机械大赛新说明书

机械大赛新说明书机械大赛新说明书 手动式无电吸尘器 姓名 葛加伟姓名 葛加伟 张浩张浩 武羽武羽 管海峰管海峰 顾伟顾伟 指导老师 刘道标指导老师 刘道标 2012 10 目录 摘要 2 设计原理 4 吸尘器 原理 8 吸尘器原理 10 参考文献 13 摘要 社会资源的紧缺已经对人类社会的发展造成了很大的威胁 全球很 多地方都供电紧缺 从而导致了发展缓慢等等一些类问题 虽然我 们设计的产品不能完全解决这一问题 但是在一定程度上可以缓解 全国在用的中小锅炉约 50 万台 实际运行效率只有 65 左右 比国 际先进水平低 15 20 个百分点 这些中小锅炉中 90 都是燃煤锅炉 年消耗煤炭 4 亿吨左右 通过技术改造和完善管理等措施 仅燃煤 锅炉一项的节约潜力就有 7000 万吨 又比如节能灯 我国是全球第 一大节能灯生产国 2005 年节能灯产量达到 17 6 亿只 占世界总 产量的 90 左右 但我国生产的节能灯国内使用的比例并不高 大 部分都出口了 出口量占到生产总量的 70 以上 如果把现有的普 通白炽灯全部更换成节能灯 全国一年可节电 600 多亿度 相当于 中部地区一个省的全年用电量 再比如电动机 大马路 广场上 华灯高照 浪费严重 加强节能管理 形成长效机制 非常必要 十分迫切 当前 急需抓好的工作是 建立节能目标责任和评价考 核制度 把 十一五 规划确定的降低能耗的约束性指标分解落实 到各个省区市 各地也将把 GDP 能耗降低目标进一步分解落实到各 市 县以及重点行业和企业 明确责任 全面推进 要加强重点耗 能行业和企业的节能管理 抓紧实施十大重点节能工程 主要是燃 煤工业锅炉 窑炉 改造 区域热电联产 余热余压利用 节约和 替代石油 电机系统节能 能量系统优化 建筑节能 绿色照明 政府机构节能以及节能监测和技术服务体系建设等工程 加快推进 节能技术改造 尽快形成稳定的节能能力 突出抓好 1000 家高耗能 企业的节能工作 明确节能目标和措施 采取政府主管部门与重点 企业签订节能协议 通过公报 检查 抽查 通报 交流等多种方 式 对企业节能进行跟踪 指导和监督 要完善能效标识管理和节 能产品认证制度 引导用户和消费者购买使用节能型产品 所以我 们就想到设计我们的无电 吸尘器 设计原理说明 在设立 吸尘器 的时候我们利用了杠杆原理 杠杆原理亦称 杠 杆平衡条件 要使杠杆平衡 作用在杠杆上的两个力 用力点 支 点和阻力点 的大小跟它们的力臂成反比 动力 动力臂 阻力 阻 力臂 用代数式表示为 F1 l1 F2 l2 式中 F1表示动力 l1表 示动力臂 F2表示阻力 l2表示阻力臂 从上式可看出 欲使杠杆 达到平衡 动力臂是阻力臂的几倍 动力就是阻力的几分之一 在使用杠杆时 为了省力 就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆 如果想要省距离 就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆 因此使用杠 杆可以省力 也可以省距离 但是 要想省力 就必须多移动距离 要想少移动距离 就必须多费些力 要想又省力而又少移动距离 是不可能实现的 正是从这些公理出发 在 重心 理论的基础上 阿基米德发现了杠杆原理 即 二重物平衡时 它们离支点的距离 与重量成反比 杠杆的支点不一定要在中间 满足下列三个点 的系统 基本上就是杠杆 支点 施力点 受力点 其中公式 这样写 动力 动力臂 阻力 阻力臂 即 F1 l1 F2 l2 这样就是 一个杠杆 动力臂延伸 杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆 两者皆有但是功能表现不同 例 如有一种用脚踩的打气机 或是用手压的榨汁机 就是省力杠杆 力臂 力距 但是我们要压下较大的距离 受力端只有较小的动 作 另外有一种费力的杠杆 例如路边的吊车 钓东西的钩子在整 个杆的尖端 尾端是支点 中间是油压机 力矩 力臂 这就是 费力的杠杆 但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离 尖端 的挂勾就会移动相当大的距离 两种杠杆都有用处 只是要用 的地方要去评估是要省力或是省下动作范围 另外有种东西叫做轮 轴 也可以当作是一种杠杆的应用 不过表现尚可能有时要加上转 动的计算 古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言 假如给我一个支点 就能撬起地球 这句话不仅是催人奋进的警句 更是有着严格的科学根据的 杠杠杆杆分分类类 杠杆可分为省力杠杆 费力杠杆和等臂杠杆 这几类杠杆有如 下特征 费力杠杆 省省力力杠杠杆杆 L1 L2 F1 F2 省力 费距离 如拔钉子用的羊角锤 铡刀 瓶 盖扳子 动滑轮 手推车 剪铁皮的剪刀及剪钢筋用的剪刀等 费费力力杠杠杆杆 L1F2 费力 省距离 如钓鱼竿 镊子 筷子 船桨 裁缝用 的剪刀 理发师用的剪刀等 等等臂臂杠杠杆杆 L1 L2 F1 F2 既不省力也不费力 又不多移动距离 如天平 定滑 轮等 没没有有任任何何一一种种杠杠杆杆既既省省距距离离又又省省力力 轮轴的实质 人人体体内内的的杠杠杆杆 几乎每一台机器中都少不了杠杆 就是在人体中也有许许多多 的杠杆在起作用 拿起一件东西 弯一下腰 甚至翘一下脚尖都是 人体的杠杆在起作用 了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识 还能学会许多生理知识 其中 大部分为费力杠杆 也有小部分是 等臂和省力杠杆 点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用 杠杆的支 点在脊柱之顶 支点前后各有肌肉 头颅的重量是阻力 支点前后 的肌肉配合起来 有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头 从图 里可以看出来低头比仰头要省力 当曲肘把重物举起来的时候 手 臂也是一个杠杆 肘关节是支点 支点左右都有肌肉 这是一种费 力杠杆 举起一份的重量 肌肉要花费 6 倍以上的力气 虽然费力 但是可以省一定距离 当你把脚尖翘起来的时候 是脚跟后面的肌 肉在起作用 脚尖是支点 体重落在两者之间 这是一个省力杠杆 肌肉的拉力比体重要小 而且脚越长越省力 如果你弯一下腰 肌 肉就要付出接近 1200 牛顿的拉力 这是 由于在腰部肌肉和脊骨之 间形成的杠杆也是一个费力杠杆 所以在弯腰提起立物时 正确的 姿式是尽量使重物离身体近一 些 以避免肌肉被拉伤 吸尘器 制作的原理 由握把嵌盖 握把 张力簧 释放按键 外套杆 内滑套杆 簸箕 本体 掀盖和抵压件所构成 其中 握把嵌盖 是由侧向所设的嵌 耳片嵌固于握把的顶缘内 以其握把嵌盖底部外缘所设的定压圈及 内部的嵌柱榫 牢牢压挚嵌定于内滑套杆的顶端孔 使握把与内滑 套杆两者形成嵌接连动的构体 握把 其顶端由握把嵌盖加以盖嵌 而其内部设有可限抵于外套杆端缘 以使外套杆与握把两者形成限 制且不为脱出状态的抵挚片 延由握把侧向位置另设有可供释放按 键承装的键槽 张力簧 设于握把与外套杆之间 释放按键 以枢 合方式承装于握把的键槽内 可通过簧件及所设的定位榫梢 以使 握把于滑移至终点时 可快速定位于外套杆的定位孔内 外套杆 其端头缘部限制于握把之内 底端则以榫槽与簸箕本体嵌固槽插合 嵌固 底端外侧另开设有适长的条槽 在相对于释放按键位置处另 开设有定位孔 外套杆的中空内部可供内滑套杆置入 内滑套杆 置入于外套杆中空内部 其顶端孔则由握把嵌盖以定压圈及嵌柱榫 牢牢压挚嵌定 使得握把与内滑套杆两者形成嵌接连动的构体 簸 箕本体 是以所设的嵌固槽供外套杆插合嵌固 其内两侧边壁成形 的枢孔 可供掀盖两侧的枢合轴活枢 掀盖 呈前弧状的盖片 延 由其掀盖的两侧设有可枢合于簸箕本体两侧内边壁枢孔内的枢合轴 延掀盖后向中心部位固设抵压件 抵压件 固设于掀盖后向中心部 位 并令抵压件的受压部可由外套杆所开设的条槽进入后 恰能对 应于其内的内滑套杆的最底缘 这就是我们设计的 吸尘器 的样板通过摇动上面的杆子就可 以控制簸箕的开闭 这样就省去了我们弯腰倒垃圾的一个过程 也 省去我们把垃圾从簸箕装进垃圾箱的一个过程 随着社会的发展现在的簸箕大多数家庭都不在使用了 为了省 力大家都在使用吸尘器 因为它方便不用扫就可以把垃圾全部清除 吸尘器的原理 吸尘器主要由起尘 吸尘 滤尘三部分组成 一般包括串激整 流子电动机 离心式风机 滤尘器 袋 和吸尘附件 一般吸尘器 的功率为 400 1000W 或更高 便携式吸尘器的功率一般为 250W 及其 以下 吸尘器能除尘 主要在于它的 头部 装有一个电动抽风机 抽风机的转轴上有风叶轮 通电后 抽风机会以每秒 500 圈的转速 产生极强的吸力和压力 在吸力和压力的作用下 空气高速排出 而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气 致使吸尘器 内部产生瞬时真空 和外界大气压形成负压差 在此压差的作用下 吸入含灰尘的空气 灰尘等杂物依次通过地毯或地板刷 长接管 弯管 软管 软管接头进入滤尘袋 灰尘等杂物滞留在滤尘袋内 空气经过滤片净化后 由机体尾部排出 因气体经过电机时被加热 所以吸尘器尾部排出的气体是热的 通过这些我们可以看出其实我们设计出来的东西虽然不如吸尘 器好 但是成本差距很大 这就是我们的优点之一 而且我们的 吸尘器 符合现代社会基恩能减排的要求 有部电影里面就说讲 的人类没有电的生活 这部电影可以引发我们的深思 而且我们的 簸箕在未来具有很大的发展空间 以后有太阳能电板之后 只要装 上 它就能成为真正的吸尘器 只要在加一个小型电风扇就是实际 意义上的吸尘器了 无电式手动吸尘器是我们组设计的一款小发明 这个简单点说就是 在簸箕里进行了一点改进 虽然改进不大 但是还是比较实用的 随着社会的发展 电器使用越来越广泛 但是煤是不可再生资源 相较于吸尘器而言 我们舍得的产品缺点确实很大 但是也是有好 处的 就用电而言可以节约那些电费 对于使用者而言 就能够锻 炼身体 现在人运动的时间越来越少 最起码这也是一种途径 不 用去健身馆之类的 有可以节约一大笔钱 就推广而言 它符合现代化的发展趋势 当然也小小的给打扫的人 一