0.1哈尔滨工程大学经济管理学院班
1.设计课题:熄灭蜡烛
2.小组成员及任务分配
2.1小组成员:
组长:
成员:
2.2任务分配
王宇开:①熄灭蜡烛杠杆装置及旋转门设计;②小组成员任务协调及联系;③创意报告最终成型设计。
③绘图设计。
任子瑜:①PPT制作;②红外电路设备具体图设计。
王勇:①PPT制作;②电磁继电器设备图例设计。
唐科:①电动机升降模块、滑轮传动模块、
王超:①带传动与链传动模块、红外线感应模块、电磁驱动模块等设计。
王莹:①装置原理图汇总及手工初步设计;
田梦琪:①创意报告成型材料打印复印。
②创意报告审查。
3.方案论证
3.1题目分析
熄灭蜡烛装置设计大部分利用传统机械设备,对蜡烛实行较远距离的控制,以达到远距离熄灭蜡烛的目的。
为完成相应的功能,简单的将系统分为:电动机升降模块、滑轮传动模块、带传动模块、红外线感应模块、电磁驱动模块、杠杆传动模块以及旋转运动部件等。
3.2装置原理图
重物,保证初始时旋转门打开,重量比小球小得多。
3.3各种方案比较
3.3.1
方案一:熄灭蜡烛装置利用机电一体化装置,在灯罩内部设置电动机,电动机上连接小风扇。
远距离按下控制器开关时,电动机在最底端向上运动,在火焰高度处有触碰开关,当电动机到达火焰高度处时碰到触碰开关,电动机运动停止同时小风扇开始吹风。
当蜡烛熄灭时,同时安装在火焰高度处的光电感应器感应到蜡烛熄灭,光电感应器将信号传递给控制器,控制器控制电动机使小风扇运动停止同时电动机回到初始位置。
经试验验证,风力吹灭蜡烛可行性不大。
由于风力较小,使得蜡烛很难熄灭。
同时,此方案要用至少两个电动机,安装不方便,因此此方案不予施行。
3.3.2
预计原理图(简约)
3.3.3
方案二:熄灭蜡烛装置利用纯机械装置传动,最后用水浇灭。
前面传动装置与本创意基本一致,最后实现装置有所区别。
当电磁继电器将小球弹出时,小球落入一盛满水水桶,水平面表面有漂浮平板(平板与输水管组成出水开关),漂浮平板中间有凹槽,支撑落入平板的小球。
当小球落入平板,启动开关,水流出将蜡烛熄灭。
此方案最大的缺点在于,出水量难以控制,对部件有损坏可能,故对此方案予以否决。
3.3.4
预计装置原理图(实现装置)
3.3.5
方案三:(本创意采用方案)熄灭蜡烛装置设计大部分利用传统机械设备,对蜡烛实行较远距离的控制,以达到远距离熄灭蜡烛的目的。
为完成相应的功能,简单的将系统分为:电动机升降模块、滑轮传动模块、带传动与链传动模块、红外线感应模块、电磁驱动模块、杠杆传动模块以及旋转运动部件等。
本方案较好的解决了其他方案的不足,并节约能源,操作简单易行,易于实现,因此我组选择此方案。
3.3.6
预计实验原理图(详细) 控制器
触碰开关
电动机及风扇 水
开关
4.对系统机械、电子设备的总体要求
电动机驱动保证能够稳定有序地运行,不产生空转等问题;同时电动机与齿轮、滑轮等传动装置接触良好、位置准确。
要求升降机轨道足够光滑
红外传感器能够精确感应遮光并及时控制电路的开关;能保证准确地判断小球的落地。
旋转门关闭时保证灯罩密封,其他机械部件连接良好。
5.总体设计分析
熄灭蜡烛装置由机械结构进行传动,少量电子设备进行测控,两者结合完成整个熄灭蜡烛方案的装置。
若想要熄灭蜡烛时,打开电动机开关,电动机开始运转,等到升降机正好到光敏传感器上(经计算)。
接通电磁继电器,电磁继电器磁性消失。
小球经过一个斜轨道,将一个多米诺骨牌的装置击倒,然后多米诺骨牌击中单摆小球,小球在单摆的控制下撞击在平台上的另一个小球。
小球平抛落在杠杆一端的固定盒子里,在杠杆的作用下,绳子沿滑轮上升,旋转门落下。
旋转门上涂上液体润滑剂,在落下后分子间距离很小,起到良好的密封作用。
最后蜡烛熄灭。
6.1装置运行具体步骤
若想要熄灭蜡烛时,打开电动机开关,电动机开始运转,等到升降机正好到光敏传感器上(经计算)
,挡住红外线控制电路之间发射的红外线后,控制电路通电运行。
,小球滑落。
,在杠杆的作用下,绳子沿滑轮上升。
,绳子沿滑轮上升,旋转门落下。
,在落下后分子间距离很小,起到良好的密封作用。
当旋转门落下后,氧气耗尽最后蜡烛熄灭。
6.2设计工程材料
金属材料:钢铁质旋转轮,铜质线圈等。
塑料:塑料质各类平台,灯罩,杠杆等。
木材:桌子。
6.3制造技术简介
电动机的外壳制造用浇铸的方法,各种齿轮、转轮运用了浇铸、车削、磨削等工艺。
遮光风扇主要运用磨削工艺。
6.4工程管理
在熄灭蜡烛创意设计中,我组清楚地认识到了工程管理的重要性,一个优秀的工程管理着应该善于分解制作流程,善于分配任务,懂得协调各部门的关心及时沟通获得信息。
学会巧妙地利用工程管理,会大大提高工作效率,减少各部门之间的矛盾,提高产品的质量并缩短工期。
6.5熄灭蜡烛成本分析
此装置大部分都可以用废弃的装置组装,成本相对较低。
电动机用一个,红外线传感器一个,电磁继电器一个需要购买,相对花费很低。
6.6环境因素
本装置在室内进行,基本不受外在环境的影响。
7.回顾反思
7.1分析评价
《吹灭蜡烛创意报告》从立题到结题,我们分析了许多方案,经过讨论最终选定了本方案。
我们要善于发挥每个成员的作用,调动每位成员的积极性,齐心合力完成任务。
但本方案也有缺憾,没有运用智能化、机电一体化来完成既定目标,没有充分运用现代科技的结晶。