哈爾濱工程大學(xué)哈工程工程認(rèn)識(shí)創(chuàng)意報(bào)告

工程認(rèn)識(shí)課程選題名稱：燃放煙花院系：動(dòng)力與能源工程學(xué)院班級(jí)：20160316成員：2016-11-20

組員分工情況姓名學(xué)號(hào)分工步驟構(gòu)思繪圖步驟構(gòu)思步驟構(gòu)思報(bào)告整理電路設(shè)計(jì)演示文稿制作總體規(guī)劃步驟構(gòu)思步驟構(gòu)思整體方案設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)原理

在完成方案設(shè)計(jì)的過程中，我們使用了蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，齒輪齒條傳動(dòng)裝置以及帶傳動(dòng)裝置來(lái)設(shè)計(jì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。需要控制電動(dòng)機(jī)，可編程機(jī)械手、風(fēng)扇、高壓發(fā)生器等裝置實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。為了第一步操作安全，我們選用繼電器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)。采用震動(dòng)開關(guān)與場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成一個(gè)控制電路控制電風(fēng)扇。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)可編程機(jī)械手編程以實(shí)現(xiàn)特定功能。我們還使用N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管實(shí)現(xiàn)了類似繼電器自鎖電路的功能。方案論證與比較2.1根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們的方案主要由以下若干個(gè)步驟組成：2.1.1 第一步，閉合開關(guān)K1，繼電器吸合，電動(dòng)機(jī)M開始運(yùn)轉(zhuǎn)A12.1.2第二步，電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)軸A1，由蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)減速，再由軸A2經(jīng)過軸B1連接到直齒錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由軸B2輸出，轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低。軸B2末端連接的曲柄觸發(fā)與機(jī)械手相連的開關(guān)。A1A2B2微動(dòng)開關(guān)2.1.3第三步，機(jī)械手按照附錄1所示程序動(dòng)作，把鐵塊抓取，移動(dòng)到右側(cè)釋放。

微動(dòng)開關(guān)C1上端的平臺(tái)上，齒條C1在鐵塊重力的作用下向下滑動(dòng)，帶動(dòng)齒輪C2逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，滑塊C4隨即向右滑動(dòng)第五步，滑塊C4與齒條C5相連，齒條C5與齒輪C6嚙合。齒條C5隨滑塊C4向右滑動(dòng)，齒輪C6逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)皮帶輪C7與C7'逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。第六步，皮帶輪C8與C8'通過帶傳動(dòng)與皮帶輪C7和C7'連接。曲軸C9隨皮帶輪C8與C8'轉(zhuǎn)動(dòng)。第七步，曲軸C9上懸掛一鐵塊，曲軸C9逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，鐵塊落入聯(lián)通器一側(cè)，聯(lián)通器另一側(cè)水位上升，浮子上的針扎破氣球，氣球爆炸。

AoCL⑥1—1AoCL⑥1—1yFJyr-第八步，震動(dòng)開關(guān)在氣球爆炸聲中瞬間合上又?jǐn)嚅_，場(chǎng)效應(yīng)管柵極和源極間寄生電容充電完成， 場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。第九步，風(fēng)扇吹出的風(fēng)使輕質(zhì)小球沿斜面滾下，擠壓注射器噴出水柱2.1.10第十步，水柱噴射在包裹有金屬鈉的脫脂棉上，隨即脫脂棉開始燃燒，燒斷細(xì)線，細(xì)線下端的小球右擺，觸動(dòng)按鍵開關(guān)Key

2.1.11 第十一步電路圖中的1,2接線座連接到一高壓發(fā)生器，高壓發(fā)生器的兩個(gè)電極分別連接到雅各布天梯電極上。 電弧于雅各布天梯下部生成， 電弧升溫，構(gòu)成電弧的高溫等離子體上升，最終點(diǎn)燃本課題所設(shè)置的煙花。設(shè)計(jì)總結(jié)我們的方案涉及的工程管理、制造技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)、工程材料等相關(guān)內(nèi)容。對(duì)工程管理相關(guān)內(nèi)容的總結(jié)我們?cè)趯?shí)施本工程過程中，應(yīng)用了工程管理的相關(guān)理念。我們首先對(duì)成員進(jìn)行明確的分工（工序分解定義），之后步驟構(gòu)思和報(bào)告書整理同步開始，步驟構(gòu)思過程中其他成員協(xié)助創(chuàng)意，完成設(shè)計(jì)草圖，之后完成演示文稿和報(bào)告書（工序排序、工程進(jìn)度計(jì)劃制定）。為了安全，第一步我們采用繼電器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)（安全管理）。在本工程中，我們改用場(chǎng)效應(yīng)管簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)了繼電器自鎖電路的功能（工程成本管理）。對(duì)制造技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的總結(jié)在本工程中機(jī)械結(jié)構(gòu)部件需要多種機(jī)械制造工藝，第一步到第六步中的蝸輪蝸桿、齒輪、齒條由銑削工藝制造，皮帶輪由車削加工工藝制造。對(duì)工程材料相關(guān)技術(shù)的總結(jié)本工程在設(shè)計(jì)中選用了多種材料，機(jī)械結(jié)構(gòu)部件主要由金屬材料制成，曲軸由鑄造工藝制造。皮帶由有機(jī)高分子材料制成，電路導(dǎo)線采用電阻較小的金屬材料，所使用的機(jī)械手控制器和場(chǎng)效應(yīng)晶體管由半導(dǎo)體材料制成。對(duì)成本和環(huán)境因素的總結(jié)本工程中成本較高的部分是機(jī)械手和機(jī)械結(jié)構(gòu)部件，場(chǎng)效應(yīng)晶體管控制電路部分成本較繼電器要低。影響創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)的環(huán)境因素主要有：第十步金屬鈉在空氣中變質(zhì)，為此，包裹鈉的脫脂棉需干燥。第九步中小球質(zhì)量與風(fēng)以及小球質(zhì)量與壓縮注射器的對(duì)立關(guān)系，需要選取一個(gè)最佳的小球質(zhì)量來(lái)解決此矛盾。附錄2.1.3中機(jī)械手程序//假定已包含正確的頭文件intmain(void){while(Key_is_pressed()==FALSE);//等待按鍵被按下hand_down();//機(jī)械手下降while(arrival_platform()==FALSE);// 等待機(jī)械手到達(dá)平臺(tái)hand_up_down_stop();//機(jī)械手停止下降hand_catch();//捕獲小木塊機(jī)械手上升，同時(shí)向右移動(dòng)hand_up();hand_slide();//機(jī)械手上升，同時(shí)向右移動(dòng)while(arrival_top_flagFALSE){if(arrival_top_flag{while(arrival_top_flagFALSE){if(arrival_top_flag{if(arrival_top(){arrival_top_flag==FALSE)==TRUE)=TRUE;hand_up_down_stop();//機(jī)械手停止上升if(arrival_right_flag==FALSE){if(arriv