1、放飛氣球創(chuàng)意報告書哈爾濱工程大學(xué) 20151342班組員姓名組員學(xué)號分工明細趙浩辰（組 長）2015134229環(huán)境因素分析機械部分朱雅諾20151342制造技術(shù)材料加工周群利20151342控制系統(tǒng)電路設(shè)計王宇20151342機械部分工程材料張祉琪2015134228工程管理成本因素分析張依然2015134227材料加工資料整理項目介紹：本項目通過在工程認識課程中所學(xué)到的知識，設(shè)計了10個步驟,最后成功的實現(xiàn)了放飛氣球的目標(biāo)。工件清單：水箱（自帶閥門），小水車，蝸輪蝸桿機構(gòu)，齒輪齒條機構(gòu)，多米諾骨牌，光電傳感器，電動機 ，長繩，定滑輪, 小鉛球2個，自制小蹺蹺板，凹糟，重力傳感器，自制桿，

2、彈簧若干，棘輪機構(gòu)，帶傳動機構(gòu)，曲柄機構(gòu)，管道，常開 開關(guān)，常閉開關(guān)，電阻、導(dǎo)線若干，電源，小鐵塊，電磁 鐵。工程材料：水箱用合適尺寸的廢棄塑料箱，節(jié)約成本，環(huán)保不浪費。小水車選擇用廢棄木頭材料，環(huán)保節(jié)能，節(jié)約成本。繩子選擇馬尼拉麻繩，價格低且強度大，不易被拉斷。小蹺蹺板，凹槽與管道用密度低的鋁合金 ，質(zhì)輕，好裝配 導(dǎo)線用普通銅線即可，節(jié)約成本各個機構(gòu)所需零件，小球等其余部件均用普通鋼材制作。步驟概述:打開水箱閘門，讓水流出，使水轉(zhuǎn)動。水輪帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪轉(zhuǎn)動使動直 軸轉(zhuǎn)動。直軸上安有齒輪，直軸轉(zhuǎn)動使得齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪再帶動齒 條做水平運動。齒條與第一枚多米諾骨牌相碰，骨牌之

3、間發(fā)生連鎖效應(yīng)。 當(dāng)最后一枚骨牌落下時，紅外光電傳感器檢測到信號后并將 其傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再使電機轉(zhuǎn)動。電機轉(zhuǎn)動纏繞繩子，使繩子收回，繩子再通過定滑輪將蹺 蹺板向上提起使小球 A沿蹺蹺板向下滑入斜槽中并觸動斜槽 頂部的壓力傳感器，通過控制系統(tǒng)使電機停止轉(zhuǎn)動。小球A沿斜槽滑落置凹槽內(nèi)，使與凹槽相連的桿發(fā)生轉(zhuǎn) 動，使棘爪彈出。棘爪彈出后，使得重物可以帶動鼓輪轉(zhuǎn)動，通過帶傳動帶 動曲柄搖桿機構(gòu)，使小球 B落下。小球B落下后觸動開關(guān)S1,開關(guān)閉合使電磁鐵工作。電磁鐵通電后擁有磁性，將小鐵塊吸起，放飛氣球。小球B固定軌道落下后，觸動開關(guān) S2,將電路斷開。步驟步驟圖：打開水箱閘門，讓水流出，使水轉(zhuǎn)

4、動。水輪帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪轉(zhuǎn)動使動直軸轉(zhuǎn) 動。直軸上安有齒輪，直軸轉(zhuǎn)動使得齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪再帶動齒條做 水平運動。齒條與第一枚多米諾骨牌相碰，骨牌之間發(fā)生連鎖效應(yīng)。當(dāng)最 后一枚骨牌落下時，紅外光電傳感器檢測到信號后并將其傳給控 制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再使電機轉(zhuǎn)動。步驟圖：電機轉(zhuǎn)動纏繞繩子，使繩子收回，繩子再通過定滑輪將蹺蹺板 向上提起使小球A沿蹺蹺板向下滑入斜梢中并觸動斜梢頂部的壓 力傳感器，通過控制系統(tǒng)使電機停止轉(zhuǎn)動。重力傳感器步驟圖：小球A沿斜梢滑落置凹梢內(nèi)，使與凹梢相連的桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，使棘 爪彈出。說明：該部分所使用的棘爪機構(gòu)類似于起重設(shè)備放逆轉(zhuǎn)棘輪機構(gòu)。 我們在棘爪后面按了兩個

5、壓緊的彈簧，開始時由自制小桿壓住不讓 它彈出。小球落下，使小桿抬起，此時彈簧將棘爪彈出，使得棘輪 機構(gòu)可以工作。步驟步驟圖：棘爪彈出后，使得重物可以帶動鼓輪轉(zhuǎn)動，通過帶傳動帶動曲柄搖桿機構(gòu)，使小球B落下。小球B落下后觸動開關(guān)S1,開關(guān)閉合使電磁鐵工作。電磁鐵通電后擁有磁性，將小鐵塊吸起，放飛氣球。小球B固定軌道落下后，觸動開關(guān) S2,將電路斷開。材料加工與制造：小球、自制桿以及其他形狀復(fù)雜金屬零部件采用澆注的加工方法，經(jīng)濟、方便。齒輪齒條用銃削的加工方式，方便、快捷。凹梢、管道采用車削的加工方法。蝸輪蝸桿等一些形狀及其復(fù)雜，精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件才用數(shù)控車削的方式。小水車、小蹺蹺板這些木制品采

6、用刨削的加工方式。控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)采用機電一體化的控制方式，通過觸動光電傳感器（如步 驟4）和壓力傳感器（如步驟5）,產(chǎn)生信號發(fā)送給控制，控制器接 收到信號后控制相應(yīng)的輸出設(shè)備，以達到預(yù)期的目的工程管理：充分考慮了各個組員優(yōu)點，各盡其職，各負其責(zé)，使得能夠高效 率，高質(zhì)量完成工程預(yù)期目的。并考慮到了各個組員的心理，突出 了人性化的特點。成本因素：本小組以盡可能節(jié)約成本為宗旨，大部分構(gòu)件采用自制的方式， 另外如小水箱等對材料要求不高的構(gòu)件，我們用現(xiàn)成的廢棄材料組 合而成，因此花費較小。但由于方案控制系統(tǒng)方面較為復(fù)雜，因而 花費較高。環(huán)境因素分析：采用多種清潔能源（如水能、電能），因而無污染廢棄物排出， 較好的實現(xiàn) 與環(huán)境的友好相處。各個機構(gòu)中不可避免會產(chǎn)生機 械摩擦，使零件遭到磨損，故應(yīng)使用潤滑油的防護措施減少構(gòu)件 間的機械磨損以延長其使用壽命。另外我們在控制系統(tǒng)方面專門（如步驟5,步驟9）多米諾骨牌觸動光電傳感器的那一部分，需要避免其他光源的干 擾，另外電動機部分需要電力支持，其他部分在一般條件下可