一种坠落物体冲击演示装置的制作方法

本实用新型涉及一种坠落物体冲击演示装置，是一种教学装置，是一种用于安全教育和训练的装置。

背景技术：

高处坠落、坍塌和物体打击事故是建筑业“三大伤害”，其中高处坠落这一事故发生率最高，危险性极大。根据《高处作业分级》（GB/T 3608-2008）的规定，凡在坠落高度基准面2m以上（含2m）有可能坠落的高处进行的作业均称为高处作业。根据事故致因理论，高处作业事故包括人的因素和物的因素两个主要方面。从人的因素分析，人的不安全行为主要有以下原因：(1)违章指挥、违章作业、违反劳动纪律的“三违行为”，具体表现包括指派无登高作业操作资格的人员从事登高架设作业；不具备高处作业资格的人员擅自从事高处作业；未经现场安全人员同意擅自拆除安全防护措施；不按规定的通道进入作业面；高空作业时不按劳动纪律规定穿戴好个人劳动防护用品等；（2）人为操作失误，具体表现为在洞口、临边作业时因踩空、踩滑而坠落；因作业人员配合失误而坠落；在转移作业地点时因没有及时系好安全带而坠落；（3）注意力不集中。通过以上人为因素分析，由于人为原因造成高空坠落其基本上还是因为人们根本没有意识到高空坠落的危害性和伤害性。因此提供一种能够使人们直观的深刻的意识到高空坠落的危害性的装置是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种坠落物体冲击演示装置。所述的装置通过物体坠落的直接演示，直观的显示了高空坠落的冲击力。

本实用新型的目的是这样实现的：一种坠落物体冲击演示装置，其包括：用于坠落的演示物、用于放置所述演示物的放置架、设置在所述演示物的下方的撞击平台以及显示器，在所述撞击平台上设置有用于检测所述演示物坠落时的冲击力的冲击力传感器，所述冲击力传感器与所述显示器电连接或通讯连接。

进一步的，所述演示物上设置有用于测量所述演示物的坠落高度的高度传感器，所述高度传感器与所述显示器电连接或通讯连接。

进一步的，所述放置架包括安装架和设置在所述安装架上的固定部，所述演示物在坠落前夹持、静置或者悬挂在所述固定部上。

进一步的，所述固定部为夹持部、放置台或悬挂部。

进一步的，所述固定部与所述安装架滑动连接，所述固定部能够在所述安装架上移动。

进一步的，所述演示物为多个不同重量的演示物。

进一步的，所述撞击平台的周围设置有防护罩。

进一步的，所述演示物上设置有防护绳，所述防护绳的长度大于所述演示物与所述撞击平台之间的距离。

进一步的，所述演示物包括第一演示物和第二演示物，所述第一演示物和所述第二演示物的重量和体积完全相同，所述第一演示物和所述第二演示物在所述放置架上的起始位置完全一致；其中在所述第一演示物上设置有安全绳，所述安全绳的长度与所述第一演示物与所述撞击平台之间的距离相当，所述第二演示物上未设置安全绳；所述撞击平台上设置有与所述第一演示物相对应的第一冲击力传感器和与所述第二演示物相对应的第二冲击力传感器。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型采用坠落物体直接坠落至撞击平台然后测量坠落物体冲击力的方式使参观者能够直观的了解到物体从高空坠落的冲击力，从而重视高空坠落这种伤害，增强参观者的安全意识。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的实施例一所述演示装置的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例三所述演示装置的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例四所述的演示装置的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例五所述的演示装置的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例十所述的演示装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种坠落物体冲击演示装置，如图1所示。本实施例包括：用于坠落的演示物100、用于放置所述演示物的放置架200、设置在所述演示物的下方的撞击平台300以及显示器400，在所述撞击平台300上设置有用于检测所述演示物坠落时的冲击力的冲击力传感器310，所述冲击力传感器310与所述显示器400电连接或通讯连接。检测的冲击力经显示器显示出来，供参观者观察。

本实施例中演示物的起始位置与撞击平台之间应当有一定距离。该距离最好不小于2米。本实施例的演示装置的工作原理是演示物在演示未开始前放置在放置架上，演示开始时，演示物做自由落体运动撞击到撞击平台上，此时冲击力传感器检测出演示物对撞击平台的冲击力，显示器上显示出该冲击力的具体数值。参观者通过显示器上的冲击力数值即可直观的了解到该演示物在演示高度下坠落的冲击力。

本实施例的演示装置的放置架可以安装在安装架上，也可以安装在室内的某个位置。例如图1所示的，可以在室内的天花板上设置悬挂环，演示物悬挂在该悬挂环上。但是为了移动的方便，放置架最好安装在安装架上，演示物可以通过夹持、静置或者悬挂等多种放置放置在放置架上。

演示物在放置架上的起始位置可以固定，也可以不固定，也就是说演示物的坠落高度可以是变动的，这样能够演示不同的高度的演示物坠落时的冲击力。因此，可以在演示物上设置高度传感器。

当然，演示物可以设置多个不同重量的演示物，通过多个不同重量的演示物的坠落实验能够使参观者进一步了解到高空坠落的危害。

另外，为了避免演示物撞击到撞击平台上时发生反弹而伤害参观者，还可以对撞击平台进行适当防护。进一步的，撞击平台可以采用记忆弹性材料制成，通过演示物在撞击平台上的冲击凹陷的深度可以直观的了解冲击力的大小。

当然，为了避免演示物自由落体后随意滚动，还可以在演示物上设置防护绳。

所述演示物上设置有防护绳，所述防护绳的长度大于所述演示物与所述撞击平台之间的距离。

另外，本实施例的演示装置还可以进行对比组实验，通过两个相同的演示物同时做自由落体，在其中一个演示物上设置安全绳，另一个演示物上不设置安全绳，通过两个演示物撞击到撞击平台后的冲击力的对比可以使参观者直观的了解到防护装备的重要性。

当然，演示装置还可以设置控制器，控制器与放置架连接，通过控制器控制放置架打开使演示物自由下落。本实施例中的控制器可以选用单片机、嵌入式系统或工控单元等具有记忆和运算能力的数字处理系统。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一中演示装置的完善。本实施例在演示物上还设置有测量所述演示物100的坠落高度的高度传感器110，所述高度传感器110与所述显示器400电连接或通讯连接，如图1所示。

所述的传感器可以是多种形式的，如采用光遮挡的方式，即设置激光束照在光电管等方式。其主要作用是测量演示物的起始位置高度（即坠落高度），其设置在演示物上能够实时显示演示物的高度。传感器在演示物上的设置位置最好避开演示物的撞击位置。

实施例三：

本实施例是上述实施例改进，是上述实施例关于放置架的细化。本实施例中的放置架为机架形式的，其包括安装架和设置在安装架上的用于放置演示物的固定部，演示物在坠落前（演示实验开始前）可以通过夹持、静置或者悬挂等多种方式放置在固定部上。

如图2所示的，演示物100通过悬挂部220固定在安装架210上。演示实验开始后，演示物从悬挂部上脱落做自由落体运动。本实施例中的安装架的结构任意，图2中的安装架包括底座、安装在底座上的支撑杆和安装在支撑杆上的安装杆，悬挂部220设置在安装杆上。同时，安装架的底座还可以作为撞击平台。

实施例四：

本实施例是放置架的细化，是放置架的另一种实施方式。参见图3，图3中的演示物100通过夹持部230固定在安装架210上。演示之前，演示物被夹持在夹持部230中，演示实验开始，夹持部230打开演示物做自由落体。

图3中的夹持部仅仅是示意性的，实际中可以使用各种结构的夹子，只要其能够夹持演示物即可。

实施例五：

本实施例是放置架的细化，是放置架的另一种实施方式。参见图4，本实施例中的放置架包括安装架210和设置在安装架上的放置台240，演示物在坠落前水平静置在放置台240上，放置台240为可开合的。演示开始后，放置台240打开，坠落物自由下落。

当演示物是球形时，还可以在放置台上设置凹槽使得演示物更容易的静置在放置台上。

实施例六

本实施例是放置架的细化，是放置架的进一步完善。参见图2至图4，所述固定部与所述安装架滑动连接，所述固定部能够在所述安装架上移动。这样固定部能够在安装架上移动位置，则演示物的起始位置能够相应改变，参观者可以看到不同的高度下的演示物的冲击力，从而给与参观者更加深刻的感受。

实施例七

本实施例是对上述实施例的改进，是对演示物的细化。本实施例中的演示物可以是多个不同重量的演示物。通过多个不同重量的演示物的撞击实验的演示以及冲击力的对比，可以使参观者更加直观的了解到高空坠落的危害性。

实施例八

本实施例是对上述实施例的改进，是对撞击平台的进一步细化。本实施例中在撞击平台的周围设置有防护罩，防护罩最好是透明的。设置罩可以避免演示物在撞击平台的反作用力的作用下滚动从而伤害参观者。防护罩的高度不需要太高。

实施例九

本实施例是对上述实施例的改进，是对演示装置的进一步细化。同样的，为了避免演示物在撞击到撞击平台后随意滚动而伤害参观者，对演示物撞击后加以约束，本实施例在演示物上设置了防护绳，防护绳的长度应当大于演示物的起始位置与撞击平台之间的距离，这样是避免防护绳影响演示物的自由落体。

实施例十

本实施例是对上述实施例的改进，是对演示装置的进一步改进。

参见图5，本实施例中的演示物为两个，即第一演示物101和第二演示物102，相应的在撞击平台上设置两个冲击力传感器分别检测两个演示物的冲击力，不同之处在于只在第一演示物101上设置有安全绳001，第二演示物上不设置安全绳。第一演示物和第二演示物的重量相同，体积相等，二者的起始位置一致。演示实验开始时，第一演示物和第二演示物同时下落， 第二演示物做自由落体运动，第一演示物在下落过程中会受到安全绳的缓冲作用。通过第一演示物和第二演示物撞击到撞击平台上的冲击力的对比，参观者能够明显看出安全绳的作用。当然，安全绳的长度应当适当，安全绳的长度应该能够使第一演示物仍然撞击到撞击平台上，另一方面其应当能够起到缓冲作用。最好安全绳的长度与演示物与撞击平台的距离的比值为0.95~1。

最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案（比如整个装置连接方式、机架的形式、安全冲击棒的冲击形式等）进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。