逃生器外觀和控速剎車


獲獎后的喜悅


　　入冬時節(jié)，從在東南大學(xué)九龍湖校區(qū)舉行的第四屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽決賽賽場上傳來一個振奮人心的消息，由我校機械工程學(xué)院08級學(xué)生谷立永、張范蒙、沈志航、孫娟娟、布丹設(shè)計制作的“可控速多人高層建筑逃生器”斬獲總決賽二等獎，創(chuàng)造了我校參加該項比賽以來的最好成績，并榮獲河北賽區(qū)優(yōu)秀組織獎。不經(jīng)意間給這絲絲寒意增添了些許暖意。
　　全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽是全國高校范圍內(nèi)的四大競賽之一，經(jīng)教育部高等教育司批準(zhǔn)，由教育部高等學(xué)校機械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會主辦，機械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會、全國機械原理教學(xué)研究會、全國機械設(shè)計教學(xué)研究會聯(lián)合著名高校共同承辦，旨在提高大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力，實踐操作能力和工程實踐的競賽活動。
　　從去年11月份接到比賽通知，然后結(jié)合市場上產(chǎn)品的優(yōu)缺點，參考國內(nèi)外對此項目的研究成果，機械工程學(xué)院團隊經(jīng)過綜合分析考慮，確定了“高層逃生”的研究方向，設(shè)計制作的可控速多人高層建筑逃生器，以其突出的優(yōu)勢，一舉奪得今年5月份在我校舉辦的首屆河北省大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎，并憑借這一優(yōu)異成績直接殺入10月份的全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽決賽，并斬獲二等獎。眾所周知，隨著建筑物高度的增加和間距的日趨密集，內(nèi)部通道和外部環(huán)境的逐漸復(fù)雜，安全隱患也越來越多，因此配備必要的逃生器械顯得尤為重要。目前國內(nèi)外高空逃生器基本都是利用緩降器、鋼絲繩、可控器等控制逃生器緩慢下降，達到下降的目的，其缺點主要是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操控繁瑣、預(yù)先安裝、價格高，且多采用單人往復(fù)的方式，降低了效率，耽誤了時間。而機械工程學(xué)院團隊設(shè)計制作的可控速多人高層建筑逃生器則利用不易受現(xiàn)場環(huán)境因素影響的純機械結(jié)構(gòu)，采用多人同時依次下降、每人速度可調(diào)的下降方式，簡化了操作，降低了成本，提高了逃生效率。
　　一年的征程，有耕耘，也有收獲；有歡樂，也有辛酸；有配合，也有矛盾。
　　談到當(dāng)初的想法來源，團隊負責(zé)人谷立永告訴記者：“剛接到比賽通知時，其實心里并沒有底，因為比賽的主題是 ‘珍愛生命，奉獻社會’，范圍是在突發(fā)災(zāi)難中用于救援、破障、逃生、避難的機械產(chǎn)品的設(shè)計與制作，并沒有給出明確的課題，于是我們就搜羅了很多相關(guān)資料，并向指導(dǎo)老師周玉林進行多次咨詢，這才確定了‘高層逃生’的研究方向。另外，去年11月份，我們都還在大二，還沒有進行過相關(guān)專業(yè)知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，只是對工科基礎(chǔ)課程有所了解，所以只是抱著試試看的心態(tài)報了名，希望日后隨著學(xué)習(xí)的深入繼續(xù)進行相關(guān)的研究。”
　　馬克思曾言：“在科學(xué)上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山峰不斷攀登的人，才有希望達到光輝的頂點?！边@項作品從構(gòu)思、設(shè)計、制作到參賽的整個過程，也一直是摸索著前進的。谷立永告訴記者：“這項研究所涉及的知識很多，比如材料力學(xué)、機械設(shè)計、互換性原理與測量技術(shù)等等學(xué)科，需要有大二的基礎(chǔ)課程的輔助，更需要大三專業(yè)課的知識來支撐，由于當(dāng)時對機械類相關(guān)的專業(yè)知識知之甚少，我們只能對相關(guān)的課程進行自學(xué)，在老師的協(xié)助下摸著繩索渡河，最終還是挺過來了。”谷立永還說：“既然選擇了這項研究，就免不了有一些適當(dāng)?shù)臓奚瑸榱吮荣?，肯定會花費我們很多時間，牽扯我們很多精力，學(xué)業(yè)相應(yīng)地也會有些影響。對于5月份省里的比賽時，由于最終只需要展示裝置模型，從理論的角度證明其可行性，所以我們大多白天上課，晚上大家聚一起討論、工作?？勺允罴僖詠?，我們便開始感覺時間緊迫了，尤其是比賽前兩個月吧，為了項目能夠有序地進行下去，我們盡量協(xié)調(diào)好自己和團隊的時間，不得已時只得采取選擇性逃課的方式，畢竟既然選擇了這個項目，付出了，就要對它負責(zé)。所幸，我們課業(yè)也都沒有落下來，畢竟在項目研制的過程中，我們一直在學(xué)習(xí)、接觸相關(guān)的知識，收獲也不少。對日常生活，也或多或少有一些影響。這學(xué)期由于剛分小專業(yè)，進入了新的班級，新的宿舍，新的環(huán)境，可又正趕上這項比賽的關(guān)鍵時期，所以經(jīng)常早出晚歸，以至于與宿舍里的其他同學(xué)顯得有些生疏，相互之間的接觸也有限，甚至班上還有叫不出名兒的同學(xué)，就想著日子還長，以后補起來就好了?！?br>　　團隊合作的過程中，難免會出現(xiàn)一些不和諧的狀況。孫娟娟告訴筆者：“有時對于同一個問題，因為每個人都堅持自己的看法，我們會激烈爭論，往往容易鉆牛角尖，誰也不服輸，最后還得隊長出面調(diào)解。對于這項研究，因為我們都有自己的功課，感覺很累，當(dāng)然少不了抱怨，甚至想過放棄，就在決賽前一個多月吧，我們軍心有些渙散了，大家都忙碌著自己的事，對比賽有些松懈了，于是，有一天隊長就把我們?nèi)冀谐鋈ラL談了一番，之后我們逐漸認識到了時間的緊迫性，重新團結(jié)在了一起?！?br>　　“我們能夠取得這樣的成績，除了團隊所有成員的共同努力之外，還離不開學(xué)校、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo)。學(xué)院里除了提供我們科研的所有資金，還在我們?nèi)ツ暇﹨⒓記Q賽之前，召開動員大會，從各個方面對我們這個作品提了很多有價值的建議，對我們的比賽有很大幫助。”孫娟娟繼續(xù)說道，“指導(dǎo)老師周玉林對我們可以說是手把手教的。在我們看來，周老師特別親，對我們比對自己的研究生們還好，我們哪個階段做什么，怎么做他都會詳細地講給我們聽。”谷立永笑著說：“有什么技術(shù)性的難題去向他請教時，他都會耐心地給我們指導(dǎo)。譬如‘自鎖’這一技術(shù)吧，對于怎么控速裝置中的剎車鎖止機構(gòu)，以實現(xiàn)空中任意位置停止，困擾了我們很長時間，因為常規(guī)想法像自行車剎車，要想讓車輪停下來，必須對剎車主動施加一個力，以使車輪被夾緊慢慢停下來，而在高層逃生時，由動量定理Ft＝mv可知，當(dāng)人質(zhì)量一定，（下墜過程中）速度達到很大時，要想人短時間停下來，必然要對裝置施加一個很大的主動力，而往往這個力我們并不能達到。所以自鎖裝置就顯的尤為重要。在周老師的幫助下，最終我們采用了自鎖凸輪裝置，即圓形輪廓，偏心安裝，自鎖夾緊，實現(xiàn)控制下降速度，自由懸停。在整個比賽方面，我校創(chuàng)新基地的史艷國和唐艷華老師也一直關(guān)注著我們項目的進展。他們對我們的進度進行著宏觀的安排，一方面聯(lián)系著比賽的組織者，及時向我們傳達比賽相關(guān)方面的信息；另一方面幫我們聯(lián)系相應(yīng)的工廠小批量生產(chǎn)零件，使我們能夠及時趕上進度。”
　　提及參加這項比賽的壓力時，孫娟娟饒有興致：“有一次可著實把我們緊張了一回。為了這個項目，暑假我們只回家了十天左右，就在8月28日回來之后，卻被告知9月15日之前必須把相關(guān)的圖片、視頻等資料交到組委會，由于回了趟家，時間有了延誤，而工廠批量加工零件至少也得一個月，壓力很大，時間很緊，那段時間，隊長不停地聯(lián)系工廠，經(jīng)常跑工廠，催促制作工件，最后幸好趕上了。到了比賽前夕，正好趕上我考試最多的時候，學(xué)習(xí)、考試都得往后推，為了項目，我還放棄了很多學(xué)習(xí)的時間，我甚至一度懷疑自己的選擇，但最后還是堅持下來了。就在前往南京比賽前一天晚上，我剛考完控制工程，還有幾門課被批準(zhǔn)緩考?！惫攘⒂栏嬖V筆者：“周五中午我們到了南京，就開始討論課題，研究第二天的現(xiàn)場PPT答辯，直到晚上8點多才回賓館，繼續(xù)討論到11點多。對于這樣一場比賽，壓力可想而知。
　　谷立永坦言：“當(dāng)初我們是奔著一等獎去的。結(jié)果只獲得了二等獎，確實很遺憾，還郁悶了好長時間?！睂O娟娟不無惋惜地告訴記者：“PPT答辯的時間只有6—7分鐘，但我們有很多細微的工作無法簡單地通過PPT展現(xiàn)出來?！惫攘⒂澜又f：“也許我們沒有把握好評委評判的標(biāo)準(zhǔn)，比如說裝置復(fù)雜和操作復(fù)雜，最終評委老師可能更傾向于裝置簡單的作品，而我們的作品，看上去很復(fù)雜，可是操作起來卻很簡單，這樣對我們就不是很有利。當(dāng)然，還有很多偶然性因素，不過現(xiàn)在想來好多了?！鄙蛑竞綄τ浾哒f：“當(dāng)時在省里獲得了一等獎，省、校、院都對這件作品都寄予很高的期望，最后沒有取得預(yù)期的成績，多少有些意外和遺憾，不過，我們的作品確實還有一些值得改進的地方。競賽嘛，總有很多偶然性的因素，很正常?！?br>　　能夠在本科生階段就獲得國家級比賽的二等獎，也許在很多人看來，這些優(yōu)秀的隊員們離我們很遙遠，而從跟他們的談話中，我們看到了他們既平凡又特殊的兩面。說平凡，因為他們就來自于我們身邊，也許就是下一個我們，他們有跟我們一樣的愛好，愛籃球，偶爾玩玩游戲；說特殊，他們有著自己明確的目標(biāo)，有著自己獨特的追求，有著自己篤定的航向，并在人生的旅途上不懈地努力著，奮進著。而我們……也許如何讓我們，成為他們，才是我們亟需思考的問