避難售貨機

文江蘇省常州外國語學(xué)校 費維洋

近年來，汶川地震、玉樹地震、雅安地震等一次次牽動著國人的心。地震時公共場所人群密集，難以快速疏散，因此需要迅速就近找到安全避難場所。

自動售貨機在公共場所隨處可見，能否將自動售貨機與避難場所結(jié)合，用于地震時的臨時避難？

一、設(shè)計目的

地震突發(fā)時有效利用自動售貨機，為不能及時逃離危險地帶的人提供避難場所、食物及急救藥品。

二、設(shè)計方案

1.地震發(fā)生時，自動售貨機機箱自動展開，擴(kuò)大庇護(hù)空間，容納更多的受困者。

2.為了避免人為惡意搖動使機箱展開，只有當(dāng)振動開關(guān)頻率達(dá)到地震頻率，機箱才會展開。還可設(shè)計自鎖裝置，有效保護(hù)機箱內(nèi)物品的安全。

3.機箱可用特殊鋼材制成，能承受樓板等重物的砸壓，并用多層三角形框架結(jié)構(gòu)加固，避免躲在機箱底下的人受傷。即使有建筑物倒塌，展開后的庇護(hù)框架也能起到一定的支撐作用。

4.受困人員可利用售貨機內(nèi)的物品，為救援爭取更多時間，提高生存幾率。

5.機身展開后，內(nèi)部蓄電池可提供照明，為蜂鳴器（信號發(fā)生器）提供電量，蜂鳴器可定期發(fā)出信號，以便外部人員定位。避難售貨機也可設(shè)計為自帶定位裝置，便于出現(xiàn)緊急情況時發(fā)出求救信息。

三、制作過程

如何實現(xiàn)機箱的展開功能？一次開抽屜的動作讓我想到了解決方案：采用滑動導(dǎo)軌作為機箱展開的功能部件。

我用三維造型軟件完成避難售貨機的仿真設(shè)計。首先利用滑軌實現(xiàn)售貨機左、右兩個側(cè)面對稱展開，但這樣僅增加了售貨機的空間。在老師的建議下，我又將滑軌固定在兩個垂直方向，使售貨機可沿前、后、左、右四個方向展開。

當(dāng)售貨機沿四個方向展開后，頂板又缺了四個角。雖然可用四塊大小匹配的補板補上，但在售貨機正常售貨狀態(tài)下該如何收納四塊補板？

經(jīng)過一番思考，我采用合頁鉸鏈連接配合電磁鐵使用。正常售貨狀態(tài)下，補板通過合頁鉸鏈及電磁鐵被吸附折疊收納在對應(yīng)頂板的下方。地震發(fā)生時，電磁鐵斷電，將補板頂出展開，使避難售貨機頂部完整閉合。此時，避難售貨機的庇護(hù)空間可擴(kuò)大4～5倍。

我還增加了緊急情況下的蜂鳴器和照明燈設(shè)計。機箱展開后，蜂鳴器和照明燈啟動，蜂鳴器定時發(fā)出聲響，以便外部人員通過信號接收器找到受困人員。

我利用樂高積木及滑軌、亞克力板、膠水等制作了避難售貨機模型。

四、創(chuàng)新點

1.箱蓋設(shè)計巧妙，采用滑軌輔助完成，可沿前、后、左、右四個方向伸展。滑軌完全展開后，其庇護(hù)區(qū)域可擴(kuò)大4～5倍。

2.箱蓋頂部補板的收納與展開都利用了電磁鐵，結(jié)構(gòu)簡單，方便箱體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。

3.地震發(fā)生時，避難售貨機不但能提供避難場所，還可以提供食物和飲水、急救藥物。

由于知識有限，我未能實現(xiàn)通過電氣控制快速打開頂部補板。若樂高零件資源充足，還可以對避難售貨機模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

圖1避難售貨機三維仿真圖

圖2避難售貨機模型

圖3 避難售貨機機箱展開后的模型