一種多功能防盜網的設計

袁新梅，高 俊，丁鄭倩，張 勇，趙文利

(長江大學機械工程學院，湖北 荊州 434023)

一種多功能防盜網的設計

袁新梅，高 俊，丁鄭倩，張 勇，趙文利

(長江大學機械工程學院，湖北 荊州 434023)

針對目前樓宇防盜網固接于墻體，在有火災等突發事件發生時無法打開，阻礙逃生與救援等問題，設計了一種多功能防盜網。該防盜網具有防盜、逃生、避難和晾曬4大功能，適用范圍廣、結構簡單、安全可靠、使用方便、性價比高，具有較好的應用前景。

多功能;防盜網;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，高樓聳立中防盜網隨處可見。據筆者對小區附近的樓宇防盜網進行調查發現，大部分樓宇防盜網都是緊固在墻體上，這樣固然可以有效地防止盜賊入戶，但當萬一有火災發生或其他情況導致安全通道受阻時，將阻礙逃生與救援，甚至會導致悲劇的發生[1]。為適應人們安全防范意識日益加強的要求，筆者設計了一種逃生多功能防盜網，它既能有效防盜，又能在火災發生后迅速打開，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 結構組成及力學計算

1)結構組成 筆者所設計的多功能防盜網由防盜網、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為逃生避難防盜網關閉時的外觀圖，此時主要起防盜作用，窗框固定安裝于墻上，拉桿支撐防盜網于墻面，防盜網向外突出，通過鎖緊裝置連接在窗框上；鎖緊裝置(見圖2)由安裝在窗框的環形內腔上下左右4個方位的10個安全插銷和軟彈簧組成，增強防盜網的防盜安全性。鎖銷在窗框內部一端開有孔，軟鋼絲穿過孔。另一端伸出，與防盜網體相聯。軟彈簧在窗框里套筒中，一端緊貼在窗框內壁，一端用以頂起鎖銷。在發生火災時，開關將軟鋼絲拉緊，帶動鎖銷退出防盜網，從而使窗框與網體分離。

圖1 多功能防盜網關閉時的立體圖 圖2 多功能防盜網鎖緊裝置

圖3為防盜網打開放至水平位置時的立體圖。當發生火災或者其他情況時通過室內的控制開關可以將防盜網向外打開，拉桿帶動防盜網繞鉸鏈支座旋轉至水平位置，拉桿頂端上用橡皮包裹，防盜網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，一端固定在防盜網上，對水平放置的防盜網有拉緊作用；安裝于斜拉桿中的緩沖器可以在防盜網下放過程中防止沖擊過大。

2)力學計算 將4根拉桿、2根斜拉桿和防盜網簡化為材料力學模型，如圖4所示。設防盜網本身的重量和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 多功能防盜網向外打開至水平 圖4 多功能防盜網打開至水平位置時承重能力位置時的立體圖 分析的力學模型

由理論力學知識可知，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，F2=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

該多功能防盜網是一種安全消防逃生避難防盜網，由墻體、防盜網窗框、可向外推開的防盜網、鎖緊裝置、拉桿、鉸鏈、斜拉桿、緩沖器等組成。通常情況下，多功能防盜網通過鎖緊裝置的10個鎖銷固定安裝在窗框中，防盜網關閉，主要起防盜作用。萬一室內發生火災，而其他安全出口受阻時，可以打開室內的控制開關將防盜網放至水平，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閉到打開的過程實現如下：遇到緊急情況需打開防盜網時，打開室內控制開關，窗框環形空間內鎖緊裝置中的細鋼絲立即繃緊，鎖銷上的軟彈簧被壓縮，鎖銷立刻從窗框側孔中退出，輕推防盜網，斜拉桿隨防盜網下落拉伸，同時拉桿發生翻轉，拉桿帶動防盜網繞鉸鏈支座旋轉至水平位置，拉桿頂端上用橡皮包裹，防盜網打開與墻體接觸時具有一定的緩沖作用；當防盜網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的貼住墻壁，此時防盜網形成了逃生出口；如果危機時無法立刻逃生，亦可到水平放置的防盜網平臺上等待救援，水平放置的防盜網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；同時處于水平狀態的防盜網在平時也具有較好的晾曬功能。

3 優點及適用范圍

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

2)結構簡單 該防盜網結構簡單，既可以滿足樓宇新裝防盜網的要求，也可以對目前普通樓宇防盜網進行一定改裝，實現該防盜網的多功能。

3)安全可靠 該多功能防盜網控制開關、鎖緊裝置等結構全部為機械聯接，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。

4)使用方便 該多功能防盜網在正常防盜狀態下與普通防盜網沒有不同，不需照管；當需要把防盜網打開時，只需將室內控制開關打開，輕推窗戶，防盜網即可放至水平狀態，形成逃生出口和避難平臺，操作簡單方便，使用更加人性化；且通過設計合適的材料尺寸防盜網所形成的避難平臺可同時容納多人；同時，處于水平狀態的防盜網也具有較好的晾曬功能[3]。

5)性價比高 該多功能防盜網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:電子工業出版社,2011.

[3] 陳彪，吳建兵. 基于機構運動的應急安全逃生防盜網設計[J]. 湖北第二師范學院學報,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