避难新型床梯.doc

用于集体宿舍楼发生火灾的紧急避难新型床梯一、 设计目的在众多灾难中，火灾是最常见也是最让人扼腕叹息的，人们往往是因为起火时无法脱身而失去他们宝贵的生命。当发生火灾时，人往往缺乏逃生工具而束手无策，上海商学院四名大学生就是这样一个悲剧性的例子。结合各种实际情况，我们小组在原有集体宿舍楼床梯上进行了创新，使其具有逃生避难的功能。梯子平时用于集体宿舍攀爬床所用，发挥其应有的作用。当火灾发生时，我们可以利用梯子寻求更多的逃生机会。于是，本小组立足防范于未然，在普通梯子的基础上，设计了在突发灾害发生时保护自我和他人生命安全的机械一种用于集体宿舍楼发生火灾的紧急避难新型床梯，并动手制作了其木质实物。二、 工作原理 一般梯子结构简单，没有机构上的复杂性，只是一个结构稳定的杆件物体。本梯子沿用了传统梯子的基本结构，只是在其基本结构上加以变化，使梯子成为了用于集体宿舍楼发生火灾时可发挥其逃生避难作用的新型床梯。此床梯经本小组设计后，平时仍可保证宿舍人员上（下）床的正常使用，毫不影响其安全稳定性；发生火灾时，即可将梯子瞬间取下用于逃生。 梯子与床体用所设计的挂钩连接，用一对六角螺栓加以固定。平时六角螺栓将梯子与床体固定在一起，人可安全稳定地上（下）床；需要搬动时，只需用一定的力度（力量要求很小）将六角螺栓拔出，梯子便可被挪动。 一般一个宿舍有多个梯子，当逃生时若单个梯子长度不够，可将多个梯子首尾相接地连在一起增加长度。在每个梯子底部最后一个踏板上方，两扶手逐渐向内圆弧形过渡，扶手之间的间距变窄。此时，设置一根截面尺寸稍小于踏板、且长度大于踏板的横杠穿插过两扶手，用做最后一级踏板和下一级梯子的钩挂。梯子与梯子之间仍用挂钩连接，同时用前述同样规格的六角螺栓固定，方便快捷，无需其他任何辅助工具。 外墙处需安装一钩挂装置，本小组对其进行了严格的应力计算，其安全性可得到保证，并且安装方法简单。发生火灾时，多梯首尾相接后，将首梯的挂钩钩在外墙的钩挂装置上，仍用六角螺栓固定，人即可顺着梯子爬下，获得更多的逃生机会。 本小组还在每个梯子的尾部设计安装了一组支撑部件，其端部用橡胶包裹，既可缓冲压力，也可使梯子与墙壁保持一定的距离，避免了人站在梯子上因太过贴近墙面而无法落脚的尴尬，保证了人的生命安全。三、 设计计算1、 扶手设计材质：冷拔无缝方形钢管的尺寸钢管（GB3094-82）尺寸规格： 外正方形边长： 厚度：s=2.5 截面面积 F=2.14 重量：G=1.68/m =1.86 =1.49 2、 螺栓选择 选用GB 5780-86 M860型六角螺栓材料：低碳钢保证载荷：F=6590 N极限情况时，螺栓受到剪切力=5000N F3、 各受力部分的应力计算（1） 扶手极限情况：六个人在同一梯子同一排上，一边扶手的拉应力（图三1）六个人以每人80Kg计算，并且富余一些重量，则：F=5000N（2） 踏板一个人踩在踏板上，踏板所能承受的弯曲应力（图三2）（3） 连接杆（图三3）极限情况：情况：各梯子钩挂，六个人均在同一梯子上且都踩在梯子中间时，连接杆的弯曲应力计算： 情况：各梯子钩挂，六个人均在同一梯子上且都踩在梯子一侧时，连接杆的弯曲应力计算： （4） 挂钩极限情况：情况：各梯连接，两扶手受力分布相同，首梯挂钩的弯曲应力计算：情况：各梯连接，一扶手受全部力，首梯挂钩的弯曲应力计算：（5） 外墙处连接床梯挂钩的承重装置的应力计算（此装置采用材料为Q235冷拔无缝方钢，其截面正方形边长 a=8）水平方向：与水平呈角：四、 使用方法1、 取下用于固定梯子的六角螺栓，抱住梯子竖直往上抬，梯子就从床体卸下，并用同样方法依次将其他床的梯子拿下；2、 利用钩挂装置将梯子首尾相连，用所取下的原有六角螺栓固定；3、 将梯子挂到逃生出口的钩挂装置上（如窗台外、阳台等），用六角螺栓固定；4、 确保梯子挂稳后，人可顺着梯子依次爬下远离灾源。五、 功能特点及主要创新点1、 本产品的主要创意在于：结合现状将普通的床梯改为可逃生避难的新型梯子，既不影响平时上下床的使用功能，又可用于逃生避难，一梯双用，省力又省心。2、 床端部的挂钩可挂于窗、阳台外所设置的可承受较大力的可靠钩挂装置上，使逃生通道变得更加广泛。3、 多梯相连，可大大增加梯子的长度，扩大逃生者的避难范围，延长了救援时间（如待在梯子上悬于空中等待救援），增加了遇难人生还的可能性。4、 如若多层人员同时逃生，高层逃下者可借用所挂床梯逃到低层，再借用低层所挂床梯往下逃，以直接到达地面。六、 作品实物模型外形照片（注：实物按照比例1：1制作，为木材质地，制