基于TRIZ理论的抛挂装置优化设计

发布时间：2024-04-12 02:51

　　针对高层建筑火灾外部救援设备存在的作业高度不足、救援效率低的问题,对高层建筑火灾分布特点及救援难点进行分析,提出了一种新型高层建筑火灾外部救援系统。利用TRIZ理论建立救援系统,采用抛挂装置的因果轴分析图,确定了抛挂装置中存在的不足之处;采用"矛盾解决原理"分析和解决了系统中涉及的技术矛盾,借助"物-场模型"对绳索收放器进行了优化设计,提高了抛挂装置的安全性;最后结合ANSYS/Workbench有限元分析软件对抛挂装置中挂钩的应力与变形进行了分析验证,并提出了进一步的优化方案。研究结果表明:对抛挂装置优化设计后的系统具有快速展开救援、环境适应性强、操作简单等特点,抛挂装置的结构刚度高、设计更加合理,可为救援系统后续相关研究提供参考依据。

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【部分图文】：

图1高层建筑外部救援系统示意图

高层建筑外部救援系统采用在高层建筑外部搭建临时救援通道的方式进行施救。救援系统示意图如图1所示。高层建筑外部救援系统具体救援方式如下:

图2抛挂系统因果分析图

抛挂装置由挂钩装置和绳索收放器两部分组成,其因果轴分析结果如图2所示。由图2可知,抛挂装置主要存在的问题有:绳套数量不足、卷筒下落度过快、挂钩装置无法移动与转动、挂钩与绳套的连接刚度不足以及挂钩受力方向不稳定,等。

图3抛挂装置结构图

原始抛挂装置结构如图3所示。在工作过程中,高层建筑外部救援系统挂钩装置需要承载逃生通道的重力以及被困人员逃生时产生的牵引力和摩擦力。图3(a)中,坐标指示的“外”为建筑物外侧,若无人机将绳套抛至挂钩装置外侧的4、5、6挂钩上,可在任一挂钩与地面的专用救援车之间形成一条缓降救援通道....

图4优化后的挂钩装置结构图

改进后的绳套装置图4所示。图4优化后的挂钩装置结构图

本文编号：3951547