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探索的旅途——访我校中国大学生机械创新设计大赛二等奖获奖团队
2010-11-22 徐江海、韩笑寒、…  宣传部资讯中心供稿   (点击: )

 

我校中国大学生机械创新设计大赛二等奖获奖团队

    入冬时节,从在东南大学九龙湖校区举行的第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛赛场上传来一个振奋人心的消息,由我校机械工程学院08级学生谷立永、张范蒙、沈志航、孙娟娟、布丹设计制作的 “可控速多人高层建筑逃生器”斩获总决赛二等奖,创造了我校参加该项比赛以来的最好成绩,并荣获河北赛区优秀组织奖。不经意间给这丝丝寒意增添了些许暖意。

    全国大学生机械创新设计大赛是全国高校范围内的四大竞赛之一,经教育部高等教育司批准,由教育部高等学校机械学科教学引导委员会主办,机械基础课程教学引导分委员会、全国机械原理教学研究会、全国机械设计教学研究会联合著名高校共同承办,旨在提高大学生创新设计能力,实践操作能力和工程实践的竞赛活动。

    从去年11月份接到比赛通知,然后结合市场上产品的优缺点,参考国内外对此项目的研究成果,机械工程学院团队经过综合分析考虑,确定了“高层逃生”的研究方向,设计制作的可控速多人高层建筑逃生器,以其突出的优势,一举夺得今年5月份在我校举办的首届河北省大学生机械创新设计大赛一等奖,并凭借这一优异成绩直接杀入10月份的全国大学生机械创新设计大赛决赛,并斩获二等奖。众所周知,随着建筑物高度的增加和间距的日趋密集,内部通道和外部环境的逐渐复杂,安全隐患也越来越多,因此配备必要的逃生器械显得尤为重要。目前国内外高空逃生器基本都是利用缓降器、钢丝绳、可控器等控制逃生器缓慢下降,达到下降的目的,其缺点主要是结构复杂、操控繁琐、预先安装、价格高,且多采用单人往复的方式,降低了效率,耽误了时间。而机械工程学院团队设计制作的可控速多人高层建筑逃生器则利用不易受现场环境因素影响的纯机械结构,采用多人同时依次下降、每人速度可调的下降方式,简化了操作,降低了成本,提高了逃生效率。

 

逃生器的性能验证实验

    一年的征程,有耕耘,也有收获;有欢乐,也有辛酸;有配合,也有矛盾。

    谈到当初的想法来源,团队负责人谷立永告诉记者:“刚接到比赛通知时,其实心里并没有底,因为比赛的主题是 ‘珍爱生命,奉献社会’,范围是在突发灾难中用于救援、破障、逃生、避难的机械产品的设计与制作,并没有给出明确的课题,于是大家就搜罗了很多相关资料,并向引导老师周玉林进行多次咨询,这才确定了‘高层逃生’的研究方向。另外,去年11月份,大家都还在大二,还没有进行过相关专业常识的系统学习,只是对工科基础课程有所了解,所以只是抱着试试看的心态报了名,希翼日后随着学习的深入继续进行相关的研究。”

    马克思曾言:“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山峰不断攀登的人,才有希翼达到光辉的顶点。”这项作品从构思、设计、制作到参赛的整个过程,也一直是摸索着前进的。谷立永告诉记者:“这项研究所涉及的常识很多,比如材料力学、机械设计、互换性原理与测量技术等等学科,需要有大二的基础课程的辅助,更需要大三专业课的常识来支撑,由于当时对机械类相关的专业常识知之甚少,大家只能对相关的课程进行自学,在老师的协助下摸着绳索渡河,最终还是挺过来了。”谷立永还说:“既然选择了这项研究,就免不了有一些适当的牺牲,为了比赛,肯定会花费大家很多时间,牵扯大家很多精力,学业相应地也会有些影响。对于5月份省里的比赛时,由于最终只需要展示装置模型,从理论的角度证明其可行性,所以大家大多白天上课,晚上大家聚一起讨论、工作。可自暑假以来,大家便开始感觉时间紧迫了,尤其是比赛前两个月吧,为了项目能够有序地进行下去,大家尽量协调好自己和团队的时间,不得已时只得采取选择性逃课的方式,毕竟既然选择了这个项目,付出了,就要对它负责。所幸,大家课业也都没有落下来,毕竟在项目研制的过程中,大家一直在学习、接触相关的常识,收获也不少。对日常生活,也或多或少有一些影响。这学期由于刚分小专业,进入了新的班级,新的宿舍,新的环境,可又正赶上这项比赛的关键时期,所以经常早出晚归,以至于与宿舍里的其他同学显得有些生疏,相互之间的接触也有限,甚至班上还有叫不出名儿的同学,就想着日子还长,以后补起来就好了。”

 

逃生器外观

 

逃生器控速刹车

    团队合作的过程中,难免会出现一些不和谐的状况。孙娟娟告诉笔者:“有时对于同一个问题,因为每个人都坚持自己的看法,大家会激烈争论,往往容易钻牛角尖,谁也不服输,最后还得队长出面调解。对于这项研究,因为大家都有自己的功课,感觉很累,当然少不了抱怨,甚至想过放弃,就在决赛前一个多月吧,大家军心有些涣散了,大家都忙碌着自己的事,对比赛有些松懈了,于是,有一天队长就把大家全都叫出去长谈了一番,之后大家逐渐认识到了时间的紧迫性,重新团结在了一起。”

    “大家能够取得这样的成绩,除了团队所有成员的共同努力之外,还离不开学校、学院领导的关怀和引导老师的悉心教导。学院里除了提供大家科研的所有资金,还在大家去南京参加决赛之前,召开动员大会,从各个方面对大家这个作品提了很多有价值的建议,对大家的比赛有很大帮助。”孙娟娟继续说道,“引导老师周玉林对大家可以说是手把手教的。在大家看来,周老师特别亲,对大家比对自己的研究生们还好,大家哪个阶段做什么,怎么做他都会详细地讲给大家听。”谷立永笑着说:“有什么技术性的难题去向他请教时,他都会耐心地给大家引导。譬如‘自锁’这一技术吧,对于怎么控速装置中的刹车锁止机构,以实现空中任意位置停止,困扰了大家很长时间,因为常规想法像自行车刹车,要想让车轮停下来,必须对刹车主动施加一个力,以使车轮被夹紧慢慢停下来,而在高层逃生时,由动量定理Ft=mv可知,当人质量一定,(下坠过程中)速度达到很大时,要想人短时间停下来,必然要对装置施加一个很大的主动力,而往往这个力大家并不能达到。所以自锁装置就显的尤为重要。在周老师的帮助下,最终大家采用了自锁凸轮装置,即圆形轮廓,偏心安装,自锁夹紧,实现控制下降速度,自由悬停。在整个比赛方面,我校创新基地的史艳国和唐艳华老师也一直关注着大家项目的进展。他们对大家的进度进行着宏观的安排,一方面联系着比赛的组织者,及时向大家传达比赛相关方面的信息;另一方面帮大家联系相应的工厂小批量生产零件,使大家能够及时赶上进度。”

    提及参加这项比赛的压力时,孙娟娟饶有兴致:“有一次可着实把大家紧张了一回。为了这个项目,暑假大家只回家了十天左右,就在8月28日回来之后,却被告知9月15日之前必须把相关的图片、视频等资料交到组委会,由于回了趟家,时间有了延误,而工厂批量加工零件至少也得一个月,压力很大,时间很紧,那段时间,队长不停地联系工厂,经常跑工厂,催促制作工件,最后幸好赶上了。到了比赛前夕,正好赶上我考试最多的时候,学习、考试都得往后推,为了项目,我还放弃了很多学习的时间,我甚至一度怀疑自己的选择,但最后还是坚持下来了。就在前往南京比赛前一天晚上,我刚考完控制工程,还有几门课被批准缓考。”谷立永告诉笔者:“周五中午大家到了南京,就开始讨论课题,研究第二天的现场PPT答辩,直到晚上8点多才回宾馆,继续讨论到11点多。对于这样一场比赛,压力可想而知。

    谷立永坦言:“当初大家是奔着一等奖去的。结果只获得了二等奖,确实很遗憾,还郁闷了好长时间。”孙娟娟不无惋惜地告诉记者:“PPT答辩的时间只有6—7分钟,但大家有很多细微的工作无法简单地通过PPT展现出来。”谷立永接着说:“也许大家没有把握好评委评判的标准,比如说装置复杂和操作复杂,最终评委老师可能更倾向于装置简单的作品,而大家的作品,看上去很复杂,可是操作起来却很简单,这样对大家就不是很有利。当然,还有很多偶然性因素,不过现在想来好多了。”沈志航对记者说:“当时在省里获得了一等奖,省、校、院都对这件作品都寄予很高的希望,最后没有取得预期的成绩,多少有些意外和遗憾,不过,大家的作品确实还有一些值得改进的地方。竞赛嘛,总有很多偶然性的因素,很正常。”

    能够在本科生阶段就获得国家级比赛的二等奖,也许在很多人看来,这些优秀的队员们离大家很遥远,而从跟他们的谈话中,大家看到了他们既平凡又特殊的两面。说平凡,因为他们就来自于大家身边,也许就是下一个大家,他们有跟大家一样的爱好,爱篮球,偶尔玩玩游戏;说特殊,他们有着自己明确的目标,有着自己独特的追求,有着自己笃定的航向,并在人生的旅途上不懈地努力着,奋进着。而大家……也许如何让大家,成为他们,才是大家亟需思考的问题。

    (宣传部资讯中心记者:徐江海、韩笑寒、郭晓兴 撰稿/ 编辑 艾冬梅)

 

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