第四届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组
设 计 说 明 书
参赛学校：中国地质大学（武汉） 设计者：张步阳 王进 赵海波 毕鹏江 方程
曾小慧 指导老师： 童志伟
第四届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组（2010）《设计说明书》
目 录
第一章 设计背景 .................................................... 2 第二章 创新构思 .................................................... 3 第三章 创新设计的功能指标 .......................................... 4 第四章 创新设计的工作原理及运动分析 ................................ 4 （一）运动模块....................................................... 4 （二）取沙模块....................................................... 4 （三）取袋模块....................................................... 4 （四）自动开口模块................................................... 6 （五）自动装沙模块................................................... 8 （六）自动封口模块................................................... 9 （七）自动卸袋模块.................................................. 10 第五章 实用化的可能性 ............................................. 11 第六章 创新设计与相近产品的异同与创新之处 ......................... 11 第七章 应用前景展望 ............................................... 11 参考文献............................................................ 12
附页（作品照片）...................................................... 13
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中国地质大学（武汉）参赛作品
第四届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组（2010）《设计说明书》
一．设计背景
自古以来，洪涝灾害一直是困扰人类社会发展的自然灾害。据统计，我国有洪泛区近100万平方公里，全国60%以上的工农业产值，40%的人口，35%的耕地，600多座城市，主要铁路、公路、油田以及许多工矿企业受到洪水灾害的威胁。
但是，从洪涝灾害的发生机制来看，洪涝具有明显的季节季节性、区域性和可重复性，它仍具有可防御性。当前政府在各地设立防汛部门，并修筑了很多水库，堤坝，一般情况下可以防止洪涝灾害的发生。但当遇到特殊情况，如台风，特大暴雨或防汛工程年久失修等的情况下，堤坝也会出现问题，不足以抵挡洪涝的入侵。遇到险情时，防汛部门一般会采用沙袋加固堤坝的方法。见图1.1
另外我国幅员辽阔地震、泥石流等地质灾害频发，地震过后房屋被毁公路路面断裂，而泥石流可直接埋没车站，铁路、公路，摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断。为了尽快打通救援通道，救援人员经常采取在摧毁的道路上铺沙袋的方法修复摧毁路基。见图1.2
无论是抗洪固堤还是铺路，装沙的快慢直接影响着灾区人民的生命和财产安全。而到目前为止装沙过程绝大多数采用两人配合，一人装沙一人撑袋的方式，耗费人力较多，且速度慢，效率低下，见图1.3。在救援机械中已经出现了少数装沙机械，但仍需要很多人力，不能实现自动化，效果仍然不够显著，见图1.4。
图1.1抗洪中需要大量沙袋 图1.2泥石流摧毁道路和桥梁，战士们用沙袋铺路
图1.3 传统的装沙方式 图1.4现有装沙机械仍需大量人力
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二、创新构思
1.本全自动灌沙机可实现连续取沙，对沙袋的自动提取，自动开口，自动装沙，自动封口，自动卸袋。框图如图2.1所示
2.当沙袋机由于断电突然停机时，各机构将停在断电时的位置，为了能使通电时机器工作，需设置初始化程序使机器各机构位置复位。
图2.1 装沙流程图
根据以上设计思路，本全自动灌沙机由运动模块，取沙模块，取袋模块，自动开口模块，自动装沙模块，自动封口模块和自动卸袋模块组成，整体照片如图2.2所示。
图2.2 全自动灌沙机整体照片
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