機械科

在建築工地施工中，各種問題都可能遇到，水管的裝設是一項必要工程，我們針對水管切割設計，主要是在箍筋內的水管鋸切，由於鋼筋限制了空間大小，要將水管鋸斷不易，尤其是大管徑的排水管。我們設計從水管端面伸入水管內部鋸切的機構，透過這樣的機構可以鋸切不同長度及直徑的水管。機構設計分為圓管固定機構、鋸切刀具動作機構設計、傳動機構設計及外部進刀加工控制機構四部分。圓管固定是利用同動三爪夾持，可以讓機構固定在水管中心；鋸切機構從原本設計的切槽刀改為圓刀刃，可以讓切割斷面更平整；原本傳動機構是以手提電鑽做為動力源，可是切削阻力太大導致無法切割，經修改為手動方式可以順利切割水管，同時轉動把手只需要旋轉擺動大於90度，就可以順利切割水管；外部進刀加工機構經過幾種設計測試後，使用寸動機構可以讓操作更容易。經過實際測試鋸切狀況，功能能達到設計的要求。

「儼然有發現新大陸的感覺！」這句話代表我們從此次研究與製作的結果中獲得的最佳感言。本項研究的動機和目的在於以數位邏輯的理論基礎和設計方式作為根據，將順序邏輯設計的概念以正反器的型態應用在機械氣壓控制迴路的設計上，並試著找出在機械與電機電子整合的模式下，是否真能符合其兩者共通的特性存在，也進一步分析和探求其可行性與否。而研究的過程或方式，從擬定工作項目、工作期程與進度及工作流程後，繼而展開迴路設計與規劃、連接實驗迴路測試和偵錯，由於研究和實驗製作的迴路項目很多，屆時必將無法於現場實體展示，因此，在完成前述所有迴路的設計與規劃、測試和偵錯，便開始組合單元項目迴路與標示牌製作、錄影拍攝和轉檔編修，並藉以網頁編輯的方式來呈現成果。結果發現，以機械氣壓組成正反器型態之迴路設計確是可以被應用的不錯方式，亦驗證在機械與電機電子整合的模式下，真具有兩者共通的特性存在，又在討論中，闡述分析在一般氣壓控制迴路的設計中常用於機械氣壓(純氣)的設計方法，並與我們研究製作的方式作比較和探討。最後在結論裡，我們咸認應可提供日後在這方面的學習者有一個新的思考方向和學習，亦能作為在教學上的參考，也寄予未來的發展前景是寬廣且令人期待的。

為有效地回收加諸於車體迎風面之風阻耗能，以提昇整車系統之能源效率，故本研究提出以風力發電原理為基礎之輔助型車用發電系統，藉此提昇整車能源效率之穩定供電系統。本研究係根據汽車之風阻係數、風能狀況、車輛高度的需求，利用VISIO 軟體撰寫成一套發電機設計流程，自行設計風力發電系統進行發電機參數設計與調整，來提高負載效率。其次，為了避免複雜的實驗數據，利用分析軟體分析發電機在不同風速下之輸出電壓與流。並探討不同變項與風扇業片種類的差異情形，依據實驗結果與前述之邏輯論證做比對，以歸納出最適合之系統。

此題目主要是製作一自動防水閘門系統，當雨量過多造成淹水的情況時，利用水本身的重量來使閘門自動升起及下降，讓水無法流入室內，以達到–[以水防水]–的目的。此專題的主要功能在於：一、有效防止水流到室內，造成生命及財產的危害。二、依水量多寡自行調整閘門高度，省去人工組裝與拆卸，以節省人力。三、完全由水的重量提供動力來源，不需靠額外的動力來源與電力控制。其主要(設計)如下：一、利用步進馬達控制雨量，藉模擬雨量來測試閘門升降高度。二、利用水本身之重量，透過滑輪組及儲水桶來使防水閘門自動升起。三、儲水桶上方裝設彈簧，儲存使閘門下降的動力。當水位消退時，使閘門下降。

每一種車都有他行進的方式，在彈跳車方面，我們研究彈跳車的驅動原理，並發現彈跳車只需依靠我們身體的重力下壓來驅動，使彈跳車前進，配合手和腳，跟著彈跳車的韻律擺動就能前進。透過實驗，我們發現在後輪有彈簧搖桿與無彈簧搖桿的情況下，在 50 公尺的距離，時間可以快上３～４秒。在車子方面也做了一些改良，我們增加一根搖桿及可調式彈簧，隨著人的體重來做調整，也可隨著大人、小孩做調整，讓大人、小孩都能夠輕易使用，並研究如何讓彈跳車更簡便又能更快速去驅動。

一般對於鐵製品或是鐵屑的拾取，都是利用磁力以單動的方式進行撿拾，對於工廠內大面積的地板整理上就比較不方便，因此我們研究設計製作出一可連續安全的拾取鐵件裝置，由於在設計製作過程中會使用永久磁鐵，因此我們對永久磁鐵的一些特性進行分析與實驗，在磁鐵的特性研究中，利用游標高度規製作實驗器材，來量測當磁極排列方式及距離不同因素下，磁力變化的影響，同時使用高斯計量測磁極排列方向與不同距離時的磁通密度，了解較佳的排列組合方式。了解磁鐵的特性後，根據實驗結果及機械設計的原理製作連續拾取裝置，最後完成我們需要的功能與目的。

人類生存的三大要素為空氣、食物、水，根據聯合國研究報導，地球因溫室效應造成南北極冰山日漸融化，海洋水位逐年上升、陸地逐漸消失，病毒容易茲生變種擴散，嚴重威脅到人類生存空間，其主要來自二氧化碳過量，因此，二氧化碳減量已成為世界各國刻不容緩的課題。而大量的二氧化碳主要來自於重工業汙染及汽機車廢氣排放，本創作即是為了減少汽車排放空氣污染問題及節省油料而研究。

（一）突破汽車傳統中控控制方式。（二）不用鑰匙、遙控器，輕鬆的伸手開門、自動關門。（三）不需特別刻意設定防盜，自動化進入防盜系統。（四）感應式中控系統結合防盜鎖定控制與開車基本操作，完成自動化中控安全系統。（五）補救原廠防盜器防盜效果不足之缺點，為第二層安全防盜系統。（六）晶片可裝在戒子或手錶或類似的東西上。

於車床工作中，如何能更快且精確的完成所要求品質之工件呢?本次研究是希望藉由不同的定位方式與工件夾持的長度來探討工件中心軸線偏轉程度的關係。研究過程中先探討問題之所在，再尋求可解決的方法，進而實驗與測試，並記錄其結果。測試中以一般夾持、靠置尾座心軸端面與磁力定位座等三種方法與夾持工件的不同長度分析比較其中之關係。經測試後得知，夾持長度是影響中心偏轉度最大的關鍵，若再配合磁力定位座吸附工件，更能增加車削後之精確度。磁力定位座上的同心圓可快速將工件定位於中心上，可減少定位之時間，並可使薄工件(厚度約6㎜)亦能定位於夾頭上車削，真是不錯的附件，尤如車床工作中的第三隻手，可助我們定位時的一臂之力。

量測是決定產品品質良否之重要因素，由於它不斷的進步，促使今日之產品更為精密、可靠。尤其現代工業係採大量生產的型態下，選用快速、簡便、低成本的量具是必然的趨勢。本研究係採用數學理論計算出外徑和 V 型座之關係，再結合物理槓桿原理，得到適合之縮放比，使量測範圍得以擴大，最後由電子式量錶顯示值傳輸至單晶片計算器，計算處理為實際量測尺寸。由於設計考慮簡單化、合理化，雖然在加工、檢測、組裝碰到許多困難，但皆能克服解決，除了一些在學校受限設備無法做到的，如 V 型座兩面銅銲碳化鎢片並研磨，以增加接觸點硬度，降低磨耗等。但是設計上已針對目前普遍採用之量具缺點改進，如旋轉心軸螺桿速度慢，支承定位不準確，造成累積誤差等，尤其本作品要發展為自動化量測之可行性高，值得繼續深入探討。