一種多功能防盜網(wǎng)的設(shè)計

袁新梅，高 俊，丁鄭倩，張 勇，趙文利

(長江大學(xué)機械工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

一種多功能防盜網(wǎng)的設(shè)計

袁新梅，高 俊，丁鄭倩，張 勇，趙文利

(長江大學(xué)機械工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

針對目前樓宇防盜網(wǎng)固接于墻體，在有火災(zāi)等突發(fā)事件發(fā)生時無法打開，阻礙逃生與救援等問題，設(shè)計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)簡單、安全可靠、使用方便、性價比高，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，人們的防盜意識得到了加強，高樓聳立中防盜網(wǎng)隨處可見。據(jù)筆者對小區(qū)附近的樓宇防盜網(wǎng)進行調(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，但當萬一有火災(zāi)發(fā)生或其他情況導(dǎo)致安全通道受阻時，將阻礙逃生與救援，甚至會導(dǎo)致悲劇的發(fā)生[1]。為適應(yīng)人們安全防范意識日益加強的要求，筆者設(shè)計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，形成一個逃生通道，并且能為無法逃生者提供一個相對安全的避難平臺以等待救援。

1 結(jié)構(gòu)組成及力學(xué)計算

1)結(jié)構(gòu)組成 筆者所設(shè)計的多功能防盜網(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)閉時的外觀圖，此時主要起防盜作用，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，通過鎖緊裝置連接在窗框上；鎖緊裝置(見圖2)由安裝在窗框的環(huán)形內(nèi)腔上下左右4個方位的10個安全插銷和軟彈簧組成，增強防盜網(wǎng)的防盜安全性。鎖銷在窗框內(nèi)部一端開有孔，軟鋼絲穿過孔。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，開關(guān)將軟鋼絲拉緊，帶動鎖銷退出防盜網(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)打開放至水平位置時的立體圖。當發(fā)生火災(zāi)或者其他情況時通過室內(nèi)的控制開關(guān)可以將防盜網(wǎng)向外打開，拉桿帶動防盜網(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)打開與墻體接觸時具有一定的緩沖作用；斜拉桿一端通過螺釘固定在墻外，一端固定在防盜網(wǎng)上，對水平放置的防盜網(wǎng)有拉緊作用；安裝于斜拉桿中的緩沖器可以在防盜網(wǎng)下放過程中防止沖擊過大。

2)力學(xué)計算 將4根拉桿、2根斜拉桿和防盜網(wǎng)簡化為材料力學(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，抗拉強度[σlg]=520MPa；斜拉桿為不銹鋼，拉桿直徑5mm，抗拉強度[σxlg]=600MPa。

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

由理論力學(xué)知識可知，以薄板為研究對象，可列方程如下：

豎直方向：

F1+F2sin45°=G

以A點為支點，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。

校核桿強度：

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

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)通過鎖緊裝置的10個鎖銷固定安裝在窗框中，防盜網(wǎng)關(guān)閉，主要起防盜作用。萬一室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，而其他安全出口受阻時，可以打開室內(nèi)的控制開關(guān)將防盜網(wǎng)放至水平，形成新的逃生出口，并且可以為無法逃生者提供一個相對安全的避難平臺。

該多功能防盜窗從關(guān)閉到打開的過程實現(xiàn)如下：遇到緊急情況需打開防盜網(wǎng)時，打開室內(nèi)控制開關(guān)，窗框環(huán)形空間內(nèi)鎖緊裝置中的細鋼絲立即繃緊，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，同時拉桿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，拉桿帶動防盜網(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)打開與墻體接觸時具有一定的緩沖作用；當防盜網(wǎng)即將要降到水平位置時，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，此時防盜網(wǎng)形成了逃生出口；如果危機時無法立刻逃生，亦可到水平放置的防盜網(wǎng)平臺上等待救援，水平放置的防盜網(wǎng)被拉桿和斜拉桿拉緊，安全可靠，且避難平臺距窗臺下部有1m的距離，火焰濃煙到窗外后向上竄，可避免平臺上的逃生人員被火焰濃煙傷害；同時處于水平狀態(tài)的防盜網(wǎng)在平時也具有較好的晾曬功能。

3 優(yōu)點及適用范圍

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

2)結(jié)構(gòu)簡單 該防盜網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，既可以滿足樓宇新裝防盜網(wǎng)的要求，也可以對目前普通樓宇防盜網(wǎng)進行一定改裝，實現(xiàn)該防盜網(wǎng)的多功能。

3)安全可靠 該多功能防盜網(wǎng)控制開關(guān)、鎖緊裝置等結(jié)構(gòu)全部為機械聯(lián)接，無論是防盜還是逃生救援均能工作可靠，不會受到溫度驟變、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)沒有不同，不需照管；當需要把防盜網(wǎng)打開時，只需將室內(nèi)控制開關(guān)打開，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，操作簡單方便，使用更加人性化；且通過設(shè)計合適的材料尺寸防盜網(wǎng)所形成的避難平臺可同時容納多人；同時，處于水平狀態(tài)的防盜網(wǎng)也具有較好的晾曬功能[3]。

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

[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[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[3] 陳彪，吳建兵. 基于機構(gòu)運動的應(yīng)急安全逃生防盜網(wǎng)設(shè)計[J]. 湖北第二師范學(xué)院學(xué)報,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