便携式多功能背包说明书Word格式.docx

1、3.4单人帐篷 1.4.第四章 主要创新点 1.6.4.1功能上的创新 1.6.4.2机械上的创新 1.6.第五章 推广应用 1.7.参考文献 1.8.第一章 绪论我国是一个地大物博的国家， 但是由于土地面积广阔， 地理结构较复杂， 所 以，也是一个灾难频发的国家，如地震、洪灾、泥石流等各种自然灾害。然而在 各种自然灾害中， 几乎都会造成道路、 桥梁以及各种重要交通渠道中断， 导致救 援人员或者救援物资不能及时送达灾区前线，以五 一二特大地震为例，地震造 成了很多道路中断， 山体滑坡导致堰塞湖的出现， 使抢险人员不能及时的投入到 救援当中。众所周知，在抢险救灾时，时间就是生命，早一分到达灾区，

2、就可能 多救出一个生命。 为了我们的救援人员能及时有效的到达救援现场进行救援， 我 们便设计了便携式多功能救援背包。1.1目前救援工具现状担架作用巨大， 在各种救援活动当中都扮演着很重要的角色， 已经成为 了当今救援活动中不可缺少的部分， 但是，救援担架较为笨重， 不能第一时间随 救援官兵到救援现场， 而是随后与医疗队伍一同达到， 无疑的推迟了救援， 如图 11。图 1 1 单人帐篷在救援活动开展的同时， 救援人员与受害人员的休息住宿也是 一个比较大的问题， 直接的关系到受灾人员的健康以及救援人员是否更好的开展 救援活动。 目前的帐篷虽种类繁多， 但大多属于野营帐篷与徒步帐篷， 而在灾难 来临

3、并十分紧急的情况下，普通帐篷不能满足其需求，如图 1 2。图 1 2背包背包的功能不言而喻，在各种救援活动中，都起着确定性的作用 但功能单一，也是背包的不足，如图 1 3。图 1 3充气船在零八年汶川大地震时， 堰塞湖与小型湖泊阻碍了救援人员的道 路，所以小型充气船发挥了很大的作用，如图 1 4图 1 4在救援工具虽然种类繁多，但是大都用途单一且笨重，单人携带较为困难。 当灾难发生的时候，无法及时的投入到救援当中。1.2作品改进及创新根据现在救援工具的局限性， 我们考虑将救援工具往多功能化、 小型化、 人 性化的方向发展， 故设计出了这款便携式多功能救援背包， 它是集普通背包、 单 人充气船、

4、 救援担架、简易帐篷四大功能于一体的新式救援产品， 且重量轻便易 于携带。第二章 总体方案 我们设计的这款便携式多功能救援背包，拥有四大主要功能：1、背包：可以充当普通的救援背包，装下普通救援人员平时装的生活物资 以及必要的救援物资。2、单人充气船：在徒步救援中，由于没有渡水的工具，无法通过一些堰塞 湖和湖泊以及河流，此背包可以通过结构的改变以及充气， 变为单人式的充气船， 可以横渡堰塞湖和小的湖泊以及河流。为救援赢取宝贵的时间。3、担架：在救援过程中，会救援出很多伤员。一方面，伤员由于受伤，不 能随便移动，另一方面，医用担架较为笨重， 不能第一时间运抵救灾现场， 所以， 此背包展开可以充当担

5、架使用，有效的避免了伤员们的第二次伤害。4、单人帐篷：在救援期间，救援人员的住宿是一个很大的问题，不仅关系 到救援人员的健康状况， 也决定着救援活动的正常开展。 所以，此背包还可以当 作单人式的帐篷，以供救援人员以及伤员的住宿休息。2.2设计计算由于要实现背包及担架等多功能的结合， 所以作为主题框架的材料既要轻便 又要具有一定硬度，镁铝合金具有轻便、高硬度、不易变形、耐高压等特点 ,但由于加工条件有限，所以我们选择了较易加工的不锈钢来替代镁铝合金。如表 2 1 所示：组成构件主要材料内部框架镁铝合金 （2.15g/cm3）1mm 厚22*104560mm588.24g2mm 厚22*22398

6、4mm1370.496g浮力系统PVC（0.001g/cm 3）0.05cm 厚337010cm1050g储气装置二氧化碳储气瓶1升1个500g辅助原件各种连接件1000g 左右总体4508.736g表 2 11）框架重量计算：规格：22*10（1mm 厚）的重量v 22 10 4560 20 8 4560 273.6cm3M v 273.6 2.15 588.24g 规格：22*22（2mm 厚）的重量v 22 22 3984 18 18 3984 637.440cm3M v 637.44 2.15 1370.496g（2）浮力材料的重量计算：v 0.05 37010 1850.5cm3M

7、1850.5 0.001 1.05kg我们预计承重量为 125kg（包括自重）。计算：浮力 =排开水的重量f浮 水 gv排fGV排= F浮/水g v排 F浮 水 g=125X10/1X103X100.2m=0.125m3 船体气囊底面积为框架主体面积 S=1.92X0.6=1.152m2 船体气囊充气后高度 H= V 排/S=0.11m 此高度为理论高度，在实际当中不排除客观因素，故我们采用高度为 的气囊。所以：V 实 = S x H 实 =1.152X0.287 =0.23m3 产生最大浮力为 Fmax= 水 g v 排=1X103X10X0.23=2300N最大理论承重量 G=Fmax/g

8、=2300/10 =230kg所以,我们所设计的气囊装置完全符合使用标准以及实际要求。2.3框架结构设计（1）内部框架： 框架的作用主要是该背包能展开成为多用装置的前提条件， 也就是所有装置 的骨架。（2）框架材料的选择：我们采用 2222mm 厚度 1mm 的方形管状镁铝合金为框架的主体结构，中 间辅助支架结构采用 2020mm 厚度为 0.7mm 的方形管状，如图 21。（3）材料要求如表 21 所示：图 2 1 内部框架长度 （ mm ）2204602004401804206003mm 厚（根 ）21.5mm 厚（根） 长度分别为标注长 度减 40mm112表 2 2 框架材料选择第三章

9、 功能特点3.1背包（1）功能 :主要用于存放生活必需品以及一些简单的医疗设备。（2）外型：由框架折叠而成（ 45cm 22cm 50cm ）如图 31，背包外由 防水的迷彩布料缝制而成。如图 32 所示。3）背包内置空间： 30cm 15cm 50cm图 3 1 背包内部框架图 3 2 背包实图3.2救援担架（1） 功能：通过机构的变动，可迅速将背包变成一副救援担架。用于救援 伤者，避免再次受伤。2） 外型：长 175cm 宽 50cm 如图 33。图33担架TF意图图 3 4 担架实物图（3）结构：此款担架由背包展开后的框架和四个可伸缩扶手以及一键控制 的自动锁组成。平 图3（4）旋转式扶

10、手：扶手内部与一根弹簧连接。扶手尾部焊接有两可在旋转 卡槽内转动的柱头。 将扶手尾部的柱头旋转进卡槽内时即可实现扶手的收缩。 时不用时是卡死在旋转卡槽内的，当旋转扶手后，可自动弹出。如图 3 5、 6。图 3 5 旋转扶手收缩状态图 3 6 旋转扶手伸出状态（5） 自动锁：用钢丝和弹簧连接锁芯，当转动开关时，弹簧受到压缩，迫 使锁芯弹出锁口。该担架共有 10 个自动锁，每个锁芯上的钢丝最后连接在开关 上，从而实现一键多控，如图 3 7。图 3 7（6）开关：开关可以上下移动一段距离，下面有一弹簧，在一般情况下向 上弹起， 开关上的齿与主体上的齿形成自锁， 开关不能转动， 需要开关自动锁是 向下

11、按开关，开关上的齿与主体所分开，向相应的方向转动实现自动锁的开关。 如图 38。图 3 83.3 充气单人船（1）功能：在没有大型救援器械的情况下用于单人乘船渡过湖泊以及堰塞 湖。将担架大小的充气船底面固定在担架上，充气船上面粘有一层 带有拉链的防水材料，在未充气的状态下，将拉链拉拢可防止充气船四处展开， 而且使担架更舒适。如图 39。图 3 9 单人充气船（3）浆：根据木扇的原理，我们用硬度较强，质量轻盈的铁片制成，浆的 尾部焊接有螺栓， 可与支撑帐篷的伸缩杆连接。 平时不用是可折叠起来放在背包 内。如图 310。图 3 10 浆3.4 单人帐篷供救援人员以及伤员的住宿休息。该帐篷的结构比较

12、简易，这也是为了在救援过程中方便快速的搭建。它主要是在担架功能的基础上实现的。 在担架的两边焊接有两个螺帽， 使伸缩的帐篷支撑杆快速固定。在担架的中间和四个扶手处均焊有 10cm 高的支撑脚，使帐篷离地面有一定的距离。 在两边的四个支脚上也均焊有螺帽， 可以配合四个 20cm 高度的支撑杆。 20cm 高的支撑杆与帐篷布及拉线连接在一起，便于搭建和放置，如图 311。图 3 113）帐篷布的选择：采用一般的防水布料，将其做成帐篷的形状第四章 主要创新点4.1 功能上的创新（1）将背包、担架、单人充气船、 帐篷组合为一体 ,实现了功能上的多样化， 且互相不干扰。（2）伸缩帐篷支撑杆可作为划桨的主

13、体支架， 对现有结构进行有效的利用。 4.2 机械上的创新（1）担架结构与背包结构的自由转换。（2）采用分体式结构，各个部分用活页连接并用自动锁进行一键多控，方 便折叠和变换形态。（3）旋转式扶手，收放自如，简单方便。第五章 推广应用该背包结构简单，使用方便，成本较低，功能强大。当今社会， 虽然有很多救援设备， 但遇到突发灾难时， 很多救援设备都无法 第一时间到达救援现场， 而本设计可以由单人携带， 第一时间赶到救援现场， 为 救援提供方便。除了发生灾难的时候， 在徒步旅行、 外出郊游时， 我们的背包也能得到很好 的运用！所以，本设计顺应了时代的潮流，向着多功能化、小型化、人性化的方向发 展。相信在很多自然与非自然的灾害当中都能得到很好的运用。参考文献1】 弹簧手册（第二版） 张英会、刘辉航、王德成主编，机械工业出版社，2008.72】 机械设计手册（第二卷） .2 版.北京：机械工业出版社， 2005.3】 张策.机械原理与机械设计：上册 .北京：机械工业出版社， 2004.