾难发生的时候,无法及时的投入到救援当中。
作品改良及创新
按照此刻救援工具的局限性,咱们考虑将救援工具往多功能化、小型化、人性化的方向发展,故设计出了这款便携式多功能救援背包,它是集普通背包、单人充气船、救援担架、简易帐篷四大功能于一体的新式救援产品,且重量轻便易于携带。
第二章整体方案
功能设计:
咱们设计的这款便携式多功能救援背包,拥有四大主要功能:
一、背包:
可以充当普通的救援背包,装下普通救援人员平时装的生活物资和必要的救援物资。
二、单人充气船:
在徒步救援中,由于没有涉水的工具,无法通过一些堰塞湖和湖泊和河流,此背包可以通过结构的改变和充气,变成单人式的充气船,可以横渡堰塞湖和小的湖泊和河流。
为救援赢取宝贵的时间。
3、担架:
在救援进程中,会救援出很多伤员。
一方面,伤员由于受伤,不能随意移动,另一方面,医用担架较为笨重,不能第一时间运抵救灾现场,所以,此背包展开可以充当担架利用,有效的避免了伤员们的第二次伤害。
4、单人帐篷:
在救援期间,救援人员的住宿是一个很大的问题,不仅关系到救援人员的健康状况,也决定着救援活动的正常开展。
所以,此背包还可以看成单人式的帐篷,以供救援人员和伤员的住宿休息。
设计计算
由于要实现背包及担架等多功能的结合,所以作为主题框架的材料既要轻便又要具有必然硬度,镁铝合金具有轻便、高硬度、不易变形、耐高压等特点,但由于加工条件有限,所以咱们选择了较易加工的不锈钢来替代镁铝合金。
如表2—1所示:
组成构件
主要材料
内部框架
镁铝合金cm3)
1mm厚
22*10
4560mm
2mm厚
22*22
3984mm
浮力系统
PVCcm
)
厚
37010cm
1050g
储气装置
二氧化碳储气瓶
1升
1个
500g
辅助原件
各种连接件
1000g左右
总体
表2—1
(1)框架重量计算:
规格:
22*10(1mm厚)的重量
22*22(2mm厚)的重量
(2)浮力材料的重量计算:
咱们估计承重量为125kg(包括自重)。
计算:
浮力=排开水的重量
V排=F浮/ρ水g
=125X10/1X103X10
=
船体气囊底面积为框架主体面积S=船体气囊充气后高度H=V排/S=
此高度为理论高度,在实际当中不排除客观因素,故咱们采用高度为的气囊。
所以:
V实=SxH实
=产生最大浮力为Fmax=ρ水gv排
=
=2300N
最大理论承重量G=Fmax/g
=2300/10
=230kg
所以,咱们所设计的气囊装置完全符合利用标准和实际要求。
框架结构设计
(1)内部框架:
框架的作用主如果该背包能展开成为多用装置的前提条件,也就是所有装置的骨架。
(2)框架材料的选择:
咱们采用22×
22mm厚度1mm的方形管状镁铝合金为框架的主体结构,中间辅助支架结构采用20×
20mm厚度为的方形管状,如图2—1。
(3)材料要求如表2—1所示:
图2—1内部框架
长度
(mm)
220
460
200
440
180
420
600
3mm厚(根)
2
厚(根)长度分别为标注长度减40mm
1
12
表2—2框架材料选择
第三章功能特点
背包
(1)功能:
主要用于寄存生活必需品和一些简单的医疗设备。
(2)外型:
由框架折叠而成(
)如图3—1,背包外由防水的迷彩布料缝制而成。
如图3—2所示。
(3)背包内置空间:
图3—1背包内部框架
图3—2背包实图
救援担架
(1)功能:
通过机构的变更,可迅速将背包变成一副救援担架。
用于救援伤者,避免再次受伤。
(2)外型:
长175cm
宽50cm如图3—3。
图3—3担架示用意
图3—4担架实物图
(3)结构:
此款担架由背包展开后的框架和四个可伸缩扶手和一键控制的自动锁组成。
(4)旋转式扶手:
扶手内部与一根弹簧连接。
扶手尾部焊接有两可在旋转卡槽内转动的柱头。
将扶手尾部的柱头旋转进卡槽内时即可实现扶手的收缩。
平时不历时是卡死在旋转卡槽内的,当旋转扶手后,可自动弹出。
如图3—5、图3—6。
图3—5旋转扶手收缩状态
图3—6旋转扶手伸出状态
(5)自动锁:
用钢丝和弹簧连接锁芯,当转动开关时,弹簧受到紧缩,迫使锁芯弹出锁口。
该担架共有10个自动锁,每一个锁芯上的钢丝最后连接在开关上,从而实现一键多控,如图3—7。
图3—7
(6)开关:
开关可以上下移动一段距离,下面有一弹簧,在一般情况下向上弹起,开关上的齿与主体上的齿形成自锁,开关不能转动,需要开关自动锁是向下按开关,开关上的齿与主体所分开,向相应的方向转动实现自动锁的开关。
如图3—8。
图3—8
充气单人船
(1)功能:
在没有大型救援器械的情况下用于单人搭船渡过湖泊和堰塞湖。
将担架大小的充气船底面固定在担架上,充气船上面粘有一层带有拉链的防水材料,在未充气的状态下,将拉链拉拢可避免充气船四处展开,而且使担架更舒适。
如图3—9。
图3—9单人充气船
(3)浆:
按照木扇的原理,咱们用硬度较强,质量轻盈的铁片制成,浆的尾部焊接有螺栓,可与支撑帐篷的伸缩杆连接。
平时不用是可折叠起来放在背包内。
如图3—10。
图3—10浆
单人帐篷
供救援人员和伤员的住宿休息。
该帐篷的结构比较简易,这也是为了在救援进程中方便快速的搭建。
它主如果在担架功能的基础上实现的。
在担架的两边焊接有两个螺帽,使伸缩的帐篷支撑杆快速固定。
在担架的中间和四个扶手处均焊有10cm高的支撑脚,使帐篷离地面有必然的距离。
在两边的四个支脚上也均焊有螺帽,可以配合四个20cm高度的支撑杆。
20cm高的支撑杆与帐篷布及拉线连接在一路,便于搭建和放置,如图3—11。
图3—11
(3)帐篷布的选择:
采用一般的防水布料,将其做成帐篷的形状。
第四章主要创新点
功能上的创新
(1)将背包、担架、单人充气船、帐篷组合为一体,实现了功能上的多样化,且彼此不干扰。
(2)伸缩帐篷支撑杆可作为划桨的主体支架,对现有结构进行有效的利用。
机械上的创新
(1)担架结构与背包结构的自由转换。
(2)采用分体式结构,各个部份用活页连接并用自动锁进行一键多控,方便折叠和变换形态。
(3)旋转式扶手,收放自如,简单方便。
第五章推行应用
该背包结构简单,利用方便,本钱较低,功能壮大。
现今社会,虽然有很多救援设备,但碰到突发灾难时,很多救援设备都无法第一时间抵达救援现场,而本设计可以由单人携带,第一时间赶到救援现场,为救援提供方便。
除发生灾难的时候,在徒步旅行、外出郊游时,咱们的背包也能取得很好的运用!
所以,本设计顺应了时期的潮流,向着多功能化、小型化、人性化的方向发展。
相信在很多自然与非自然的灾害当中都能取得很好的运用。
参考文献
【1】弹簧手册(第二版)张英会、刘辉航、王德成主编,机械工业出版社,
【2】机械设计手册(第二卷).2版.北京:
机械工业出版社,2005.
【3】张策.机械原理与机械设计:
上册.北京:
机械工业出版社,2004.
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