紧急自救缓压气垫——作品说明书.doc

紧急自救缓压气垫设计者：王爱青，刘登达，王芳指导教师：何雪明（江南大学机械工程学院，无锡214122）摘要：本作品是为地震自救所设计，灵感来源于汽车安全气囊等。本作品能够在地震来临时给予不能及时逃生的人以简单的紧急避难所。关键词：紧急；自救；气垫 1 引言近年来，地震这一自然灾害频繁的发生，人员死亡率很高。所以，在地震来临时，无法及时逃生的人迫切需要一个机械装置来保障人的安全。2 作品应用背景近年来，世界各地自然灾害频繁的发生，国家和人民遭受着巨大的人身财产安全威胁，地震就是其中之一。在地震来临时，有相当数量的人没能及时的逃到户外空旷之地，其身体直接承受因房屋倒塌等产生巨大压力，死亡率大大增加。所以，在地震来临时，无法及时逃生的人迫切需要一个机械构件，来减轻人所受到的压力，从而保障人的生命安全。3 国内外研究概况目前国内气囊生产主要应用于轮船上，如驰耐特橡胶有限公司；国外用气囊救援的有丰田汉兰达研究处于较领先地位。4 设计目标与实现方案描述本作品设计目标是在地震来临时保障人身安全，在救援未到时可以简单的自救，当救援人员到达时，可以根据自动求救器寻找被掩埋人员，节省救援搜寻时间。当地震来临时，人可以提着作品逃跑，如果来不及就直接开启作品，作品提供一个凹形气囊，人就躲在气囊里面，依靠气囊减轻所受的外部房屋倒塌等压力。人所受到的压力大大减轻，所受到的伤害降低，存活率就大大提高。在作品中，还有少量的水和压缩饼干，被困人员可以以此补充能量坚持到救援的到来。当救援人员到来时，被困人员可以发动作品中的求救器（求救器可以由人被困人员自行控制），救援人员就可以依据求救器的声音找到被困人员，从而实施救援。5 详细设计与制作描述设计的机构有以下的几部件组成：1一个韧度较好的结实气囊气囊打开后成蒙古包似的造型但与外界有空气流通，内部有一块空隙，人就躲藏在空隙内2一个半径15厘米左右的环形硬质底座底座分为三层：（如图1所示）第一层为高200mm的圆柱形桶，在平时气囊就是叠齐摆放在此中。第二层是高30mm放置药品的区域，此层为密封不漏气层，本作品反应所选择的化学药品是叠氮化钠，化学方程式是NaN3 ，反应的方程式为：2NaN3=2Na+3N2，反应所产生的气体直接灌入气囊将气囊充起。第三层高40mm，在此层放置一个小型物品袋（有少量的水和高能量压缩饼干），一个引火物品（打火机或火柴），一个小型的自行求救发声器。第二层与第三层之间的隔板的设计：隔板上有两个法兰，分别是放置引火用的和通气所用。工作过程是这样的：当将引火物放入第二层拧上盖子，化学药品就会立刻发生反应，生成大量的膨胀气体将气囊鼓起（如图2）。人就可以躲在气囊的下面空隙中，这样人身上所受到的压力将会被气囊那一层大大减弱，人所受的伤害将大会减轻，等待救援的人还可以从小型的物品袋中补充适当的能量和水分，这样存活率得到较大的提高。按下按钮的同时小型自救发声器也会开始工作，发出像报警器的区别于普通的声音。救援队员可以根据小型自救发声器发出的声音确定被埋人员的具体位置。图1环形底座三层剖视图 图2 作品开启后的图样6 作品实物照片 图3圆形底座 图4气囊与圆形底座7 创新特色设计此作品的灵感来源于汽车事故中，保护人弹出的气囊装置（减小冲击力）。在汶川地震中有一名幸存者因为身体上有海绵床的保护，减轻了压力，所以能够生还下来。我们借助同样的思路进行设计并改进。作品构造相当简单精巧，大规模的制造也很容易，且制作成本较低。在地震自救，特别是对于地震来临瞬时无法逃离建筑物现场、住在较高楼等地的人们有很大的优势。本作品占用空间小，实用性强，且方便，易于操控。8 预期应用前景本作品设计目标是在地震来临时保障人身安全，在未来的自然灾害预防中，将起到重要的作用。目前世界各地地震不断的频繁发生，如何减少人员伤亡成为一个棘手问题。本作品正是应对此问题二展开创新。作品成型后将有非常大的市场，在地震多发区，每家每户，学校，医院，商场等公共场所准备这样的产品，将大大的减少人员的伤亡。致谢参考文献1 登亚安全自救地震自救系列，2008.10，1-252 气垫生产