基本信息
- 项目名称：
- 多功能破障工具组
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品主要由有錾子、錾刀、换刀头、手柄、重力锤、套筒六部分组成，分别经过下料、车床、铣床、热处理四步加工工艺制造而成，可以通过改变刀头来增加功能，而且能通过一定的结构让单个工具发挥出多个用途的装置，并且功能稳定可靠，有保障我们希望设计出一种可以自动地位的破拆装置，能确保每次打击的方向一致，不会打偏，更不会造成抢险人员身体伤害的破拆工具。
- 详细介绍：
- 在地震、雪灾、火灾等各种灾害的急救工作中，由于空间、能源等限制，手工破障工具的优势很明显，本设计基于克服传统手工破障工具的三个缺点：没有定位功能，容易造成营救人员的人身伤害；冲击力小且不省力； 功能单一，携带不便。 本作品主要由有錾子、錾刀、换刀头、手柄、重力锤、套筒六部分组成，分别经过下料、车床、铣床、热处理四步加工工艺制造而成，可以通过改变刀头来增加功能，而且能通过一定的结构让单个工具发挥出多个用途的装置，并且功能稳定可靠，有保障我们希望设计出一种可以自动地位的破拆装置，能确保每次打击的方向一致，不会打偏，更不会造成抢险人员身体伤害的破拆工具。 本作品的设计具有其独特的优势，以结构简单，容易拆装组合，携带方便，可单人操作，使用方法易懂易学为基础，同时在对使用环境要求低，不需要电源、能源、适用于任何天气，在夜晚也能够使用，结构牢固，不易损坏，能够适应较长时间的工作环境的前提下具有以下特点。首先，多功能破障工具组具有自动定位功能，保证每次打击的物体受力方向一致，减少了力做无用功的比例，提高了功的转化效率。其次，本工具组合理的运用了冲击原理，实现了能量的最大转换，在瞬间获得巨大的冲击力，提高了工作效率。最后由錾子、锄头、铲子等部分组成的多功能破障工具具有强大的应变功能。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品的背景与目的： 在地震、雪灾、火灾等各种灾害的急救工作中，由于空间、能源等条件的限制，手工破障工具的优势很明显，本设计基于克服传统手工破障工具的三个缺点： （1）没有定位功能，容易造成营救人员的人身伤害； （2）冲击力小且不省力； （3）功能单一，携带不便； 本作品的创新点： （1）通过重力锤与换刀头的配合，保证了每次向下的作用力的方向相同，在一个方向上用力，将更多的冲击力用于做有用功，提高工作效率。 （3）换刀头可以加上不同的工具，如錾刀、錾子等，适合不同的场合使用，功能强大。 （4）利用卡轮进行角度的调节，既保证调节的角度范围够大，且简单容易实现。 （5）通过角度调节，让一个工具有了两个工具的用途，实现了1>2的神奇变化。 本作品的技术关键和指标： （1）錾子、錾刀等刀具选用T6钢材，T6钢材具有良好的强度和硬度，能够满足设计要求，并能保证零件的正常工作。 （2）换刀头、重力锤、转动轴选用45#钢材，45钢是轴类零件的常用材料。 （3）主轴部分的手柄、轴套、扩展部分（转动轴除外）都采用25#钢材，25#钢材焊接性及冷应变塑性高，无回火脆性倾向。 （4）冲击力的大小：利用力锤自由下落，重力势能转化成动能，获得速度，在速度达到最大值时，与换刀头发生碰撞，瞬间使錾子获得向下的巨大冲击力，击破混泥土等。 （5）工具的多功能性：通过换取功能头或者旋转某两个构件的相对角度，实现一个工具的多功能性。
科学性、先进性
- 在地震、冰雪等灾害的特定环境里，总结市面上破拆工具的不足，经过多方面的改进与完善，我们的设计形成了自己独特的优势。有自动定位功能，保证每次打击的物体受力方向一致，减少了力做无用功的比例，提高了功的转化效率。合理的运用了冲击原理，实现了能量的最大转换，在瞬间获得巨大的冲击力，提高了工作效率。对使用环境要求低，不需要电源、能源、适用于任何天气，结构牢固，不易损坏，能够适应长时间工作的环境。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年6月获 “全国机械创新设计大赛”重庆赛区一等奖。
作品所处阶段
- 目前该作品处于中试阶段。
技术转让方式
- 目前该技术未转让。
作品可展示的形式
- 实物 产品 图纸 现场演示 图片 录像。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.本作品的技术特点 （1）重量轻，体积小，设备总重5kg，外形尺寸合理，易拿放。 （2）功能齐全，可快速有效打通砖和混凝土阻隔墙，加上功能扩展部分，完成敲、凿、撬、挖、铲等工作。 （3）破拆速度快，速度快于现在使用的其它破拆工具（如无机动、液压等）。 2. 本作品的独特优势 （1）有自动定位功能，保证每次打击的物体受力方向一致，减少了力做无用功的比例，提高了功的转化效率。 （2） 合理的运用了冲击原理，实现了能量的最大转换，在瞬间获得巨大的冲击力，提高了工作效率。 3.本作品的推广前景 综合比较分析市场上目前已存在的破拆工具，液压等较先进的破拆工具适用范围较窄，对使用环境要求很高，需要电源和能源，而且设备较笨重，不易搬运，价格昂贵。而传统的手动破拆工具则工作效率较低、功能单一， 破障救援工具不但需要其在灾难来临之际起到高效的破障任务，还要有很好的经济实用价值，我们的破障工具不但质量轻、造价低，而且还能够实现功能破障。
同类课题研究水平概述
- 综合比较分析市场上目前已存在的破拆工具，液压等较先进的破拆工具适用范围较窄，对使用环境要求很高，需要电源和能源，而且设备较笨重，不易搬运，价格昂贵，在地震、洪灾、冰雪灾害等紧急情况中不适用，而传统的手动破拆工具则工作效率较低、功能单一。 为此，我们希望可以设计出一款不仅具有组合功能，可以通过改变刀头来增加功能，而且能通过一定的结构让单个工具发挥出多个用途的装置，并且功能稳定可靠，有保障我们希望设计出一种可以自动地位的破拆装置，能确保每次打击的方向一致，不会打偏，更不会造成抢险人员身体伤害的破拆工具，此外，通过某些物理原理，以较小的力获得较好的作用效果的省力破障工具组。 我们的破障救援工具不但需要其在灾难来临之际起到快速、高效的破障任务，还要有很好的经济实用价值，我们的破障工具不但质量轻、造价低，而且还能够实现功能破障。 1.我们的破障工具设计结构简单却功能强大，组合拆装，单套重量为5kg，体积小、质量轻，便于每个抗灾救险的战士携带。 2.我们的破障工具迁移功能很多，可以通过换取不同的功能头或者转换某个工具的角度的方式实现多功能抢险破障工作，适用于多个灾难场所，如抗洪救险的现场、火灾现场等，适用行很强，避免了以前在抢险破障任务中战士们单一的破障工作。 3.该工具的对使用环境没有要求，不需要电源、能源、地面平整度等，绿色环保，不会对营救人员，造成额外的伤害。 4.我们的破障工具制作工艺流程简单容易实现，而且造价低廉，经济适用以大范围的生产应用，相对于市场上已有的破拆工具，具有更大的市场空间。 所以我觉得我们的产品极具市场优势，能够被广大人民所接受，能够在以后的防灾、救灾工作中起到不可替代的作用，能够为我们的救灾人员节省很多宝贵的时间和体力，挽救更多的生命和财产。
