避难售货机
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避难售货机 发布于:2019/10/24
    近年来,汶川地震、玉树地震、雅安地震等一次次牵动着国人的心。地震时公共场所人群密集,难以快速疏散,因此需要迅速就近找到安全避难场所。
   自动售货机在公共场所随处可见,能否将自动售货机与避难场所结合,用于地震时的临时避难?
一、设计目的

   地震突发时有效利用自动售货机,为不能及时逃离危险地带的人提供避难场所、食物及急救药品。
二、设计方案

   1.地震发生时,自动售货机机箱自动展开,扩大庇护空间,容纳更多的受困者。
   2.为了避免人为恶意摇动使机箱展开,只有当振动开关频率达到地震频率,机箱才会展开。还可设计自锁装置,有效保护机箱内物品的安全。
   3.机箱可用特殊钢材制成,能承受楼板等重物的砸压,并用多层三角形框架结构加固,避免躲在机箱底下的人受伤。即使有建筑物倒塌,展开后的庇护框架也能起到一定的支撑作用。
   4.受困人员可利用售货机内的物品,为救援争取更多时间,提高生存几率。
   5.机身展开后,内部蓄电池可提供照明,为蜂鸣器(信号发生器)提供电量,蜂鸣器可定期发出信号,以便外部人員定位。避难售货机也可设计为自带定位装置,便于出现紧急情况时发出求救信息。
三、制作过程

   如何实现机箱的展开功能?一次开抽屉的动作让我想到了解决方案:采用滑动导轨作为机箱展开的功能部件。
   我用三维造型软件完成避难售货机的仿真设计。首先利用滑轨实现售货机左、右两个侧面对称展开,但这样仅增加了售货机的空间。在老师的建议下,我又将滑轨固定在两个垂直方向,使售货机可沿前、后、左、右四个方向展开。
   当售货机沿四个方向展开后,顶板又缺了四个角。虽然可用四块大小匹配的补板补上,但在售货机正常售货状态下该如何收纳四块补板?
   经过一番思考,我采用合页铰链连接配合电磁铁使用。正常售货状态下,补板通过合页铰链及电磁铁被吸附折叠收纳在对应顶板的下方。地震发生时,电磁铁断电,将补板顶出展开,使避难售货机顶部完整闭合。此时,避难售货机的庇护空间可扩大4~5倍。
   我还增加了紧急情况下的蜂鸣器和照明灯设计。机箱展开后,蜂鸣器和照明灯启动,蜂鸣器定时发出声响,以便外部人员通过信号接收器找到受困人员。
   我利用乐高积木及滑轨、亚克力板、胶水等制作了避难售货机模型。
四、创新点

   1.箱盖设计巧妙,采用滑轨辅助完成,可沿前、后、左、右四个方向伸展。滑轨完全展开后,其庇护区域可扩大4~5倍。
   2.箱盖顶部补板的收纳与展开都利用了电磁铁,结构简单,方便箱体结构转化。
   3.地震发生时,避难售货机不但能提供避难场所,还可以提供食物和饮水、急救药物。
   由于知识有限,我未能实现通过电气控制快速打开顶部补板。若乐高零件资源充足,还可以对避难售货机模型结构进行优化。
  (指导老师:赵敏芝)作者:费维洋 来源:发明与创新·中学生

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