袁新梅，高 俊，丁鄭倩，張 勇，趙文利

(長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

一種多功能防盜網(wǎng)的設(shè)計(jì)

袁新梅，高 俊，丁鄭倩，張 勇，趙文利

(長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

針對(duì)目前樓宇防盜網(wǎng)固接于墻體，在有火災(zāi)等突發(fā)事件發(fā)生時(shí)無(wú)法打開(kāi)，阻礙逃生與救援等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種多功能防盜網(wǎng)。該防盜網(wǎng)具有防盜、逃生、避難和晾曬4大功能，適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、使用方便、性價(jià)比高，具有較好的應(yīng)用前景。

多功能;防盜網(wǎng);逃生避難

隨著人們生活水平的提高，人們的防盜意識(shí)得到了加強(qiáng)，高樓聳立中防盜網(wǎng)隨處可見(jiàn)。據(jù)筆者對(duì)小區(qū)附近的樓宇防盜網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分樓宇防盜網(wǎng)都是緊固在墻體上，這樣固然可以有效地防止盜賊入戶，但當(dāng)萬(wàn)一有火災(zāi)發(fā)生或其他情況導(dǎo)致安全通道受阻時(shí)，將阻礙逃生與救援，甚至?xí)?dǎo)致悲劇的發(fā)生[1]。為適應(yīng)人們安全防范意識(shí)日益加強(qiáng)的要求，筆者設(shè)計(jì)了一種逃生多功能防盜網(wǎng)，它既能有效防盜，又能在火災(zāi)發(fā)生后迅速打開(kāi)，形成一個(gè)逃生通道，并且能為無(wú)法逃生者提供一個(gè)相對(duì)安全的避難平臺(tái)以等待救援。

1 結(jié)構(gòu)組成及力學(xué)計(jì)算

1)結(jié)構(gòu)組成 筆者所設(shè)計(jì)的多功能防盜網(wǎng)由防盜網(wǎng)、窗框、拉桿、鉸鏈支座、斜拉桿和緩沖器等組成，具有防盜、逃生和避難的功能。圖1為逃生避難防盜網(wǎng)關(guān)閉時(shí)的外觀圖，此時(shí)主要起防盜作用，窗框固定安裝于墻上，拉桿支撐防盜網(wǎng)于墻面，防盜網(wǎng)向外突出，通過(guò)鎖緊裝置連接在窗框上；鎖緊裝置(見(jiàn)圖2)由安裝在窗框的環(huán)形內(nèi)腔上下左右4個(gè)方位的10個(gè)安全插銷和軟彈簧組成，增強(qiáng)防盜網(wǎng)的防盜安全性。鎖銷在窗框內(nèi)部一端開(kāi)有孔，軟鋼絲穿過(guò)孔。另一端伸出，與防盜網(wǎng)體相聯(lián)。軟彈簧在窗框里套筒中，一端緊貼在窗框內(nèi)壁，一端用以頂起鎖銷。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)將軟鋼絲拉緊，帶動(dòng)鎖銷退出防盜網(wǎng)，從而使窗框與網(wǎng)體分離。

圖1 多功能防盜網(wǎng)關(guān)閉時(shí)的立體圖 圖2 多功能防盜網(wǎng)鎖緊裝置

圖3為防盜網(wǎng)打開(kāi)放至水平位置時(shí)的立體圖。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或者其他情況時(shí)通過(guò)室內(nèi)的控制開(kāi)關(guān)可以將防盜網(wǎng)向外打開(kāi)，拉桿帶動(dòng)防盜網(wǎng)繞鉸鏈支座旋轉(zhuǎn)至水平位置，拉桿頂端上用橡皮包裹，防盜網(wǎng)打開(kāi)與墻體接觸時(shí)具有一定的緩沖作用；斜拉桿一端通過(guò)螺釘固定在墻外，一端固定在防盜網(wǎng)上，對(duì)水平放置的防盜網(wǎng)有拉緊作用；安裝于斜拉桿中的緩沖器可以在防盜網(wǎng)下放過(guò)程中防止沖擊過(guò)大。

2)力學(xué)計(jì)算 將4根拉桿、2根斜拉桿和防盜網(wǎng)簡(jiǎn)化為材料力學(xué)模型，如圖4所示。設(shè)防盜網(wǎng)本身的重量和7個(gè)成人重量G=8kN；拉桿及斜拉桿的材料分別為[2]：拉桿為45鋼(表面鍍鋅防腐)，內(nèi)徑d=25mm，外徑D=34mm，抗拉強(qiáng)度[σlg]=520MPa；斜拉桿為不銹鋼，拉桿直徑5mm，抗拉強(qiáng)度[σxlg]=600MPa。

圖3 多功能防盜網(wǎng)向外打開(kāi)至水平 圖4 多功能防盜網(wǎng)打開(kāi)至水平位置時(shí)承重能力位置時(shí)的立體圖 分析的力學(xué)模型

由理論力學(xué)知識(shí)可知，以薄板為研究對(duì)象，可列方程如下：

豎直方向：

F1+F2sin45°=G

以A點(diǎn)為支點(diǎn)，由∑Mi=0得：

GL/2-F2L/sin45°=0

由上述2式得F1=4kN，F(xiàn)2=5.68kN。即每根拉桿所受拉力Flg=F1/4=1kN=1000N，每根斜拉桿所受拉力Fxlg=F2/2=2.84kN=2840N。

校核桿強(qiáng)度：

所以拉桿和斜拉桿均滿足強(qiáng)度要求，可以承載的重量大大超過(guò)800kg(防盜網(wǎng)本身的重量和7個(gè)成人的重量)。

2 工作原理

該多功能防盜網(wǎng)是一種安全消防逃生避難防盜網(wǎng)，由墻體、防盜網(wǎng)窗框、可向外推開(kāi)的防盜網(wǎng)、鎖緊裝置、拉桿、鉸鏈、斜拉桿、緩沖器等組成。通常情況下，多功能防盜網(wǎng)通過(guò)鎖緊裝置的10個(gè)鎖銷固定安裝在窗框中，防盜網(wǎng)關(guān)閉，主要起防盜作用。萬(wàn)一室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，而其他安全出口受阻時(shí)，可以打開(kāi)室內(nèi)的控制開(kāi)關(guān)將防盜網(wǎng)放至水平，形成新的逃生出口，并且可以為無(wú)法逃生者提供一個(gè)相對(duì)安全的避難平臺(tái)。

該多功能防盜窗從關(guān)閉到打開(kāi)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)如下：遇到緊急情況需打開(kāi)防盜網(wǎng)時(shí)，打開(kāi)室內(nèi)控制開(kāi)關(guān)，窗框環(huán)形空間內(nèi)鎖緊裝置中的細(xì)鋼絲立即繃緊，鎖銷上的軟彈簧被壓縮，鎖銷立刻從窗框側(cè)孔中退出，輕推防盜網(wǎng)，斜拉桿隨防盜網(wǎng)下落拉伸，同時(shí)拉桿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，拉桿帶動(dòng)防盜網(wǎng)繞鉸鏈支座旋轉(zhuǎn)至水平位置，拉桿頂端上用橡皮包裹，防盜網(wǎng)打開(kāi)與墻體接觸時(shí)具有一定的緩沖作用；當(dāng)防盜網(wǎng)即將要降到水平位置時(shí)，被拉桿和斜拉桿拉住，并在緩沖器的作用下平穩(wěn)的貼住墻壁，此時(shí)防盜網(wǎng)形成了逃生出口；如果危機(jī)時(shí)無(wú)法立刻逃生，亦可到水平放置的防盜網(wǎng)平臺(tái)上等待救援，水平放置的防盜網(wǎng)被拉桿和斜拉桿拉緊，安全可靠，且避難平臺(tái)距窗臺(tái)下部有1m的距離，火焰濃煙到窗外后向上竄，可避免平臺(tái)上的逃生人員被火焰濃煙傷害；同時(shí)處于水平狀態(tài)的防盜網(wǎng)在平時(shí)也具有較好的晾曬功能。

3 優(yōu)點(diǎn)及適用范圍

1)適用范圍廣 該多功能防盜網(wǎng)可廣泛用于居民住宅、辦公場(chǎng)所等需要安裝防盜網(wǎng)之處。

2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 該防盜網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既可以滿足樓宇新裝防盜網(wǎng)的要求，也可以對(duì)目前普通樓宇防盜網(wǎng)進(jìn)行一定改裝，實(shí)現(xiàn)該防盜網(wǎng)的多功能。

3)安全可靠 該多功能防盜網(wǎng)控制開(kāi)關(guān)、鎖緊裝置等結(jié)構(gòu)全部為機(jī)械聯(lián)接，無(wú)論是防盜還是逃生救援均能工作可靠，不會(huì)受到溫度驟變、電源切斷等外界因素的變化而影響其功能實(shí)現(xiàn)。

4)使用方便 該多功能防盜網(wǎng)在正常防盜狀態(tài)下與普通防盜網(wǎng)沒(méi)有不同，不需照管；當(dāng)需要把防盜網(wǎng)打開(kāi)時(shí)，只需將室內(nèi)控制開(kāi)關(guān)打開(kāi)，輕推窗戶，防盜網(wǎng)即可放至水平狀態(tài)，形成逃生出口和避難平臺(tái)，操作簡(jiǎn)單方便，使用更加人性化；且通過(guò)設(shè)計(jì)合適的材料尺寸防盜網(wǎng)所形成的避難平臺(tái)可同時(shí)容納多人；同時(shí)，處于水平狀態(tài)的防盜網(wǎng)也具有較好的晾曬功能[3]。

5)性價(jià)比高 該多功能防盜網(wǎng)所使用的材料為市場(chǎng)上常見(jiàn)的鋁合金、鋼等，且無(wú)需特別加工處理工藝，性價(jià)比高。

[1]袁新梅，高俊，丁鄭倩.一種逃生避難防盜窗[P]. CN 201635628 U，2010-11-17.

[2] 曹巖.五金手冊(cè)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[3] 陳彪，吳建兵. 基于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)急安全逃生防盜網(wǎng)設(shè)計(jì)[J]. 湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào),2011(2)：117-118.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.041

TH122

A

1673-1409(2012)10-N131-03