3.3动力系统
第一套动力方案是采用小型内燃机作为整个装置的动力来源,优点是功率大可实现更加快速而有效的救助行动,缺点是对环境有污染,造价较高,不利于大面积的使用和推广。
第二套动力解决方案是由安装在装置下方的电动机和与之相连的螺旋桨构成,此系统为整个装置提供动力,此装置高效,易于实现,我们最终选用此套动力方案。 3.4传动系统
装置的传动系统主要由减速箱及数根轴组成,减速箱设计为齿轮传动,传动比依据电动机转速确定。齿轮材料选择普通钢或塑料亦可,减速箱为四级传动。 3.5总体方案如图
总体设计中主要的问题在船体稳定性方面,若使用普通单体船型,在落水人员抓住救生装置后产生晃动的话,装置动力会损失,或者整个装置会有倾覆的危险,我们查阅资料后决定使用这种双体船,这种船体的稳定性好,抗沉性佳。
关于装置实物尺寸,我们的设计为浮筒长在350mm左右。
图4 水上救生装置整体布局图
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图5 三维效果图
4理论设计计算
M(力矩)=F.S
5工作原理及性能分析
施救人员在岸上或者其他大型船舶上通过遥控手柄控制救生装置的运动方向,方向有三个即“前进、左转、右转”,到达被救者周围后,装置停止运动,此装置设计为可视范围内,由于水流,风力及其他外界因素的影响,装置定位精度有限,因此需要施救者判断救生装置到达后救生圈释放位置和时间。
按下遥控手柄上的充气救生圈释放按钮,救生装置上的接受器接受到控制信号,连接减速箱的电动机旋转,带动减速箱转动,微型气泵同时启动。减速箱变速,并通过轴将力传递给击打衔铁,衔铁触动开关,此过程中需克服开关上弹簧弹力及摩擦力压缩救生圈通过下方处于压缩状态下弹簧弹力的作用,被抛射出去,在这个过程中微型气泵对救生圈进行充气。 待救生圈完全打开后,对装置进行位置调整,使被救人员抓住充气气囊,然后通过自带动力将被救人员拉向岸边。水上救援任务完成,采用遥控装置避免了施救人员与落水者的身体接触,提高了安全性能。
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图6 救生圈抛射工作图
6创新及应用
1)体积小,重量轻,救生效率较高。
2)操作和控制简便,任何工作人员很容易地使用它。
3)采用遥控装置避免了施救人员与落水者的身体接触,提高了安全性能。
4)目前南方大部分地区突降骤雨,必要的救生设备有限且不方便,大部分救生装置都需要改进,因此应用前景很广。
参考文献
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