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救护车担架平顺性的研究

2019-01-07

在评价救护车性能时、平顺性是较关键的指标,评价指标的好坏直接影响到伤病员的病情及舒适性。目前,我国生产的救护车都是用轻型货车底盘或越野车底盘改装而成。其钢板弹簧不是为救护车专门设计的,平顺性能普遍较差。据急救医护人员反映,伤病员在运送途中,车辆的颠簸常使病人难以忍受,有些疾病患者(如心脑血管病等)途中常出现病情恶化。因此、改善救护车的平顺性、对急救事业有着重要意义。

与救护车平顺性相互关联的因素很多,显然设计轴距大,重心低,装有独立悬架的专用救护车底盘,能使病员听受的振动负荷有较大幅度的降低,可以从根本上改善救护车的平顺性,但目前国内开发这种底盘周期长,难以落实生产厂家。为此,在担架下加设减振装置,降低由地面、驱动系统、传动系统传递上来的能量,不失为一条有效途径。

对依靠担架减振,国内已做了一些工作。1975年,卫生部专门制定了折式减振担架标准WS 2-189-75救护车生产厂家在研制工作中也摸索了一些经验。由于缺乏理论根据,只是泛泛地用经验设计,而且从试验情况看,并没有多少减振效果。另外,采用的ISO2631/1坐位水平振动,X方向振动的评价标准中也没有考虑到振动由头部输入的情况。针对这些情况,我们通过人体对振动响应及评价标准的分析,选用了一个较为符合人体卧位X方向振动的标准。然后从该标准出发,通过对车辆的分析,建立数学模型,得出担架输出与其减振刚度,阻尼的关系。再优化刚度阻尼参数、并设计相应的减振装置,使铝合金急救担架平顺性得到改善。文中以XB425车为例进行计算。

评价标准的选择

目前对人体振动的评价广泛采用的是IS02631/1评价指标。该标准规定坐标系建立于受振人体上,并以心脏为坐标原点。对于卧位X方向的振动评价,一般沿用IS02631/1中坐姿或站立者X方向的振动评价标准。而实际上,人体本身是一个多关节生物体,各关节间在承受振动时能起到一定的缓冲作用,在骨骼上的肌肉又是粘弹性体,对振动具有较大的机械阻尼。人体结构的这种特点决定了人体承受Z方向的振动能力要大于X和Y方向。对于立位与坐位的受试者由支承面输入X方向振动。这时,弹性的人体,对振动具有自身的调节作用。在这种情况下获得的数据直接应用于卧位X方向振动(振动由头部及背部输入)不太恰当。另外,头部是极其敏感部位,颅骨结构又是属于小阻尼薄壳结构,相对于人体其他部位对振动的滤波能力较差。在标准ISO2631/1中明确提到对于振动直接由头部输入的情况,其可忍性要降低,并指出,在某些情况下,严格使用该极限是不恰当的。但目前由于卧位的振动数据不足,还无法推断出卧位X方向评价曲线与坐位X方向评价曲线到底存在着多大差别。联邦德国工程师协会的人体振动评价标准VDI2057涉及了卧位振动的评价,它用于仰面躺着的人体。振动由背部和头部输入,频率范围是1-80Hz。在大约50-70Hz范闱内,头部的输入尤其要注意,而超过80Hz以上的振动一般认为被衣服和软垫吸收,低频区域0.1-0.63Hz是晕车感发生区,与立位和坐位相比.卧位人体的晕车感较为少见。总的来说VDI认为低频区(低于1Hz)的研究尚不充分,还没有纳入VDI2057内。鉴于上述情况,我们选用VDI2057作为卧位人体振动评价指标。

对1-80Hz范围内人体对振动的反应,ISO2631/1给出了三种感觉界限,即“暴露极限”、“疲劳—降低工效界限”以及“降低舒适界限”。

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