机械创新设计大赛创意-仿椰子蟹钳的公交车车窗紧急破窗装置

仿椰子蟹钳的公交车车窗紧急破窗装置
作品内容简介
基于椰子蟹有力的双钳结构，设计一种电动的公交车窗的电动破窗装置。

该装置的主要组成部分有车窗玻璃吸附装置，压力传动装置，电子驱动装置，破窗锤装置。

可以使公交车就算掉入水中，在车窗外侧受到大压强的情况下可以将车窗破开，使公交车内的人能够及时逃生。

1 研制背景及意义
椰子蟹捕食用的螯足一大一小，其余身体部分左右对称，是陆地上最大型的节肢动物。

左螯大于右螯，十分粗壮有力，能用以打开坚硬的椰子壳，取食椰肉。

因此仿照椰子蟹蟹钳的生物结构，可以使得电动破窗装置可以在极短的时间内对公交车的车窗造成很大的压强，将车窗破开。

图1 椰子蟹钳
2 设计方案
2.1 整体装置
如图所示为装置的整体的示意图装置上方是控制按钮，有保险盖保护，下方是吸附装置和伸缩锤装制。

装置在使用的时候通过吸附装置固定在窗户上，按下按钮，使得装置通过内部的力传递装置将力传递到下方的破窗锤上，然后锤子敲击窗户，将车窗击碎。

图2 整体装置示意图
2.2 压力传动装置
压力传动装置使用如图所示的机构，仿照蟹钳的生物结构，采取的曲柄滑块机构。

因为曲柄（导杆）滑块机构可以很方便地用来达到增力的目的，并且曲柄滑块机构中的运动副一般均为低副。

低副两运动副元素为面接触，压强较小，故可以承受和传递很大的冲击载荷，此外，运动副元素的几何形状较简单，便于控制，可以利用一个控制装置就可以快速传递很大的冲击力。

图3 压力传动装置
4 创新点
1）结构创新：仿椰子蟹蟹钳的生物结构做出传力装置，增大力的传递；
2）应用创新：用电力驱动的破窗锤代替现在手动的破船锤，能够进一步提高车的安全系数。