哈尔滨工程大学哈工程工程认识创意报告

1、亠程认识课程创意报告选题名称：燃放烟花系：动力与能源工程学院级：20160316员：2016-11-20组员分工情况姓名学号分工步骤构丿 绘图步骤构思步骤构思报告整理 电路设计n演示文稿制别作总体规划 步骤构思步骤构思整体方案设计：1. 设计要求与设计原理在完成方案设计的过程中，我们使用了蜗轮蜗杆机构，齿轮齿条传 动装置以及带传动装置来设计其机械结构部分。 需要控制电动机，可 编程机械手、风扇、高压发生器等装置实现目标。为了第一步操作安 全，我们选用继电器来控制电动机。采用震动开关与场效应晶体管组 成一个控制电路控制电风扇。应用机电一体化技术对可编程机械手编 程以实现特定功能。我们还使用 N沟

2、道场效应晶体管实现了类似继 电器自锁电路的功能。2. 方案论证与比较2.1根据设计要求，我们的方案主要由以下若干个步骤组成：2.1.1电动机M第一步，闭合开关K1，继电器吸合， 开始运转2.1.2力经轴A1，由蜗轮蜗杆减速机构减 速，再由轴A2经过轴B1连接到直 齿锥齿轮传动机构由轴 B2输出， 转速进一步降低。轴 B2末端连接 的曲柄触发与机械手相连的开关。第二步，电动机输出的动2.1.3第三步，机械手按照附录 所示程序动作，把铁块抓取，移动 到右侧释放。A1A2B2微动开关B1L.1/'-1 /C8-C9C82.1.4 第四步，齿条C1与齿轮C2组成齿轮齿条传动结构， 齿轮C2与连

3、杆C3、滑块C4组成曲柄滑块结构。铁块落在齿条 C1上端的平台上，齿条 C1在铁块重力的作用下向下滑动，带 动齿轮C2逆时针方向旋转，滑块 C4随即向右滑动2.1.5 第五步，滑块 C4与齿条C5相连，齿条 C5与齿轮 C6啮合。齿条C5随滑块C4向右滑动，齿轮C6逆时针方向旋 转，带动皮带轮C7与C7 '逆时针方向转动。2.1.6和C7'第六步，皮带轮C8与C8 '通过带传动与皮带轮 C7 连接。曲轴 C9随皮带轮C8与C8 '转动。第七步，曲轴C9上悬挂一铁块，曲轴C9逆时针旋转，2.1.7铁块落入联通器一侧，联通器另一侧水位上升， 浮子上的针扎破 气球，气

4、球爆炸。2.1.8 第八步，震动开关在气球爆炸声中瞬间合上又断开， 场效应管栅极和源极间寄生电容充电完成，场效应管导通，风扇2.1.9第九步，风扇吹出的风使轻质小球沿斜面滚下，挤压注射器喷出水柱2.1.10第十步，水柱喷射在包裹有金属钠的脱脂棉上，随即 脱脂棉开始燃烧，烧断细线，细线下端的小球右摆，触动按键开 关Key©1第十一步1 , 2接线座连接到一高压发 电 电弧升温，构成电弧的高温等离子体2.1.11 第十一步 电路图中的生器，高压发生器的两个电极分别连接到雅各布天梯电极上。 弧于雅各布天梯下部生成， 上升，最终点燃本课题所设置的烟花。3. 设计总结我们的方案涉及的工程管理、

5、制造技术，机电一体化技术、 工程材料等相关内容。3.1.1 对工程管理相关内容的总结 我们在实施本工程过程中， 应用了工程管理的相关理念。 我 们首先对成员进行明确的分工（工序分解定义） ，之后步骤构思 和报告书整理同步开始， 步骤构思过程中其他成员协助创意， 完 成设计草图，之后完成演示文稿和报告书（工序排序、工程进度 计划制定）。为了安全，第一步我们采用继电器驱动电动机（安 全管理）。在本工程中，我们改用场效应管简单经济地实现了继 电器自锁电路的功能（工程成本管理） 。3.1.2 对制造技术相关内容的总结 在本工程中机械结构部件需要多种机械制造工艺， 第一步到第 六步中的蜗轮蜗杆、齿轮、齿

6、条由铣削工艺制造，皮带轮由车削 加工工艺制造。3.1.3 对工程材料相关技术的总结 本工程在设计中选用了多种材料， 机械结构部件主要由金属材 料制成，曲轴由铸造工艺制造。皮带由有机高分子材料制成，电 路导线采用电阻较小的金属材料， 所使用的机械手控制器和场效 应晶体管由半导体材料制成。3.1.4 对成本和环境因素的总结 本工程中成本较高的部分是机械手和机械结构部件， 场效应晶 体管控制电路部分成本较继电器要低。 影响创意实现的环境因素 主要有：第十步金属钠在空气中变质，为此，包裹钠的脱脂棉需 干燥。第九步中小球质量与风以及小球质量与压缩注射器的对立 关系，需要选取一个最佳的小球质量来解决此矛盾

7、。附录2.1.3 中机械手程序 / 假定已包含正确的头文件int main(void)while(Key_is_pressed() = FALSE);/ 等待按键被按下 hand_down();/ 机械手下降while(arrival_platform() = FALSE);/等待机械手到达平台hand_up_down_stop();/ 机械手停止下降hand_catch();/ 捕获小木块hand_up();= FALSE | arrival_right_flag =hand_slide();/ 机械手上升，同时向右移动 while(arrival_top_flagFALSE)= FALSE)if(arrival_top_flag= TRUE)if(arrival_top()TRUE;机械手停止上升arrival_top_flaghand_up_down_stop();/if(arrival_right_flag=