專利名稱：高樓逃生緩降器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及高樓安全逃生的裝置。
背景技術(shù)：
目前，火災(zāi)的最大危害是致人傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)90年代平均每10萬(wàn)人口的火災(zāi)死亡數(shù)美國(guó)是1. 77人，日本是1. 66人；我國(guó)火災(zāi)死亡人數(shù)雖然相對(duì)較低，但絕不能忽視火災(zāi)的隱患。在火災(zāi)發(fā)生的危機(jī)時(shí)候，人們?cè)隗@慌失措中往往失去理性的判斷，盲目采取跳樓的方式企圖逃生。然而，盲目從高層往下跳，結(jié)果往往非死即傷。08年11月14日，上海商學(xué)院徐匯校區(qū)女生宿舍發(fā)生火災(zāi)，4名女生被大火圍困，被逼跑到東面的陽(yáng)臺(tái)上，情急下先后從6樓跳下，不幸全部當(dāng)場(chǎng)身亡；在這個(gè)背景下，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有部分企業(yè)和國(guó)內(nèi)公司生產(chǎn)出了用于高樓逃生的裝置以及部分消防器械，但在這些產(chǎn)品中有的操作復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不適合家庭辦公使用，有的則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性不高，滑降速度不穩(wěn)定，控制不方便?；诖?，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種安全性高，價(jià)格合理，操作方便的高樓逃生緩降器發(fā)明內(nèi)容為了解決高樓安全逃生的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高樓逃生緩降器，它具有安全性高，價(jià)格合理，操作方便的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索、凸輪、主管、圓柱銷和手輪，凸輪和多個(gè)圓柱銷裝在主管內(nèi)，手輪裝在凸輪的凸輪軸上，繩索穿過(guò)凸輪與主管的空隙，交叉繞在多個(gè)圓柱銷，然后穿出凸輪與主管空隙。如上所述的高樓逃生緩降器，其特征在于它還包括安全掛環(huán)，安全掛環(huán)連接在最下方的圓柱銷上。 本實(shí)用新型具有安全性高，價(jià)格合理，操作方便的優(yōu)點(diǎn)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)(1)本裝置能夠在無(wú)需任何外來(lái)動(dòng)力就能確保安全可靠的實(shí)現(xiàn)高樓逃生；(2)本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能省力、緊急自鎖，救援安全；(3)本裝置通過(guò)控制手輪可控制下降的速度；(4)本裝置能實(shí)現(xiàn)雙向互用，救援效率高。
圖1是本實(shí)用新型的原理圖。圖2是高樓逃生緩降器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3(a)、圖3(b)是裝置中的極端狀態(tài)圖。圖4是作品外觀圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖中標(biāo)記的說(shuō)明繩索1，凸輪2，套管3，主管4，圓柱銷5，安全掛環(huán)6，手輪7，M6圓頭螺母及墊片8，凸輪軸9，，MlO圓頭螺母10，本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如圖2所示，一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索1、凸輪2、主管4、圓柱銷5和手輪7，凸輪2和四個(gè)圓柱銷5裝在主管4內(nèi)，手輪7 裝在凸輪2的凸輪軸上，，繩索1穿過(guò)凸輪2與主管4的空隙，交叉繞在三個(gè)圓柱銷5，然后穿出凸輪2與主管4空隙。本實(shí)施例中它還包括安全掛環(huán)6，安全掛環(huán)6連接在最下方的第四圓柱銷5上。在主管4外還套有一個(gè)裝飾作用的套管3。1工作原理參考機(jī)械設(shè)計(jì)中帶傳動(dòng)的最小初拉力和臨界摩擦力的關(guān)系。將其應(yīng)用于繩索繞在圓柱銷上(如圖1所示)，這種情況下繩索兩端的拉力關(guān)系F1 = F2 · eaf式中Fl——緊端拉力F2——松端拉力f——摩擦系數(shù)a-包角我們將逃生繩纏繞在用于增大滑降阻力的圓柱銷5上，繩子上端的拉力為人體的體重(50-100kg)，根據(jù)歐拉公式緊端拉力和松端拉力的關(guān)系，F(xiàn)l通過(guò)利用繩子纏繞在圓柱銷產(chǎn)生摩擦使得F2成倍的減小，其中Fl與另一邊的繩子拉力F2滿足歐拉公式，從而利用摩擦力來(lái)達(dá)到省力的目的。F1 = F2 · eaf式中Fl——人體的重力為緊端拉力；F2——繩索在圓柱銷上纏繞一定的圈數(shù)后的拉力為松端拉力設(shè)計(jì)方案1.方案擬定人從高樓沿繩子向下逃生實(shí)際上就是利用手與繩子之間的摩擦力來(lái)使人安全降落。正是基于這個(gè)思想，我們?cè)噲D用增大摩擦力的方法來(lái)使人安全降落。因?yàn)槭峙c繩子的接觸面積以及握緊力都是有限的，且這個(gè)滑動(dòng)摩擦很容易傷手。我們想將繩子纏繞在圓柱銷5上來(lái)增大摩擦力，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。如圖2所示，繩子經(jīng)過(guò)纏繞一定的圈數(shù)，以增加包角，增加主動(dòng)力和從動(dòng)力的比例，從而，使繩子末端的拉力大大降低，我們?cè)O(shè)計(jì)為10-20kg。末端的10-20kg的拉力由凸輪 2把繩子壓緊在主管4的內(nèi)壁上來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)(1)當(dāng)凸輪壓緊繩子時(shí)，滑動(dòng)速度變慢；(2)當(dāng)凸輪放松繩子時(shí)，滑動(dòng)速度變快；(3)當(dāng)繩子被完全放松時(shí)(圖3(a))，滑降的速度最快(我們?cè)O(shè)計(jì)速度為 0. 5-1. 2m/s)；(4)當(dāng)繩子被完全壓緊時(shí)(圖3(b))，人懸停在繩子上。2.極端狀態(tài)的分析[0050]狀態(tài)一完全放松，緩慢加速下滑，如圖3 (a)所示當(dāng)凸輪2輪槽底面到主管4內(nèi)壁距離最大時(shí)(此時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角為初始轉(zhuǎn)角，0° )， 繩索1處于放松的狀態(tài)，凸輪2和主管4內(nèi)壁之間的摩擦力最小，此時(shí)松端的拉力F2最小， 這時(shí)在人自身重力(Fl)作用下繩索1被緩慢的抽出，緩慢加速最終達(dá)到最大速度，此速度是我們?cè)O(shè)計(jì)的最大安全下滑速度。狀態(tài)二自動(dòng)自鎖，完全懸停于繩索上，如圖3(b)所示當(dāng)繩索繼續(xù)被抽出，繩索1與凸輪2之間的摩擦力使得凸輪繞其中心轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，即凸輪轉(zhuǎn)角θ增大，在凸輪的外輪廓的作用下繩索1被壓緊在主管4內(nèi)壁與凸輪之間，產(chǎn)生較大的摩擦力，即F2隨之變大，繩索1與圓柱銷5產(chǎn)生的摩擦力也隨之變大，從而達(dá)到自鎖狀態(tài)。3.相關(guān)參數(shù)的分析與試驗(yàn)測(cè)定繩子與圓柱銷的動(dòng)摩擦系數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定由歐拉公式緊端拉力和松端拉力的關(guān)系F1 = F2 · eaf包角 α = 2η π摩擦系數(shù)/= ta(fl/F2)
a式中η——為繩索在圓柱銷上的纏繞圈數(shù)a —繩索在圓柱銷上的纏繞角度，rad表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)及摩擦系數(shù)計(jì)算結(jié)果如下
權(quán)利要求1.一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索、凸輪、主管、圓柱銷和手輪，凸輪和多個(gè)圓柱銷裝在主管內(nèi)，手輪裝在凸輪的凸輪軸上，繩索穿過(guò)凸輪與主管的空隙，交叉繞在多個(gè)圓柱銷，然后穿出凸輪與主管空隙。
2.如權(quán)利要求1所述的高樓逃生緩降器，其特征在于它還包括安全掛環(huán)，安全掛環(huán)連接在最下方的圓柱銷上。
專利摘要一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索、凸輪、主管、圓柱銷和手輪，凸輪和多個(gè)圓柱銷裝在主管內(nèi)，手輪裝在凸輪的凸輪軸上，繩索穿過(guò)凸輪與主管的空隙，交叉繞在多個(gè)圓柱銷，然后穿出凸輪與主管空隙。具有安全性高，價(jià)格合理，操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A62B1/14GK202105336SQ20102028482
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者劉在華, 劉正楷, 張秉梁, 張齊, 汪晴, 程升升 申請(qǐng)人:劉在華, 張齊, 程升升