該自動破窗器利用了類凸輪機構(gòu)和彈簧的儲能原理,依靠彈簧提供打擊力,用電磁鐵控制啟動,可應(yīng)用在普通公共交通工具、私家車、商場、寫字樓和住宅等地,緊急情況下,使破窗的工作由人手揮動擊打變?yōu)樽顑?yōu)點固定自動擊打,能夠定點、自動、快速的擊破玻璃,使人員迅速逃離危險現(xiàn)場。不僅解決了傳統(tǒng)安全錘易丟失問題,而且啟動形式多樣、方便靈活,并且造價低廉,具有極高的應(yīng)用價值與發(fā)展前景。
隨著城市的不斷發(fā)展,人口的膨脹,以及公交優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略的推行,越來越多的人選擇公共交通出行。而公共交通工具上人員眾多,空間狹窄擁擠,出口較小,存在著較多的安全隱患。普通的用于公交車上的輔助逃生工具安全錘容易被盜,安全錘在使用時存在空間限制問題,且緊急情況下,乘客很難在短時間內(nèi)拿到安全錘并找到合適擊打點正確使用。鑒于此,我們設(shè)計發(fā)明了新型的自動破窗器。
該破窗器主要由啟動機構(gòu)、推動機構(gòu)、發(fā)射機構(gòu)三部分組成。啟動機構(gòu)主要由電磁鐵、吸桿、沖擊桿、啟動環(huán)和拉手組成,通過啟動機構(gòu)啟動整個裝置。推動機構(gòu)主要由推動彈簧、推動桿、推動管、啟動銷、止動塊和止動螺釘組成,推動管、推動桿分別與錘頭箱螺紋連接,整個機構(gòu)起到將錘頭箱送到指定位置并在指定位置啟動錘頭的作用。發(fā)射機構(gòu)主要集中在錘頭箱里面,主要由發(fā)射彈簧、錘頭、啟動銷組成,其主要任務(wù)是將錘頭彈出擊碎玻璃。
自動破窗器主要利用類凸輪機構(gòu)和彈簧的儲能原理,用電磁鐵控制啟動。啟動機構(gòu)的沖擊桿與吸桿螺紋相連,按下電源開關(guān),電磁鐵吸引吸桿時帶動沖擊桿對啟動環(huán)產(chǎn)生沖擊力,從而釋放推動彈簧啟動整個裝置。彈簧推動推動桿和推動管,從而送出錘頭箱,當錘頭箱被送出一定距離后,止動塊會抵擋住推動桿,使錘頭箱停在特定位置,同時在特定位置止動螺釘阻擋啟動銷進一步運動,釋放錘頭箱中的發(fā)射彈簧,從而啟動錘頭完成擊打。自動破窗器的操作可分為自動擊打和手動擊打兩種類型,緊急情況下可采用自動擊打,方便快捷的擊碎玻璃;當電路方面出現(xiàn)故障時,可以啟動拉手,進行手動操作。
該自動破窗器原理簡單,設(shè)計合理,與傳統(tǒng)安全錘相比,具有諸多優(yōu)點。首先,該裝置把力學(xué)、電學(xué)原理結(jié)合起來,將擊打的能量利用彈簧事先儲存起來,并找準擊打點,通過電磁力將能量釋放,易于專人操作,不受操作人員能力的限制。其次,啟動形式多樣,既可電動啟動也可手動啟動,方便靈活。第三,該裝置的擊打點事先固定在玻璃薄弱區(qū),能快捷擊碎玻璃,打擊成功率高。第四,裝置與車身緊緊固定,不易丟失。第五,整套裝置成本可控制在40元左右,造價低廉,并且一臺裝置可反復(fù)使用。第六,根據(jù)不同的玻璃強度等級確定合適的彈簧型號,產(chǎn)品具有多樣性。
由于該破窗器具備了上述所說的優(yōu)勢,其完全可以成為現(xiàn)在安全錘的替代產(chǎn)品,具有廣泛的應(yīng)用推廣價值,不僅可用在公共交通工具中,在私家車、商場、寫字樓、住宅等處均有利用價值。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽三等獎
2011年4月獲北京化工大學(xué)第七屆“寰球杯”科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)計劃大賽金獎