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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 1 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況 根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料 撰寫 2000 字左右的文 獻(xiàn)綜述 文 獻(xiàn) 綜 述 1 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 當(dāng)今世界 科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展 為了趕上時(shí)代的節(jié)奏和腳步 實(shí)用技術(shù)不斷推 陳出新 其中救護(hù)擔(dān)架車也不例外 不斷升級和創(chuàng)新 技術(shù)也逐漸成熟 又由于醫(yī)療 設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展 國內(nèi)外救護(hù)擔(dān)架車結(jié)構(gòu)各式各樣 各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 擔(dān)架車作為搬 運(yùn)病人的主要工具 對其使用歷來已久 人們根據(jù)各個(gè)時(shí)期對擔(dān)架車提出的使用要求 與功能 不斷的對其進(jìn)行改進(jìn) 使其功能越來越強(qiáng)大 越來越完善 目前 已經(jīng)開發(fā) 出一些輔助搬運(yùn)器械來解決不能獨(dú)立行走病人搬運(yùn)的問題 這大大降低了護(hù)理人員的 工作強(qiáng)度及運(yùn)送過程中可能對病人造成的二次傷害系數(shù) 1 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 戚鵬飛等研制的多功能醫(yī)用擔(dān)架車 其設(shè)計(jì)的擔(dān)架車可以通過控制裝置轉(zhuǎn)換為輪 椅車 這標(biāo)志著我國對擔(dān)架車的研究由使用階段轉(zhuǎn)變到了開發(fā)設(shè)計(jì)階段 下樓式越障擔(dān)架車 采用推車形式 把擔(dān)架車分為上中下三層結(jié)構(gòu) 上層為傷員 承載面 中間為急救與生命支持單元 下層為移動支撐單元 上中下層采用模塊化靈 便組合 使之不但可作為普通擔(dān)架使用 更可與下層移動支撐單元組合為擔(dān)架車 從 而使整套擔(dān)架車作為專業(yè)的轉(zhuǎn)運(yùn)工具既具有擔(dān)架的靈活和輕便性 又具有擔(dān)架車的省 力 承載能力高的性能 從而更好的適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境 下樓式越障擔(dān)架車不但能應(yīng) 用于各種復(fù)雜的環(huán)境 降低救護(hù)人員的勞動強(qiáng)度 而且隨車攜帶的各種急救醫(yī)療器材 保證需要救助的病人在轉(zhuǎn)運(yùn)途中得到最有效 最基本的救助 使擔(dān)架車的功效得到了 的最有效的發(fā)揮 1 3 張彥恩等人在其專利申請中介紹了一種帶斜板式病院轉(zhuǎn)移裝置 該裝置通過滾軸 滑板和斜板的配合使用 在進(jìn)行有高度差的床面與推車間的病人搬移時(shí) 只需將斜板 在不同的高度進(jìn)行固定 而后利用滑板將病人沿斜板進(jìn)行推運(yùn)到擔(dān)架車上 此種搬運(yùn) 方法可實(shí)現(xiàn)病人的快速有效搬運(yùn) 除此以外 該裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單 價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn) 免搬運(yùn)擔(dān)架車 該車升降系統(tǒng)采用液壓控制 平移板縱向可分成兩部分且前部分 能折下折平 后半部分能在擔(dān)架車上橫向移動 當(dāng)搬運(yùn)病人時(shí) 利用液壓控制系統(tǒng)對 車面高度進(jìn)行調(diào)節(jié) 當(dāng)車面與病床或者手術(shù)床大致等高時(shí) 即可通過板的橫向移動來 進(jìn)行病人床位轉(zhuǎn)移操作 該車?yán)靡簤合到y(tǒng)進(jìn)行控制 當(dāng)時(shí)在國內(nèi)已達(dá)領(lǐng)先水平 且 搬運(yùn)病人容易方便 節(jié)省了時(shí)間和人力 該車還配有減震系統(tǒng) 減少了病人的顛簸之 苦 2002 年周志坤等人在總結(jié)了前人的研究成果的基礎(chǔ)上 研制了一種運(yùn)送病人水平 擔(dān)架車 該擔(dān)架車采用新的結(jié)構(gòu)形式 在以前的擔(dān)架車的裝置上增加了輸液架 引流 裝置 床板減震裝置 衣櫥等裝置 這給醫(yī)護(hù)人員帶來很大的便利 使他們在工作過 程中能利用擔(dān)架車為病員做及時(shí)有效的護(hù)理工作 12 15 楊月誠等人在其專利全自動直推式擔(dān)架車中提出了一種利用四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的 可全自動直推式上下救護(hù)車的擔(dān)架車 擔(dān)架車上車時(shí) 前撞桿撞到救護(hù)車底板時(shí)自動 收攏 繼續(xù)推擔(dān)架車 后撞桿也與救護(hù)車底板相撞 也同樣會自動收起 下車過程與 上車過程剛好相反 該擔(dān)架車可實(shí)現(xiàn)單人直推 不必手動調(diào)節(jié)上下車裝置 操作迅速 質(zhì)輕平穩(wěn) 節(jié)省救護(hù)時(shí)的人力和時(shí)間等一系列優(yōu)點(diǎn) 軌道側(cè)移式病員搬運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)擔(dān)架車 換床單架車與 2007 年的一種方便病人搬運(yùn)的擔(dān) 架車 都能實(shí)現(xiàn)擔(dān)架板相對車架的側(cè)向滑移 將病人進(jìn)行床位轉(zhuǎn)換 孫建研究的擔(dān)架 車?yán)檬謸u裝置和齒輪驅(qū)動主擔(dān)架在支撐擔(dān)架上進(jìn)行平移 利用液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行升 降控制 此外 該擔(dān)架車還配備了供氧裝置 儲物柜 可移動儲物筐 輸液架 彈簧 式減震器等輔助裝置 該車運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 功能完善 推進(jìn)方向一人可控 但由于使用了 液壓控制 相對于純機(jī)械 可能有漏油現(xiàn)象且該車結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 華婷研制的擔(dān)架車?yán)?用上下滑塊的相對滑動進(jìn)行擔(dān)架床面的平移 搬運(yùn)病人時(shí) 先調(diào)節(jié)升降車高度以適應(yīng) 搬運(yùn)需求 而后只需將擔(dān)架面沿水平推出即可實(shí)現(xiàn)搬運(yùn) 該車?yán)梅纼A覆護(hù)欄減少了 搬運(yùn)過程中傾倒的可能性 該車結(jié)構(gòu)合理 進(jìn)行病人床位轉(zhuǎn)移時(shí)操作簡便 徐于保利 用傳送帶的形式進(jìn)行病人的搬運(yùn)且床面可與擔(dān)架車成一定角度轉(zhuǎn)換 其研制的擔(dān)架車 可便捷的搬運(yùn)病人 4 6 1 3 國外發(fā)展?fàn)顩r 國外的研究人員將工作重心轉(zhuǎn)移到了機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)上 因此各種輔助搬移 病人的機(jī)電設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生 典型設(shè)備有由 FUJIDA 提出的 Torancemover 該設(shè)備主 要是由安裝在擔(dān)架車上的驅(qū)動電機(jī)和控制器來驅(qū)動安裝在上下兩金屬板上的皮帶旋轉(zhuǎn) 來搬移病人 TAKAOKA 等和 KAKUTANI 等開發(fā)了一種助力搬移設(shè)備 這種設(shè)備主要是利用 控制桿來控制搬移金屬板進(jìn)行病人的搬運(yùn) 7 日本 DAIHEN 公司開發(fā)的擔(dān)架與搬運(yùn)車分離的搬運(yùn)設(shè)備 該擔(dān)架車采用傳送帶傳送 形式 利用控制算法驅(qū)動電機(jī)對傳送帶進(jìn)行控制 此搬運(yùn)裝置有兩種類型 1 KASAGAMI 等提出的插入板較厚的搬移設(shè)備 2 王洪波 笠上文男提出的插入板較薄 的搬移設(shè)備 第二種采用能夠提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的模塊化設(shè)計(jì)和體積小 功能 多 高智能的嵌入式控制系統(tǒng)使設(shè)備能平穩(wěn)的插入病人身下對病人實(shí)行平移搬運(yùn) 該 設(shè)備搬運(yùn)時(shí)分為抬升 移動 放下三部分 通過控制不同驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行皮 帶的驅(qū)動 這樣既可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)工作部分的有機(jī)結(jié)合 通過臨床試驗(yàn) 該設(shè)備護(hù)士的 可操作性高 可實(shí)現(xiàn)病人不變體位進(jìn)行床位轉(zhuǎn)移 大大減少護(hù)士的體力勞動 8 參考文獻(xiàn) 1 許致華 半自動擔(dān)架車的運(yùn)動仿真 J 中國民航學(xué)院學(xué)報(bào) 2003 21 1 36 38 2 許致華 王立文 傅強(qiáng)一種新型救護(hù)擔(dān)架車運(yùn)動過程的分析與研究 J 哈爾濱工業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào) 200335 4 433 436 3 倪涌猛 擔(dān)架平推車的人性化改進(jìn) J 中國醫(yī)療器械雜志 2003 27 6 462 463 4 王志學(xué) 劉一鳴 賈連斌 王鳳蘭 折疊式擔(dān)架車機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì) J 機(jī)械設(shè)計(jì) 2010 27 8 95 96 5 袁承浪 官春紅 敖惠萍 簡易過床擔(dān)架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 J 井岡山學(xué)院學(xué)報(bào) 2007 28 6 121 6 王洪波 笠上文男 病人搬移設(shè)備的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)和應(yīng)用 J 機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2009 45 7 68 74 7 FUJIDAM AMIZUHO Torancem over system used forpatient transfer in hospital J The Japanese Journal of Medical Instrumentation 1994 64 11 517 8 TAKAOKAD IWAKIT YAMADAM etal Development of a transfer supporting equipment applying power assist control C Proc 4 thInt Workshop on Advanced MotionControl Mie Japan March18 21 1996 1 92 96 9 李向前 病員搬運(yùn)擔(dān)架車 中國 94204319 7 P 1994 11 23 2010 10 16 10 田慶彬 顧榮林 多功能擔(dān)架車 中國 94209770 X P 1995 03 15 2010 10 16 11 潘秉章 孫剛等 床面可移動的擔(dān)架車 中國 97245154 4 P 2000 01 05 12 陳洪濤 一種醫(yī)用液壓自動搬運(yùn)車 中國 00236930 3 P 2001 03 28 13 鄭中富 免搬動病人擔(dān)架車的研制 J 醫(yī)療設(shè)備信息 2001 4 14 52 53 14 周志坤 崔勇 孫君榮 一種運(yùn)送病員水平擔(dān)架車 中國 02269500 1 P 2003 08 13 2010 10 16 15 楊月誠 熊磊等全自動直推式擔(dān)架車 中國 200420086231 0 P 2006 02 01 2010 10 16 16 張其江 一種醫(yī)用電動擔(dān)架車 中國 200520080389 1 P 2006 05 17 2010 10 16 17 孫建 軌道側(cè)移式病院搬運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)擔(dān)架車 中國 200520072872 5 P 2006 08 09 2010 10 16 18 華婷 換床擔(dān)架車 中國 200620076561 0 P 2007 09 19 2010 10 16 19 29 陸濤 呂國平 石延軍等全機(jī)械手動換床擔(dān)架車的研制 J 醫(yī)療衛(wèi)生裝備 2008 29 1 50 51 20 陸濤 呂國平 石延軍等重癥患者轉(zhuǎn)運(yùn)擔(dān)架車的研究與應(yīng)用 J 東南國防醫(yī)藥 2007 9 5 344 345 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段 途徑 2 1 本課題要研究或解決的問題 盡管國內(nèi)對救護(hù)擔(dān)架車的技術(shù)還不成熟 但仍有不少國內(nèi)研究人員在不斷進(jìn)行技 術(shù)創(chuàng)新和革新 從而救護(hù)擔(dān)架車的發(fā)展 綜合國內(nèi)外救護(hù)擔(dān)架車研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外企 業(yè)都將救護(hù)擔(dān)架車技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù) 智能化 多功能化和舒適化 將逐步 取代傳統(tǒng)的機(jī)械式 單一功能式技術(shù) 而各外救護(hù)擔(dān)架車廠商在性能上的比拼 將提 升外救護(hù)擔(dān)架車的技術(shù)含量 降低生產(chǎn)成本 并推動新的技術(shù)革命 在救護(hù)擔(dān)架車方 面而言 以歐美等國的技術(shù)最為先進(jìn) 國外救護(hù)擔(dān)架車推廣應(yīng)用時(shí)間長 產(chǎn)品技術(shù)成 熟 國外一些企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出幾代救護(hù)擔(dān)架車產(chǎn)品 國內(nèi)開發(fā)出救護(hù)擔(dān)架車 研發(fā)投 入少 市場份額小 產(chǎn)品應(yīng)用推廣面窄 故本課題研究希望設(shè)計(jì)出一種性能優(yōu)越的救 護(hù)擔(dān)架車 初步確定的救護(hù)擔(dān)架車方案是救護(hù)擔(dān)架車自重不超過 15kg 最大載重 100kg 設(shè) 計(jì)一款救護(hù)擔(dān)架車 能實(shí)現(xiàn)擔(dān)架車的折疊與直推功能 車腿能根據(jù)救護(hù)車高度變化做 相應(yīng)調(diào)節(jié) 能實(shí)現(xiàn)自動收腿 自鎖功能 具體要求 1 了解救護(hù)擔(dān)架車的基本工作原理 2 研究現(xiàn)有救護(hù)擔(dān)架車裝置的性能 優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)性 確定救護(hù)擔(dān)架車的總體結(jié)構(gòu) 方案 3 設(shè)計(jì)校核救護(hù)擔(dān)架車的主要零部件 正確規(guī)范繪制相關(guān)圖紙 使用相關(guān)軟件完成 虛擬動畫 解決的問題 1 實(shí)現(xiàn)怎樣的功能 怎樣實(shí)現(xiàn) 2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 裝配圖 二維零件圖的繪制 3 理論知識到實(shí)際中的運(yùn)用能力 2 2 擬采用的研究手段 途徑 1 制定救護(hù)擔(dān)架車功能和方案 2 根據(jù)制定的方案 進(jìn)行救護(hù)擔(dān)架車總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 總體結(jié)構(gòu)的功能分塊 進(jìn)行各功能塊 實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu) 運(yùn)動方式的選擇 4 救護(hù)擔(dān)架車總體的初步設(shè)計(jì) 繪制測試原理框圖 結(jié)構(gòu)簡圖 5 救護(hù)擔(dān)架車外觀設(shè)計(jì) 6 救護(hù)擔(dān)架車強(qiáng)度 穩(wěn)定性校核 6 詳細(xì)設(shè)計(jì) 進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 繪制測試裝置的零件圖和裝配圖 7 進(jìn)行評價(jià)方法的理論分析 優(yōu)化步驟和流程 2 3 技術(shù)路線 2 4 實(shí)施計(jì)劃 第 1 2 周 閱讀相關(guān)文獻(xiàn) 翻譯英文文獻(xiàn) 是 否 是否滿足要求 救護(hù)擔(dān)架車性能檢測 確定救護(hù)擔(dān)架車設(shè)計(jì)參數(shù) 結(jié)論與建議 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)研究 CAD 出圖 明確研究任務(wù) 查閱資料 調(diào)研 研究方案設(shè)計(jì) 計(jì)算與校核救護(hù)擔(dān)架車的分析研究 第 2 3 周 完成文獻(xiàn)綜述 第 3 4 周 明確畢業(yè)設(shè)計(jì)研究方向與內(nèi)容 完成開題報(bào)告 第 5 6 周 救護(hù)擔(dān)架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和外觀設(shè)計(jì) 第 7 8 周 完成救護(hù)擔(dān)架構(gòu)結(jié)構(gòu)分析方案 繪制救護(hù)擔(dān)架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)三維圖 第 8 9 周 完成所有裝配圖和零件圖 第 10 周 產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn) 第 11 周 撰寫畢業(yè)論文 第 12 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見 郭子涵同學(xué)在查閱了大量的和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作有關(guān)的資料 書籍后 對課題研究內(nèi) 容和研究方法有了較明確的認(rèn)識和理解 較好地完成了課題前期的準(zhǔn)備工作 開題報(bào)告語言通順 格式規(guī)范 文獻(xiàn)綜述 部分對救護(hù)擔(dān)架車裝置國內(nèi)外的發(fā) 展現(xiàn)狀進(jìn)行了較為詳細(xì)的敘述 有一定的深度 本課題要研究或解決的問題和擬采 用的研究手段 途徑 部分中 捉出問題還需更明確 希望繼續(xù)努力查閱相關(guān)專業(yè) 資料 圓滿完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作 同意開題 指導(dǎo)教師 2016 年 3 月 22 日 所在系審查意見 同意開題 系主任 2016 年 3 月 22 日 小直徑銑刀工具高速銑削加工的研究加 藤 榮 春 新 谷 弘 巖 田 一 夫 杉 田 宏 明機(jī) 械 工 程 系 金 澤 技 術(shù) 學(xué) 院日 本 921 8501 7 1 河 北 郡 津 幡 町 石 川日 本 愛 知 縣 442 8533 1 15 加 賀 市 OSG 公 司 豐 川摘要 最 近 人 們 對 部 分 小 型 便 攜 式 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 需 求 有 所 增 加 因 此 有 必 要 開 發(fā)一 種 微 型 機(jī) 床 使 高 速 切 削 成 為 可 能 使 用 裝 備 有 小 直 徑 銑 刀 的 高 速 切 削 機(jī) 床 可 以 高效 率 的 加 工 較 小 零 件 在 科 研 成 果 中 一 種 裝 備 了 小 直 徑 立 銑 刀 的 立 式 微 型 機(jī) 床 的 研 究 解 決 了 高 速 條 件 下 小 零 件 的 設(shè) 計(jì) 與 生 產(chǎn) 問 題 所 研 制 的 機(jī) 床 的 尺 寸 是 300mm 400mm 340mm 其 重 量 為 50KG 本 機(jī) 在 裝 配 了 1 7mm 直 徑 的 小 直 徑 立 銑 刀 時(shí) 其可 以 達(dá) 到 的 切 削 速 度 為 25 0m s 研 究 結(jié) 果 證 實(shí) 這 種 機(jī) 床 在 以 0 6 mRz 的 表 面 粗糙 度 加 工 零 件 時(shí) 其 加 工 速 度 可 達(dá) 25 0m s 通 過 加 工 速 度 達(dá) 到 25m s 的 微 型 機(jī) 床 與加 工 速 度 2 5m s 的 加 工 中 心 做 比 較 證 實(shí) 了 在 25 0m s 速 度 下 工 件 變 形 層 的 厚 度 為0 6 m 關(guān)鍵詞 立 式 微 型 機(jī) 床 小 直 徑 立 銑 刀 高 速 銑 削 加 工 形 變 層 厚 度 表 面 粗 糙 度 1 簡介 近 年 來 隨 著 消 費(fèi) 者 需 求 的 多 樣 化 產(chǎn) 品 種 類 和 數(shù) 量 的 頻 繁 變 化 使 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 變得 靈 活 多 變 1 2 因 此 不 僅 需 要 更 有 效 的 生 產(chǎn) 而 且 需 要 提 升 加 工 速 度 另 一方 面 就 是 人 們 對 毫 米 級 便 攜 式 產(chǎn) 品 的 需 求 增 加 此 外 人 們 對 產(chǎn) 品 的 小 型 化 輕 量化 和 實(shí) 用 性 的 要 求 有 所 提 升 3 4 因 此 必 須 要 提 高 加 工 的 效 率 和 精 度 來 應(yīng) 對 人 們對 小 型 化 產(chǎn) 品 的 大 量 需 求 這 也 使 研 發(fā) 一 種 高 精 度 小 型 化 的 機(jī) 床 成 為 必 然 然 而 當(dāng) 使 用 小 直 徑 立 銑 刀 在 傳 統(tǒng) 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 約 為 4000 轉(zhuǎn) 分 鐘 的 高 速 機(jī) 床 上 加 工 小 型 產(chǎn)品 并 增 加 切 削 速 度 是 難 以 實(shí) 現(xiàn) 的 因 此 在 使 用 小 直 徑 立 銑 刀 時(shí) 必 須 要 使 用 超 高 轉(zhuǎn) 速 的 主 軸 來 增 加 切 割 速 度 另 一 方 面 傳 統(tǒng) 機(jī) 床 的 重 大 缺 陷 就 是 尺 寸 大 能 源 利 用率 低 傳 統(tǒng) 高 速 機(jī) 床 的 加 工 范 圍 遠(yuǎn) 大 于 小 產(chǎn) 品 的 需 求 此 外 傳 統(tǒng) 機(jī) 床 的 主 軸 及 其他 機(jī) 械 元 件 都 相 當(dāng) 之 大 耗 費(fèi) 能 量 也 相 當(dāng) 之 多 因 此 研 究 一 種 裝 備 了 小 直 徑 立 銑刀 的 立 式 微 型 機(jī) 床 用 來 實(shí) 現(xiàn) 高 速 加 工 和 節(jié) 約 能 源 尤 為 重 要 5 在 這 項(xiàng) 研 究 中 立 式 微 型 機(jī) 床 的 設(shè) 計(jì) 與 制 作 可 以 實(shí) 現(xiàn) 高 速 切 削 加 工 和 節(jié) 約 能 源 它 讓 使 用 小 直 徑 立 銑 刀 加 工 小 型 零 件 成 為 可 能 表1 微型機(jī)床說明書 圖1 微型機(jī)床照片 圖2 主體照片2 微型機(jī)床規(guī)格表 1 為 立 式 微 型 機(jī) 床 的 規(guī) 格 為 了 減 輕 其 重 量 在 車 床 支 架 材 料 中 采 用 了 基陶 瓷 材 料 所 用 的 材 料 是 鑄 鐵 比 重 的 一 半 此 外 它 的 優(yōu) 點(diǎn) 很 多 擁 有 普 通 材 料 雙倍 的 抗 拉 強(qiáng) 度 約 為 3倍 的 楊 氏 模 量 和 低 1 3的 線 性 膨 脹 系 數(shù) 6 機(jī) 器 重 量 為 50kg 機(jī) 器 的 尺 寸 是 300 400 342mm 雙 風(fēng) 水 輪 機(jī) 主 軸 類 型 A 型 轉(zhuǎn) 數(shù) 320000 轉(zhuǎn) min和 B型 200000 轉(zhuǎn) min 可 以 使 用 直 徑 較 小 的 刀 具 以 實(shí) 現(xiàn) 高 速 切 割 軸 又 輕 又 材 質(zhì) 材 質(zhì) Si N 陶 瓷機(jī) 器 尺 寸 x y z 300 400 342mm機(jī) 器 重 量 50kg規(guī) 格 驅(qū) 動 方 法 直 線 電 機(jī) 驅(qū) 動全 行 程 X 50mm Y 50mm Z 16mm分 辨 率 0 1 m主 軸 主 軸 空 氣 渦 輪 主 軸旋 轉(zhuǎn) 數(shù) 320000 轉(zhuǎn) 分 鐘 小 可 在 無 潤 滑 油 條 件 下 使 用 因 此 主 軸 冷 卻 系 統(tǒng) 是 沒 有 必 要 的 空 氣 渦 輪 主 軸采 用 100V 壓 縮 機(jī) 來 壓 縮 空 氣 X軸 和 Y軸 采 用 直 線 電 機(jī) 驅(qū) 動 精 確 到 0 1 m 的 定位 可 加 工 高 精 度 的 小 工 件 X軸 y 軸 和 z 軸 的 長 度 分 別 為 50mm 50mm 和 16mm 微 型 機(jī) 床 安 裝 在 一 個(gè) 盒 子 里 用 來 控 制 加 工 期 間 產(chǎn) 生 的 氣 體 圖 1 為 上 述 規(guī) 格 的 微 型 機(jī) 床 的 示 意 圖 利 用 個(gè) 人 計(jì) 算 機(jī) 進(jìn) 行 了 主 軸 控 制 單 元 的控 制 圖 2顯 示 了 主 體 結(jié) 構(gòu) 空 氣 渦 輪 軸 已 手 動 安 裝 在 z 軸 上 實(shí) 現(xiàn) 了 精 度 達(dá) 到 0 5微 米 圖 中 的 箭 頭 顯 示 每 個(gè) 鍵 的 傳 遞 方 向 軸 圖 3 顯 示 控 制 系 統(tǒng) 的 X 軸 和 Y 軸 控制 單 元 采 用 一 個(gè) 閉 環(huán) 系 統(tǒng) 利 用 高 定 位 精 度 位 置 實(shí) 現(xiàn) 了 速 度 和 電 流 的 反 饋 機(jī) 制 個(gè)人 電 腦 程 序 使 用 直 觀 視 覺 進(jìn) 行 定 位 如 圖 4 所 示 為 電 能 消 耗 顯 示 了 微 型 機(jī) 床 和 現(xiàn)有 的 高 速 加 工 中 心 M C 之 間 的 比 較 該 設(shè) 備 的 電 力 消 耗 僅 為 M C 的 十 分 之 一 確 定 了 微 型 機(jī) 床 在 能 源 效 率 上 的 優(yōu) 越 性 圖3 微型機(jī)床控制系統(tǒng)示意說明 圖4 微型機(jī)床與加工中心耗電量比較 圖5 路程與轉(zhuǎn)數(shù)關(guān)系 圖6 X軸與 Y軸的微小影響 3 微型機(jī)床制造的基礎(chǔ)3 1 空氣渦輪機(jī)軸的特征空 氣 渦 輪 主 軸 可 以 實(shí) 現(xiàn) 高 轉(zhuǎn) 速 但 它 低 扭 矩 低 在 這 部 分 研 究 了 空 氣 渦 輪 主 軸的 受 力 對 其 轉(zhuǎn) 數(shù) 的 影 響 在 主 軸 上 安 裝 了 測 試 棒 將 負(fù) 載 添 加 到 測 試 棒 的 頂 端 長度 9毫 米 直 徑 1 7 毫 米 使 主 軸 在 水 平 方 向 旋 轉(zhuǎn) 使 用 激 光 轉(zhuǎn) 速 表 測 量 旋 轉(zhuǎn) 的 轉(zhuǎn) 數(shù) 圖 5顯 示 了 主 軸 轉(zhuǎn) 速 的 測 量 結(jié) 果 A和 B 在 這 個(gè) 圖 里 兩 軸 旋 轉(zhuǎn) 數(shù) 量 直 線 下 降 增 加 負(fù)載 可 以 看 出 在 主 軸 以 25m s 的 速 度 移 動 并 施 加 水 平 負(fù) 載 0 3 牛 的 情 況 下 轉(zhuǎn) 速 為320000 轉(zhuǎn) 分 在 主 軸 以 16 7m s 的 速 度 移 動 并 施 加 水 平 負(fù) 載 0 6 牛 的 情 況 下 轉(zhuǎn)速 為 200000 轉(zhuǎn) 分 3 2x坐標(biāo)軸和y坐標(biāo)軸的定位在 微 型 機(jī) 床 的 x 軸 和 y 軸 是 用 直 線 電 機(jī) 驅(qū) 動 兩 軸 的 定 位 精 度 檢 查 的 方 式 是 每次 以 40mm 5 m s的 速 度 進(jìn) 給 分 3次 完 成 的 命 令 的 定 位 精 度 是 使 用 位 移 傳 感器 測 量 激 光 打 出 的 10 納 米 得 光 得 到 的 對 兩 軸 分 析 的 結(jié) 果 如 圖 6所 示 在 圖 中 很 明顯 看 出 兩 軸 有 準(zhǔn) 確 的 輸 入 值 然 而 能 夠 證 實(shí) 瞬 態(tài) 特 點(diǎn) 存 在 于 X 軸 從 Y 軸 到 X軸 存 在 一 個(gè) 有 Y 軸 方 向 的 質(zhì) 量 4 5千 克 產(chǎn) 生 的 慣 性 力 3 3 機(jī)架的特點(diǎn)我 們 需 要 測 量 固 有 頻 率 阻 尼 比 并 檢 查 弱 化 特 征 框 架 7 圖 7 為 振 動 測 量 設(shè) 備的 示 意 圖 和 實(shí) 驗(yàn) 方 法 用 壓 電 加 速 度 傳 感 器 檢 測 到 的 機(jī) 架 震 動 是 由 z 軸 的 上 部 框 架 產(chǎn) 生 的 其 輸 出 值 是 通 過 放 大 器 快 速 輸 入 到 傅 立 葉 變 換 FFT 分 析 器 可 以 得 到 固有 頻 率 和 阻 尼 比 表 2 很 直 觀 的 顯 示 了 x 軸 和 y 軸 方 向 上 頻 率 和 阻 尼 比 的 測 量 結(jié) 果 在 表 中 證 實(shí) x 軸 的 固 有 頻 率 525 赫 茲 Y 軸 的 固 有 頻 率 是 532 赫 茲 從 結(jié) 果 中 可 以看 出 機(jī) 架 震 動 的 固 有 頻 率 約 為 530 赫 茲 這 臺 機(jī) 器 的 阻 尼 比 是 0 119 空 氣 汽 輪機(jī) 主 軸 的 頻 率 是 5333 和 3333 赫 茲 從 測 量 結(jié) 果 可 以 看 出 微 型 機(jī) 床 的 固 有 頻 率 并沒 有 產(chǎn) 生 共 鳴 圖7 實(shí)驗(yàn)方式和震動測量裝置 表2 阻尼測量結(jié)果表3 化學(xué)成分和 S45C的布氏硬度化 學(xué) 成 分 含 量 布 氏 硬 度C Si Mn P S Fe0 45 0 29 0 71 0 027 0 018 剩 余 部 分 180 圖8 主要工件的圍觀顯示 圖9 刀具的幾何結(jié)構(gòu) 3 的硝酸酒精溶液處理 60秒 4 使用小端銑刀高速加工工具的優(yōu)勢4 1實(shí)驗(yàn)的過程 影 響方 向 測 量 項(xiàng) 目 測 量 結(jié) 果X 軸 自 然 頻 率 n 525Hz相 位 120 度Y 軸 自 然 頻 率 n 532Hz相 位 49 度阻 尼 比 0 119 我 們 采 用 的 工 件 材 料 是 碳 鋼 JIS S45C 工 件 材 料 經(jīng) 過 退 火 表 3 顯 示 了 工 件材 料 的 化 學(xué) 成 分 和 布 氏 硬 度 圖 8 所 示 位 這 種 材 料 的 微 觀 結(jié) 構(gòu) 工 件 材 料 的 幾 何 形狀 是 15 10 20 毫 米 矩 形 管 使 用 A 鈦 鋁 N 涂 層 的 雙 槽 小 立 銑 刀 工 具 基 板材 料 為 硬 質(zhì) 合 金 涂 層 厚 度 約 為 3 0 m 圖 9 顯 示 了 刀 具 的 幾 何 形 狀 圖 10 顯 示了 小 端 銑 刀 工 具 的 尖 端 切 削 刃 實(shí) 際 的 使 用 的 是 螺 旋 端 銑 刀 刀 具 其 角 度 大 約 為 零 度 左 右 刀 補(bǔ) 大 約 為 50 m 圖10 微型銑刀的切割邊緣 圖11 切割長度和表面粗糙度的關(guān)系 圖12 多個(gè)切割速度下工件表面的比較在 銑 削 實(shí) 驗(yàn) 中 優(yōu) 良 的 切 削 條 件 如 下 在 實(shí) 驗(yàn) 中 進(jìn) 給 速 度 SZ 為 4 3 m 齒 軸 向 切 削 深 度 AA 為 50微 米 切 割 的 徑 向 深 度 AR 30 微 米 切 割 速 度 V 為 2 5 米 秒 16 7米 秒 和 25 0米 秒 為 了 檢 查 切 削 速 度 對 切 削 性 的 影 響我 們 采 用 了 三 種 類 型 的 主 軸 由 于 每 個(gè) 刀 刃 的 旋 轉(zhuǎn) 數(shù) 不 能 自 由 地 控 制 使 用 一 個(gè)320 000轉(zhuǎn) min 的 空 氣 渦 輪 軸 A型 200 000 轉(zhuǎn) min的 空 氣 渦 輪 主 軸 B 型 和 30000 轉(zhuǎn) min 的 直 流 電 動 機(jī) 主 軸 C 型 采 用 給 切 割 點(diǎn) 施 加 0 2MPa 的 壓 力 和 干 燥空 氣 的 切 割 方 法 使 用 電 子 顯 微 鏡 和 藍(lán) 色 激 光 顯 微 鏡 進(jìn) 行 機(jī) 加 工 的 表 面 的 觀 察 4 2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論對 小 立 銑 刀 工 具 S45C 在 高 速 加 工 時(shí) 的 優(yōu) 勢 進(jìn) 行 了 研 究 圖 11 看 出 了 在 幾 個(gè) 切割 速 度 下 切 削 面 所 增 加 的 的 最 大 高 度 變 化 在 該 圖 中 給 分 散 性 和 表 面 的 平 均 粗 糙 度做 出 標(biāo) 記 在 高 速 切 割 時(shí) 切 割 面 的 最 大 高 度 增 量 維 持 在 2 m 檢 測 到 的 數(shù) 值 分 散性 較 小 相 反 可 以 很 明 顯 的 看 出 波 動 和 分 散 在 低 切 削 速 度 下 非 常 大 圖 12 比 較 了幾 個(gè) 用 于 加 工 表 面 的 切 割 速 度 可 觀 測 到 加 工 表 面 切 削 速 度 最 低 2 5 米 秒 產(chǎn) 生 了撕 裂 部 分 在 高 切 削 速 度 16 7米 s和 25 0米 秒 即 使 切 割 距 離 增 加 有 人 沒 有 觀 察 到 撕 裂 部 分 從 主 軸 偏 轉(zhuǎn) 的 測 量 結(jié) 果 看 出 使 用 的 直 流 電 動 機(jī) 主 軸 在 低 切 削 速度 下 的 偏 轉(zhuǎn) 約 為 9 微 米 這 結(jié) 果 在 與 使 用 空 氣 渦 輪 轉(zhuǎn) 軸 時(shí) 相 差 較 大 因 此 類 似 的 實(shí)驗(yàn) 試 圖 顯 示 了 使 用 現(xiàn) 有 的 高 速 加 工 中 心 偏 轉(zhuǎn) 圍 1 0 m 和 使 用 直 流 電 機(jī) 主 軸 獲 得 的結(jié) 果 是 一 樣 的 接 著 在 兩 個(gè) 切 割 速 度 2 5米 秒 和 25 0米 秒 下 對 加 工 表 面 上 方 的 變 形 層進(jìn) 行 了 觀 察 圖 13顯 示 了 用 3 的 硝 酸 和 酒 精 溶 液 蝕 刻 后 的 切 削 面 在 不 同 切 削 速 度時(shí) 的 比 較 如 在 圖 中 可 以 確 認(rèn) 在 變 形 層 厚 度 為 1 3 m 時(shí) 切 削 速 度 約 為 2 5 米 秒 在 變 形 層 厚 度 為 0 6 微 米 時(shí) 的 切 削 速 度 約 為 25 0 米 秒 因 此 得 出 在 高 速 切 削 的 情況 下 可 以 減 少 變 形 層 的 厚 度 以 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 方 面 具 有 優(yōu) 越 性 圖 14 顯 示 了 切 削 屑 圖132 5m s和 25m s形變層的比較 圖14Ln 10m時(shí) 2 5m s和 25m s 3 的硝酸酒精溶液處理60 秒 切削屑的比較 3 的硝酸酒精溶液處理 60秒 厚 度 隨 切 削 速 度 增 大 而 減 小 隨 著 切 削 速 度 降 低 大 約 一 半 證 實(shí) 切 削 屑 的 塑 性 流 動 角度 減 少 因 此 減 小 高 速 切 削 的 切 削 深 度 并 使 用 直 徑 較 小 的 刀 具 可 以 提 高 加 工 表 面 精 度 因 此 可 以 預(yù) 期 高 速 加 工 使 用 小 直 徑 立 銑 刀 工 具 的 優(yōu) 勢 5 結(jié)論通 過 對 安 裝 了 高 速 小 端 面 銑 刀 的 微 型 機(jī) 床 的 研 究 設(shè) 計(jì) 和 生 產(chǎn) 實(shí) 現(xiàn) 了 提 高 工 效和 節(jié) 省 能 源 所 得 到 的 結(jié) 果 如 下 1 立 式 微 型 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 該 機(jī) 床 是 由 空 氣 渦 輪 主 軸 320000轉(zhuǎn) 分 鐘 型 或 200000轉(zhuǎn) 分 型 基 于 定 位 精 度 為 0 1 m 的 氮 化 硅 陶 瓷 框 架 和 一 個(gè) 線 性 馬 達(dá) 組 成 的 2 該 機(jī) 床 的 功 耗 僅 為 現(xiàn) 有 的 高 速 加 工 中 心 的 1 10 3 證 實(shí) 了 320000 轉(zhuǎn) 分 鐘 的 主 軸 可 以 在 25 0 米 秒 的 高 速 和 0 3N 的 水 平 載 荷下 使 用 4 該 微 型 機(jī) 床 阻 尼 比 為 0 119 固 有 頻 率 為 530Hz 5 可 以 保 持 表 面 粗 糙 度 2 0 mRz 較 高 的 切 削 速 度 25 0m s 和 在 較 長 切 削長 度 下 切 確 的 數(shù) 值 分 散 性 較 小 在 這 些 條 件 下 獲 得 無 撕 裂 部 件 的 加 工 面 6 變 形 層 厚 度 在 2 5 米 秒 切 削 速 度 下 約 為 1 3 微 米 在 25 米 秒 的 切 割 速 度下 約 為 0 6 微 米 7 切 削 屑 的 塑 性 流 動 角 在 高 切 削 速 度 降 低 25m s 參考文獻(xiàn) 1 KA KINO Y IHA RA Y MORIGUCHI H et al High speed Machining Technologiesfor A gile Manufacturing IMS 2001 89 92 in Japanese 2 IDETA M FUKUSHIGE M et al Toyota Tech Rev 1995 45 1 92 97 in Japanese 3 JA MES M Miniaturization Tech Pap Soc Manuf Eng 1999 1 64 REDFORD A Small Parts Feeding A ssem A utom 1999 11 4 8 115 A SA DA N KURIHA RA G MORITA N et al Development of Numerical ControlledMicro Milling Machine Micro Cube j of JSA T 2003 47 7 373 378 in Japanese 6 MISHIMA N Characteristics of Materials for Machine Tool Structure 1 streport Purpose of the Study and Damping Characteristics Report ofMechanical Engineering Laboratory 1995 49 5 193 200 in Japanese 7 ISO 10791 2 Test conditions for machining centers Part2 Geometric testsfor machines with vertical spindle or universal heads with vertical primaryrotary axis vertical Z axis 2001 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的任務(wù)和要求 在分析現(xiàn)有擔(dān)架車的原理及結(jié)構(gòu)技術(shù)的基礎(chǔ)上 應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 機(jī)械原理 機(jī) 械設(shè)計(jì)等相關(guān)理論 進(jìn)行擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)方案 工作原理設(shè)計(jì)與主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 要 求能實(shí)現(xiàn)擔(dān)架車的折疊與直推功能 車腿能根據(jù)救護(hù)車高度變化做相應(yīng)調(diào)節(jié) 能實(shí)現(xiàn)自 動收腿功能 現(xiàn)代滿足醫(yī)療救護(hù)器械具有運(yùn)動平穩(wěn) 操作快速方便 對傷員的二次傷害 小的基本要求 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 翻譯相關(guān)英文科技文獻(xiàn) 1 篇 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的具體工作內(nèi)容 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要求 工作要求等 救護(hù)擔(dān)架車自重不超過 15kg 最大載重 100kg 設(shè)計(jì)一款救護(hù)擔(dān)架車 能實(shí)現(xiàn)擔(dān)架 車的折疊與直推功能 車腿能根據(jù)救護(hù)車高度變化做相應(yīng)調(diào)節(jié) 能實(shí)現(xiàn)自動收腿 自鎖 功能 具體要求 1 了解救護(hù)擔(dān)架車的基本工作原理 2 研究現(xiàn)有救護(hù)擔(dān)架車裝置的性能 優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)性 確定救護(hù)擔(dān)架車的總體 結(jié)構(gòu)方案 3 設(shè)計(jì)校核救護(hù)擔(dān)架車的主要零部件 正確規(guī)范繪制相關(guān)圖紙 使用相關(guān)軟件 完成虛擬動畫 4 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 翻譯相關(guān)英文科技文獻(xiàn) 1 篇 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 3 對畢業(yè)設(shè)計(jì)課題成果的要求 包括畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖紙 實(shí)物樣品等 1 設(shè)計(jì)的救護(hù)擔(dān)架車全套圖紙 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 份 3 相關(guān)科技文獻(xiàn)英文翻譯 1 份 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理 能達(dá)到使用要求 圖紙規(guī)范 正確 附帶光盤 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題工作進(jìn)度計(jì)劃 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2 月 29 日 3 月 21 日 熟悉課題 搜集資料 進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思 寫出開題報(bào)告并進(jìn)行相關(guān)論文的英文翻譯 3 月 30 日 5 月 10 日 確定設(shè)計(jì)方案 完成全套設(shè)計(jì)圖紙 5 月 11 日 6 月 1 日 撰寫設(shè)計(jì)說明書等 6 月 1 日 6 月 5 日 查漏補(bǔ)缺 答辯 學(xué)生所在系審查意見 同意下發(fā)任務(wù)書 系主任 2016 年 2 月 29 日 I 救護(hù)擔(dān)架車的設(shè)計(jì) 摘要 現(xiàn)有的救護(hù)擔(dān)架車有一些優(yōu)點(diǎn) 也有一些缺點(diǎn) 而這些缺點(diǎn)有時(shí)是致命的 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 外觀笨重 基本沒有減震性能 不適合在在大型災(zāi)難現(xiàn)場和大型事故現(xiàn)場 使用 非常容易對病人和傷員造成二次傷害 為了提高救護(hù)擔(dān)架車的穩(wěn)定性 抗震性 和舒適度 我對擔(dān)架車進(jìn)行了全方位的重新設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的擔(dān)架車結(jié)構(gòu)簡單 操作簡便 減小了震動帶來的沖擊力 使病人免受顛簸之苦 空間占用小 方便攜帶 人員占用 小 一個(gè)人就可以完成操作 關(guān) 鍵 詞 救 護(hù) 擔(dān) 架 車 連 桿 機(jī) 構(gòu) 懸 架 系 統(tǒng) II Ambulance stretcher car design Abstract Existing ambulance stretcher has some advantages There are some shortcomings and these shortcomings are sometimes fatal complex bulky appearance basically no damping properties not suitable for use in large scale and large scale disaster scene of the accident scene is very easy to sick and wounded cause secondary damage To enhance the stability vibration resistance and comfort ambulance stretcher the stretcher I conducted a comprehensive re design simple design stretcher structure easy operation reducing the vibration force of the impact so that the patient suffer from bumps Small footprint easy to carry takes up a small staff one person can complete the operation Keywords Emergency stretcher Linkage mechanism Suspension III IV 目 錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 1 緒論 1 1 1 救護(hù)擔(dān)架車產(chǎn)生的背景 1 1 2 救護(hù)擔(dān)架車的意義 1 2 現(xiàn)有擔(dān)架車的分析 3 2 1 現(xiàn)有擔(dān)架車的折疊機(jī)構(gòu) 3 2 2 現(xiàn)有擔(dān)架車的折疊過程 4 2 3 目前擔(dān)架車的優(yōu)缺點(diǎn) 5 2 4 設(shè)計(jì)的目標(biāo) 5 3 新型救護(hù)擔(dān)架車的工作原理 7 3 1 新型救護(hù)擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)組成 7 3 2 新型救護(hù)擔(dān)架車的基本參數(shù) 8 3 3 新型救護(hù)擔(dān)架車結(jié)構(gòu)計(jì)算 11 3 3 1 自重計(jì)算 11 3 3 2 彎矩剪應(yīng)力計(jì)算 11 4 減震系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 4 1 懸架的功能和組成 13 4 2 懸架的設(shè)計(jì)方案與彈性特性 14 4 2 1 懸架的彈性特性 14 4 2 2 彈簧的選擇 15 5 設(shè)計(jì)總結(jié) 16 參考文獻(xiàn) 17 致謝 18 1 1 緒論 1 1 救護(hù)擔(dān)架車產(chǎn)生的背景 救護(hù)擔(dān)架車是日常生活中常見的一種用于救護(hù)病人或傷員的器械 具有使用簡便 實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 救護(hù)擔(dān)架車也在不斷進(jìn)步 在國外的一些科 技發(fā)展領(lǐng)先的國家 救護(hù)擔(dān)架車已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟 主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面 一是二 次傷害小 病人和傷員躺在擔(dān)架車上會非常安全 二是擔(dān)架車初步實(shí)現(xiàn)了智能化 數(shù) 字化 加入了一些高科技元素 大大加強(qiáng)了救護(hù)擔(dān)架車的功能性 在運(yùn)送病人的同時(shí) 醫(yī)護(hù)人員就可以利用擔(dān)架車上的一些設(shè)備對病人進(jìn)行簡單的救治 但是 在一些科技 水平落后的國家和地區(qū) 擔(dān)架救護(hù)車還只是簡單的純機(jī)械設(shè)備 還有很大的改進(jìn)空間 目前 我國的擔(dān)架車和國外發(fā)達(dá)國家相比 同樣存在很多不足 在日常的使用中 不僅給醫(yī)生帶來了一些不方便 而且偶爾也會對病人造成二次傷害 擔(dān)架車這種很常 見的器械 為什么國內(nèi)沒有跟上國外的腳步呢 這個(gè)問題困擾了我很久 所以我決定 設(shè)計(jì)一種簡單的擔(dān)架車 在我國現(xiàn)在使用的擔(dān)架車中 大部分的是四輪的 當(dāng)然也有 一些三輪的 在我的走訪調(diào)查中發(fā)現(xiàn) 這些擔(dān)架車用了很多年 但是問題還是很多 有一些缺點(diǎn)很嚴(yán)重 比如輪子的材料不好 很容易摩擦損壞 又比如說擔(dān)架車的減震 效果不好 遇到戶外一些不平的路面 顛簸的很厲害 非常容易發(fā)生意外 對病人或 傷員造成二次傷害 隨著社會的進(jìn)步 人們的生活水平在不斷提高 但是隨之而來的一些安全隱患也在 威脅著人們 各種安全事故層出不窮 近幾年 中東地區(qū)的局勢也極其動蕩 戰(zhàn)爭紛 起 恐怖分子橫行 再加上一些自然災(zāi)害 這些威脅每時(shí)每刻都關(guān)系到了我們的生命 安全 而且往往一次事故一次戰(zhàn)爭會造成大量的傷員 醫(yī)護(hù)人員本就人數(shù)缺乏 如果 再沒有一個(gè)好的擔(dān)架車 那真是雪上加霜 因此 急需一種簡便又功能強(qiáng)大的擔(dān)架車 所以 我設(shè)計(jì)了一種專門用于救災(zāi)現(xiàn)場和大型事故現(xiàn)場的緊急救護(hù)用擔(dān)架車 1 2 救護(hù)擔(dān)架車的意義 最近幾年 全世界的各種災(zāi)難事故一直在發(fā)生 這些問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到了全人類 的安全 各國人民也非常重視 我們中國每年也會因?yàn)檫@些安全問題損失慘重 比如 08 年的汶川地震 前幾年的沉船事故等等 這些重大安全事件不僅奪去了很多人的生 命 同時(shí)也造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失 我國每年因?yàn)檫@些事故損失的 GDP 達(dá)到了 6 在 2 這些安全事件發(fā)生的現(xiàn)場 路面往往都受到了很嚴(yán)重的損害 救護(hù)車一般很難到達(dá)第 一線 這就需要救護(hù)人員用擔(dān)架車到現(xiàn)場把傷員運(yùn)送到救護(hù)車的位置 這段路程對擔(dān) 架車有很高的要求 非常容易發(fā)生意外 對病人或傷員造成二次傷害 所以 各種救援現(xiàn)場對擔(dān)架車有著很高的要求 首先擔(dān)架車不能太過笨重 必須具 有重量輕 可折疊 方便使用的特點(diǎn) 而且使用擔(dān)架車的醫(yī)護(hù)人員盡可能的少 這樣 才能做到人員最大使用率 在很短的時(shí)間運(yùn)送傷員 其次還必須有良好的減震系統(tǒng) 保證傷員和病人在凹凸不平的路面不會受到二次傷害 3 4 2 現(xiàn)有擔(dān)架車的分析 2 1 現(xiàn)有擔(dān)架車的折疊機(jī)構(gòu) 圖 2 1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 現(xiàn)在常用的擔(dān)架車的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如上圖 臺板是病人躺下的地方 臺板上通過多 個(gè)轉(zhuǎn)動副連接了幾個(gè)支桿 支桿之間又有連桿 這種擔(dān)架車一共有兩組輪 張開狀態(tài) 用一組 折疊以后還有一組 一組 4 個(gè)輪子 一共八個(gè) 都是萬向輪 可以任意旋轉(zhuǎn) 這種擔(dān)架車有兩種工作狀態(tài) 展開狀態(tài)和折疊狀態(tài) 展開狀態(tài)是在急救時(shí)推病人前進(jìn) 時(shí)所用 而折疊狀態(tài)是用來上車和抬病人時(shí)用的 展開工作狀態(tài) 當(dāng)醫(yī)護(hù)人員將傷員救出事故現(xiàn)場時(shí) 打開旁邊的 掛鉤 然后扣動觸板連桿 此時(shí) 內(nèi)部的支桿展 開 然后再次轉(zhuǎn)動掛鉤 將其插入銷中鎖死 擔(dān) 架車此時(shí)展開 可以向前推行 醫(yī)護(hù)人員人員可 以非常方便的救助病人 折疊工作狀態(tài) 此時(shí)兩套支桿都并攏在一起 擔(dān)架車處于折疊 折疊時(shí) 擔(dān)架車上有 4 個(gè)車輪工作 和展開時(shí)不 是同一組 這時(shí)再旋轉(zhuǎn)掛鉤進(jìn)行鎖死操作 在收 到外力的作用下不會自動展開 因?yàn)閾?dān)架車通常 使用的地方是在地面凹凸不平的地面上 所以減 5 震很差 表 2 1 兩種工作狀態(tài) 2 2 現(xiàn)有擔(dān)架車的折疊過程 折疊擔(dān)架車步驟 1 旋轉(zhuǎn)掛鉤 7 2 向前推擔(dān)架車 這時(shí) 支桿 3 碰到車邊 扣向里面 E 點(diǎn)此時(shí)會向右上方移動 連桿 6 被帶動 同時(shí)帶動 3 桿 3 受力后會向內(nèi)扣 3 然后 b 點(diǎn)到達(dá)左上方 支桿 6 被拉動 同時(shí) 又給支桿 3 受力 向內(nèi)移動 這 時(shí)就完成了擔(dān)架車的折疊 4 擔(dān)架車折疊完成后 旋轉(zhuǎn)掛鉤 插到柱銷上 實(shí)現(xiàn)鎖死 其示意圖如圖 2 2 所示 1 臺板 2 萬向輪 3 支桿 4 觸板連桿 AB 5 短連桿 BC 6 長連桿 BH 6 長連桿 DE 5 短連 桿 EF 4 觸板連桿 GE 7 鎖死掛鉤 3 支桿 圖 2 2 擔(dān)架車折疊情況示意圖 擔(dān)架車展開步驟 1 旋轉(zhuǎn) L 點(diǎn)處掛鉤 向靠外的方向扣動下方的觸板連桿 6 2 如果扣動連桿 4 短連桿 5 和 4 這時(shí)會到達(dá)同一直線上 支桿 3 受力后會展開 h 點(diǎn)向靠下的方向移動 同時(shí)聯(lián)動 4 和 5 組成的一條直線 3 展開 3 這時(shí)擔(dān)架車處于展開狀態(tài) 將掛勾插入柱銷中 完成鎖死 其示意圖如圖 2 3 所示 圖 2 3 擔(dān)架車折疊 2 3 目前擔(dān)架車的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 1 該擔(dān)架車能實(shí)現(xiàn)折疊功能 而且結(jié)構(gòu)簡單 操作簡便 空間占用也很小 攜帶方便 擔(dān)架車的折疊和展開都非常迅速 能夠快速使用 實(shí)用性強(qiáng) 又能推又能 抬 在救災(zāi)中能夠非常迅速的將病人抬出 大大的節(jié)約了救援時(shí)間 為病人創(chuàng)造了良 好的生存機(jī)會 2 能夠鎖死 而且很簡單 只需要把掛鉤旋轉(zhuǎn) 然后扣動觸板連桿 鎖死之后穩(wěn) 定性好 在劇烈的運(yùn)動中也能保持穩(wěn)定性 不會自己打開 3 價(jià)格低廉 性價(jià)比高 缺點(diǎn) 1 沒有減震設(shè)計(jì) 如果遇到路況差的時(shí)候 很有可能會對病人造成二次傷害 加 重病情 2 功能少 結(jié)構(gòu)簡單帶來的是功能單一 沒有輸液桿和輪子自鎖功能 擔(dān)架車在 坡上容易溜坡 安全性很不合理 2 4 設(shè)計(jì)的目標(biāo) 如何采取更簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)救護(hù)擔(dān)架車的全部功能 減輕車體重量 采取什么 樣的避震設(shè)計(jì)才能使擔(dān)架車在凹凸不平的路面上減少顛簸 避免二次傷害 這是目前 7 面臨的一個(gè)難題 擔(dān)架車是用來運(yùn)送病人和傷員的 平穩(wěn)是最重要的一點(diǎn) 要求使用 簡單功能強(qiáng)大的同時(shí) 更應(yīng)該保證病人和傷員的舒適度 不論是地面推行時(shí)還是隨車 行駛時(shí) 根據(jù)我的走訪調(diào)查和圖書館查閱資料 結(jié)合醫(yī)護(hù)人員的使用習(xí)慣和實(shí)際使用過程中 病人和傷員遇到的問題 我設(shè)計(jì)了一種新的救護(hù)擔(dān)架車 該擔(dān)架車能夠?qū)崿F(xiàn)折疊 自 動收腿 自鎖等非常實(shí)用的功能 而且很關(guān)鍵的是我設(shè)計(jì)了非常強(qiáng)大的減震系統(tǒng) 讓 病人和傷員舒適了很多 減少了發(fā)生二次傷害的可能 我設(shè)計(jì)的擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)也很簡 單 操作簡便 一般只需要 1 2 人即可完成操作 大大減少了需要的人數(shù) 8 3 新型救護(hù)擔(dān)架車的工作原理 3 1 新型救護(hù)擔(dān)架車的結(jié)構(gòu)組成 圖 3 1 和圖 3 2 為新型救護(hù)擔(dān)架車的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 其中 A 為救護(hù)擔(dān)架車擔(dān)架部 分 b 為定位塊定位部分 c 為鎖死機(jī)構(gòu)定位 BE 為前車腿 AF 為后車腿 CD 為前 后連桿 DG 為限定為桿 其中 G 點(diǎn)裝有滑塊 可在 b 上水平滑動 HJ HK 分別為臥 立限定為卡 HI 為手柄 GL 位復(fù)位彈簧 12 圖 3 1 新型救護(hù)擔(dān)架車的立式機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 圖 3 2 新型救護(hù)擔(dān)架車的臥式機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 工作原理 1 立式 臥式 患者上擔(dān)架 9 操作者控制手柄 HI 向右推動手柄并稍用力下壓擔(dān)架車 后腿 AF 通過連桿 CD 帶動 前腿 BE 向后方收回 當(dāng)滑塊 G 移動到限位 J 處時(shí)被限制 達(dá)到臥式狀態(tài) 2 立式 臥式 擔(dān)架上車 當(dāng)擔(dān)架車前腿 BE 接觸到救護(hù)車尾時(shí) 操作者控制手柄 HI 向右推動并向前推動擔(dān) 架車 前腿 BE 收回 通過連桿 CD 帶動后腿 AF 同時(shí)收回 當(dāng)滑塊 G 移動到限位 J 處 時(shí)被限制 達(dá)到臥式狀態(tài) 3 臥式 立式 患者上擔(dān)架之后 患者下車過程 操作者控制手柄 HI 向右推動并向左或左上方拉動擔(dān)架車 車子在復(fù)位彈簧 GL 的 作用下自動抬起 當(dāng)擔(dān)架車達(dá)到 K 點(diǎn)時(shí)被限定位 擔(dān)架車達(dá)到立式狀態(tài) 3 2 新型救護(hù)擔(dān)架車的基本參數(shù) 產(chǎn)品 最大載重 自重 立式尺寸 臥式尺寸 主材料 新型救護(hù) 擔(dān)架車 100kg 15k g 1950 600 600 900 1950 600 28 0 380 鋁合金 表 3 1 擔(dān)架車基本參數(shù) 圖 3 2 新型救護(hù)擔(dān)架車裝配圖 擔(dān)架車最大載重為 100KG 自重 15KG 擔(dān)架車基本參數(shù)如表 3 1 所示 車架主要 10 材料采用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且自重較輕的鋁合金結(jié)構(gòu) 床面及護(hù)欄采用具有柔性的人體工程學(xué) 塑料 擔(dān)架車結(jié)構(gòu)如圖 3 2 所示 1 為輸液桿 2 為減震簧 3 為護(hù)欄 4 為低位保護(hù)輪 5 為前車腿 6 為前輪 7 為連桿 8 為后輪 9 為制動踏板 10 為后腿 11 為緩沖桿 12 為滑塊滑槽 13 為高低位調(diào)節(jié)手柄 14 為扶手 15 護(hù)欄鎖 16 為滑塊限制裝置 13 其中輸液桿可以起落 在不使用時(shí)可以放倒在車旁 不影響車輛正常使用 護(hù)欄也 可起落 傷員上車時(shí)可以降下 上車后升起防止傷員滾下 其左后腿 左后輪和剎車 結(jié)構(gòu)如圖 3 3 所示 圖中 1 為后腿主腿 2 為副腿 主腿和副腿為套管形式 在主腿上 有間隔相等的銷眼 方便后腿的長短調(diào)節(jié) 進(jìn)而調(diào)節(jié)車體高度 3 是制動踏板轉(zhuǎn)動軸 4 是后輪軸 5 是后輪 6 是后輪架 7 是制動片 左后輪采用萬向結(jié)構(gòu) 方便擔(dān)架車 轉(zhuǎn)向 當(dāng)后面的醫(yī)護(hù)人員遇到緊急情況需要制動時(shí)只需用腳踩動制動踏板即可制動車 輛 右后輪采取凹槽結(jié)構(gòu) 當(dāng)踩下右后輪后踏板時(shí)可鎖死右后輪 從而使車輪不會轉(zhuǎn) 動 當(dāng)需要車輛移動時(shí)可踩下右后輪前踏板 松開鎖死結(jié)構(gòu) 14 右后輪結(jié)構(gòu)如圖 3 4 所示 圖 3 3 擔(dān)架車左后輪 11 圖 3 4 右后輪及鎖死結(jié)構(gòu) 圖 3 5 為前腿及前輪 車輪均采取 尼龍輪 輕便且穩(wěn)定 主前腿上有銷子 孔 方便調(diào)整車輛高度 前輪方向向前 固定 轉(zhuǎn)向輪為后輪 其中前后輪均采 取 100mm 直徑車輪 輪寬 50mm 圖 3 6 為擔(dān)架車懸架上的滑槽 滑塊和彈簧 通過回位拉簧及滑塊上方的滑塊限制結(jié) 構(gòu) 使擔(dān)架車可停留在高位與低位 此 外 回位拉簧還可在車輛從低位到高位 的運(yùn)動時(shí) 起到助理作用 不會使救護(hù) 人員過于用力 滑塊被牢牢限制在滑槽 圖 3 5 前腿及前輪 中 起到了穩(wěn)定車身的作用 15 滑塊于下方的緩沖桿相連 緩沖桿連接后腿并通過前 后連桿連接前腿 使車輛整體不論高位低位前后輪均處于同一平面上 圖 3 6 滑槽 滑塊及回位拉簧 12 如圖 3 7 所示為左后方視 圖 圖中 1 為滑塊限制裝置 2 為滑槽 3 為滑塊限制裝置固定 軸 4 為減震簧 5 為護(hù)欄限制 裝置 6 為車架 7 為護(hù)欄 8 為扶手 其中滑塊限制裝置與 后方的手柄相連 通過手柄控 制裝置上下移動起到限制滑塊 移動作用 護(hù)欄限制裝置可沿 軸旋轉(zhuǎn) 通過旋轉(zhuǎn)到上下位置 鎖死護(hù)欄 防止護(hù)欄翻下 16 圖 3 7 新型救護(hù)擔(dān)架 車左后視圖 3 3 新型救護(hù)擔(dān)架車結(jié)構(gòu)計(jì)算 3 3 1 自重計(jì)算 經(jīng)查數(shù)據(jù)有 25 25 2 5mm 鋁合金方管質(zhì)量為 0 675kg m 20 20 1 2mm 鋁合金方管 質(zhì)量為 0 271kg m 經(jīng)分析擔(dān)架車共使用 25 25 2 5mm 鋁合金方管約 13m 使用 20 20 1 2mm 鋁合金方管約 2m 則質(zhì)量 317 92 0675 13kgm 加上人體工程學(xué)塑料床板和尼龍輪 螺栓 銷釘?shù)?質(zhì)量可保證在 15kg 以下 符 合要求 3 3 2 彎矩剪應(yīng)力計(jì)算 在此擔(dān)架系統(tǒng)中 車腿采用 25 25 2 5mm 的鋁合金方管套 20 20 1 2mm 的鋁合金 方管的套管結(jié)構(gòu) 以實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié) 連接腿與主架結(jié)構(gòu)的軸是最容易出問題的 前后 腿上的四個(gè)軸承承受了所有的壓力 軸的直徑 根據(jù)老師給出任務(wù)書的要求 mD10 擔(dān)架車的最大載重為 100kg 自重為 15kg 每條腿受力相同 設(shè) 為承重是主軸1NF2 壁對軸的作用力 為腿對軸的支撐力 則 1F2 875 4028 91521FN 13 軸面積 1085 70 5 1432 2 mRW 所以軸的最大剪應(yīng)力為 MPaaF max 所以軸的選擇符合要求 后腿上部采用 25 25 2 5mm 的方管 當(dāng)后腿為最大伸長距離且車輛最大載重時(shí)則 75 2841kgP a5 0mc 15 0mcaL 有后腿上部彎矩 19 75 07 28 kgLPM 則 3 2 0 5 02 19 MPaWF 有 Pa13 符合標(biāo)準(zhǔn) 后腿下半部分采用 20 20 1 2mm 的方管 當(dāng)后腿為最大伸長距離且車輛最大載重 時(shí)則 kg75 28 ma1 0c4 5 041 mcaL 有后腿下部彎矩 320 7528 kgPM 則 5 1 01 2 0 3 MPaWF 有 Pa7 已知整車裝備質(zhì)量 從上文 4 3 1 可以得到簧上質(zhì)量為 5kg 簧下質(zhì)量 為 10kg 空載前軸單輪軸荷取 60 5 12 601kg 滿載前軸單輪軸荷取 50 滿載時(shí)車上一名病人 2 6 2 km 重 100kg 懸架剛度 82 1436 7952 mNfgFCc 4 2 2 彈簧的選擇 假設(shè)選擇彈簧鋼絲直徑 d 4mm 彈簧外徑 D 20mm 彈簧有效工作圈數(shù) n 10 因 為彈簧的剪切彈性模量 MPaG4103 8 則有 彈簧剛度 符合要求 22 2 323 43 CmNnDdCs 17 5 設(shè)計(jì)總結(jié) 這次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)為救護(hù)擔(dān)架車的設(shè)計(jì) 我設(shè)計(jì)的救護(hù)擔(dān)架車相比較現(xiàn)有的擔(dān)架車 來說 具有很多的優(yōu)點(diǎn) 安全系數(shù)很高 病人在車上的舒適度非常好 在救護(hù)車上時(shí) 病人的舒適程度甚至能和司機(jī)一樣 這樣的擔(dān)架車我非常滿意 相比于傳統(tǒng)的擔(dān)架車 主要優(yōu)點(diǎn)如下 1 我設(shè)計(jì)的擔(dān)架車使用了全新的機(jī)械結(jié)構(gòu) 材料使用了鋁合金材料 質(zhì)量輕 大 概在 10kg 15kg 非常方便攜帶 一個(gè)人就能拿好幾個(gè) 整個(gè)擔(dān)架車按照現(xiàn)在的市場價(jià) 格 加上制造的成本大概在 650 元左右 如果聯(lián)系廠商進(jìn)行批量生產(chǎn) 哪么價(jià)格肯定 還會更低 而在我的實(shí)地調(diào)查下 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在醫(yī)院常用的擔(dān)架車價(jià)格大多在 1000 元左右 有的甚至更貴 我的擔(dān)架車 簡單的設(shè)計(jì) 低廉的價(jià)格 性價(jià)比非常高 一旦進(jìn)入市 場 一定會收到歡迎 對于生產(chǎn)廠商和醫(yī)院來說都是一件好事 2 我設(shè)計(jì)的擔(dān)架車 不僅能夠折疊 方便攜帶 而且還能良好的減震 節(jié)約了急 救的時(shí)間 而且對于病人和傷員來說 也給他們帶來了很好的舒適度 極大的減少了 發(fā)生二次傷害的概率 18 參 考 文 獻(xiàn) 1 王慶吾 于集 江蕙等 汶川大地震四川省醫(yī)療救治工作紀(jì)實(shí) J 中國醫(yī)學(xué)志 2008 8 10 797 802 2 章包開 多功能擔(dān)架車 J 醫(yī)療衛(wèi)生裝備 2009 2 3 溫新 一種新型擔(dān)架車的研制 J 中國醫(yī)學(xué)文獻(xiàn) 2008 2 0 3 279 280 4 安辰洋 半自動救護(hù)擔(dān)架車的研制與應(yīng)用 J 第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào) 2006 24 9 863 864 5 吾學(xué)記 擔(dān)架車的人性化改進(jìn) J 中國醫(yī)學(xué)雜志 2009 27 6 462 463 6 張建剛 王回春 李季蘭 張瑤 折疊式擔(dān)架車的設(shè)計(jì) J 機(jī)械設(shè)計(jì) 2012 27 8 95 96 7 陳健年 張?zhí)烀?專用救護(hù)車的設(shè)計(jì) J 特殊車輛 2010 2 46 8 趙高枝 平面進(jìn)桿機(jī)構(gòu) M 北京 高等教育出版社 1999 138 45 9 江天天 吾笑成 平面連桿機(jī)構(gòu) M 北京 高等教育出版社 1990 10 醫(yī)療器械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GB GB T 19001 ISO9001 YY T 1000 2005 11 陳濤 許健斌 杜基健等 災(zāi)難現(xiàn)場擔(dān)架車的研究 J 醫(yī)學(xué)研究出版社 2007 9 5 344 12 申永勝 機(jī)械原理 M 北京 清華大學(xué)出版社 1991 34 69 12 陳智慧 李曉鋼 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) M 北京 高等教育出版社 1988 11 9 30 13 王蒙 周杰 機(jī)械震動學(xué) M 浙江大學(xué)出版社 2000 12 3 14 郝天強(qiáng) 郭偉鋼 汽車機(jī)械基礎(chǔ) M 同濟(jì)大學(xué)出版社 2001 1 6 15 同濟(jì)大學(xué)力學(xué)教研室 理論力學(xué) M 第 6 版 高等教育出版社 16 東南大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 機(jī)械設(shè)計(jì) M 第八版 高等教育出版社 17 Jae Wook Jeon Efficient acceleration and deceleration technique for short distance movement in CNC machine tools M ELECTRONICS LETTERS 13th April 2000 16 17 18 Jae Wook Jeon Yun Ki Kim FPCA based acceleration and deceleration circuit for industrial robots and CNC machine tools J Mechatronics12 2002 63 65 19 ADAMS User Guide J Mechanical Dynamics Inc 1998 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