放飞气球创意报告书
放飞气球创意报告书
哈尔滨工程大学20151342班
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。
工件清单：
水箱（自带阀门），小水车 ，蜗轮蜗杆机构，齿轮齿条机构，多米诺骨牌，光电传感器，电动机 ，长绳，定滑轮，小铅球2个，自制小跷跷板，凹槽，重力传感器，自制杆，弹簧若干，棘轮机构，带传动机构，曲柄机构，管道，常开开关，常闭开关，电阻、导线若干，电源，小铁块，电磁铁。
工程材料：
水箱用合适尺寸的废弃塑料箱，节约成本，环保不浪费。 小水车选择用废弃木头材料，环保节能，节约成本。 绳子选择马尼拉麻绳,价格低且强度大,不易被拉断。 小跷跷板，凹槽与管道用密度低的铝合金,质轻,好装配 导线用普通铜线即可,节约成本
各个机构所需零件,小球等其余部件均用普通钢材制作。
步骤概述：
①打开水箱闸门，让水流出，使水转动。
②水轮带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮转动使动直轴转动。
③直轴上安有齿轮，直轴转动使得齿轮转动，齿轮再带动齿条做水平运动。
④齿条与第一枚多米诺骨牌相碰，骨牌之间发生连锁效应。当最后一枚骨牌落下时，红外光电传感器检测到信号后并将其传给控制系统，控制系统再使电机转动。
⑤电机转动缠绕绳子，使绳子收回，绳子再通过定滑轮将跷跷板向上提起使小球A沿跷跷板向下滑入斜槽中并触动斜槽顶部的压力传感器，通过控制系统使电机停止转动。
⑥小球A沿斜槽滑落置凹槽内，使与凹槽相连的杆发生转动，使棘爪弹出。
⑦棘爪弹出后，使得重物可以带动鼓轮转动，通过带传动带动曲柄摇杆机构，使小球B落下。
⑧小球B落下后触动开关S1，开关闭合使电磁铁工作。 ⑨电磁铁通电后拥有磁性，将小铁块吸起，放飞气球。 ⑩小球B固定轨道落下后，触动开关 S2，将电路断开。
步骤①~步骤④图：
①打开水箱闸门，让水流出，使水转动。
②水轮带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮转动使动直轴转动。
③直轴上安有齿轮，直轴转动使得齿轮转动，齿轮再带动齿条做水平运动。
④齿条与第一枚多米诺骨牌相碰，骨牌之间发生连锁效应。当最后一枚骨牌落下时，红外光电传感器检测到信号后并将其传给控制系统，控制系统再使电机转动。
步骤⑤图：
⑤电机转动缠绕绳子，使绳子收回，绳子再通过定滑轮将跷跷板向上提起使小球A沿跷跷板向下滑入斜槽中并触动斜槽顶部的压力传感器，通过控制系统使电机停止转动。
步骤⑥图：
⑥小球A沿斜槽滑落置凹槽内，使与凹槽相连的杆发生转动，使棘爪弹出。
说明：该部分所使用的棘爪机构类似于起重设备放逆转棘轮机构。我们在棘爪后面按了两个压紧的弹簧，开始时由自制小杆压住不让它弹出。小球落下，使小杆抬起，此时弹簧将棘爪弹出，使得棘轮机构可以工作。
步骤⑦~步骤⑩图：
⑦棘爪弹出后，使得重物可以带动鼓轮转动，通过带传动带动曲柄摇杆机构，使小球B落下。
⑧小球B落下后触动开关S1，开关闭合使电磁铁工作。 ⑨电磁铁通电后拥有磁性，将小铁块吸起，放飞气球。 ⑩小球B固定轨道落下后，触动开关 S2，将电路断开。
材料加工与制造：
小球﹑自制杆以及其他形状复杂金属零部件采用浇注的加工方法，经济﹑方便。
齿轮齿条用铣削的加工方式，方便﹑快捷。 凹槽﹑管道采用车削的加工方法。
蜗轮蜗杆等一些形状及其复杂，精度要求高的回转体零件才用数控车削的方式。
小水车﹑小跷跷板这些木制品采用刨削的加工方式。
控制系统：
控制系统采用机电一体化的控制方式，通过触动光电传感器（如步
骤4）和压力传感器（如步骤5），产生信号发送给控制，控制器接收到信号后控制相应的输出设备，以达到预期的目的
工程管理：
充分考虑了各个组员优点，各尽其职，各负其责，使得能够高效率，高质量完成工程预期目的。并考虑到了各个组员的心理，突出了人性化的特点。
成本因素：
本小组以尽可能节约成本为宗旨，大部分构件采用自制的方式，另外如小水箱等对材料要求不高的构件，我们用现成的废弃材料组合而成，因此花费较小。但由于方案控制系统方面较为复杂，因而花费较高。
环境因素分析：
采用多种清洁能源（如水能、电能），因而无污染废弃物排出，较好的实现 与环境的友好相处。各个机构中不可避免会产生机械摩擦，使零件遭到磨损，故应使用润滑油的防护措施减少构件间的机械磨损以延长其使用寿命。另外我们在控制系统方面专门（如步骤5，步骤9）
多米诺骨牌触动光电传感器的那一部分，需要避免其他光源的干扰，另外电动机部分需要电力支持，其他部分在一般条件下可以得到实现。
本项目用到了带传动，因此该部分不能在高温﹑易燃以及有油和水的场合使用。
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。