工程创意报告之

工程创意报告之“放飞气球”

梁承攀2011091412

刘亮文2011091413

刘振伟2011091414

马杰2011091415

沈瑞2011091416

20##-5-8

工程创意报告之“放飞气球”

梁承攀，刘亮文，刘振伟，马杰，沈瑞

（经济管理学院20110914班）

一、简介

放飞气球本是一个简单的过程，经过本组成员的一系列设计，通过机电一体化和电子控制的组合把这一过程细化以及丰富。本创意重点在于时间差控制。

项目介绍：

本项目通过在工程认识课程中所学到的知识，设计了10个步骤，最后成功的实现了放飞气球的目标。

项目创新：

本项目实施过程中有两个分开的步骤，最后通过一系列设计，使得它们最后合成为同一个动作，实现了放飞气球的目的。

项目设计组成员及介绍：

刘亮文：流程图设计

沈瑞：图形绘制

梁承攀：报告撰写

马杰：工程管理、环境因素

刘振伟：工程材料、制造技术

工件使用：

小球、开关（包括光电开关、压力开关）、曲柄滑块、单摆、方形重物、传送带及发动机、斜坡、多米诺骨牌、链轮、链条、电动小车、剪刀、细线等。

工件材料及制造技术：

小球可用浇铸或车削技术，根据不同的需求可使用钢材或者密度较小的铝材。

方形重物可用钢材做原料，经刨铣车削得到。

小车的盐水起到导电的作用。

球内科充入密度较小的氢气一边升起。

成本及工程管理

其他物品用生活垃圾作为原料，如塑料盒，塑料瓶等，环保又不浪费。同时注重高效率的零部件使用，更换速度快，结构简单，符合科学发展的要求。控制方式主要运用的是机电一体化控制系统，通过触动光电开关或者压力开关打到实验的目的，实现预期的完成。

二、主要内容

总图：

放飞气球主要步骤的主要动作有自由落体、旋转运动与直线运动的转换，能量变换主要有重力势能与动能的转化、电能与动能的转化、内能与动能的转化等。

节点1：

首先小球从高空自由下落重力势能转化为动能，且恰好能够使跷跷板上升到开关的高度，此时跷跷板将开关闭合，开关是曲柄滑块的开关，当开关被跷跷板打开时顺着顺时针方向旋转，曲柄滑块的上端是不可上下移动而可左右滑动的滑片，在曲柄滑块的作用下向右方做往复运动。高空中悬挂着一个小球（称A）仅仅可在平面内做单摆运动，而滑片前方也有一个小球（球B），由于滑片的撞击，两个小球在此时分解为两个动作，一个是带线小球A的单摆运动，称节点2，一个是B的平抛运动，称节点3。2、3同时进行。

节点2：

小球A上升到光电门开关的位置，在这之前光电门开关光路被一物块挡住，状态是打开的，当小球到达指定位置将物块击出，光电开关为闭合状态，闭合了传送带的导线，传送带远着顺时针方向旋转，带动带上的重物块运动，经过一个斜率为1的斜坡撞击到多米诺骨牌的第一张牌，骨牌最终撞击到末端的小球，小球沿着斜率为2的斜坡向下滚动，在平面上依靠重力打开一个链轮传动带的压力开关，并依靠惯性进入前方向上的弧形轨道，此时链轮顺时针旋转，将一个小球抛掷出去，此时恰好弧形轨道上的小球落回到压力开关上，再次打开开关使得链轮停止，此时的动作为节点4.

节点3：

节点1的小球B做平抛运动落入小车左侧装有盐水的槽中，由于小球的进入导致水面上升，接通了高水位的开关，小车开始向前运动，并在节点4中小球落地之前到达气球左侧的挡板处，由于挡板的存在小车停止前进。

节点4：

小车到达挡板位置并且停止，小球被投掷下，落到小车右侧的空槽内，碰撞压力开关，接通车头的剪刀线路，剪刀工作，剪断气球线，放飞成功。

三、分布叙述：

第一步：释放小球