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| 氣彈簧在救護車(chē)擔架減振裝置中的減振分析 |
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| 救護車(chē)的作用在于運送病人或嚴重傷殘人，為了避免在運送過(guò)程中病情或傷勢的惡化，一般要求運動(dòng)平穩且速度較高．為此人們設計出了各種各樣的減振裝置，以求大限度地減輕病人的痛苦，挽救危重病人的寶貴生命。初人們用帶子將病人緊緊捆住或用一個(gè)很大的氣囊把病人包住，結果反而加大了病人的痛苦，而且現場(chǎng)充氣又延緩了救治時(shí)間；后來(lái)有人提出了為救護車(chē)安裝整車(chē)減振裝置，但由于成本太高不能付諸實(shí)現。 1.裝置結構 二自由度擔架減振裝置下端固定在車(chē)底板上，上端與擔架相連，在擔架與車(chē)底板之間安裝一連接裝置，控制系統安裝在其上面，其中兩個(gè)氣缸分別通過(guò)節流小孔與氣囊相連。 當車(chē)體無(wú)振動(dòng)時(shí)，病人與擔架的重力作用與氣壓作用相平衡。當車(chē)體上下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)氣缸內氣體同時(shí)被壓縮，使氣缸內的壓力與氣囊內的壓力產(chǎn)生一個(gè)壓差，促使氣缸與氣囊之間的節流小孔有氣流流動(dòng)，并產(chǎn)生阻尼作用與氣缸內氣體的彈性共同作用衰減振幅， 當車(chē)體發(fā)生俯仰振動(dòng)時(shí)，左右兩路控制系統作用不同，一路氣缸受壓(如左路受壓)，另一路則相反，當左路受壓時(shí)，氣缸壓力大于氣囊壓力，氣流由氣缸向氣囊流動(dòng)，直至兩邊壓力相等；而右路則是氣囊壓力大于氣缸壓力，氣流由氣囊向氣缸流動(dòng)，同樣是達到相等為止。通過(guò)電磁閥調節使系統適應兩個(gè)不同截面積的節流小孔，從而產(chǎn)生兩種不同的阻尼作用以適應不同的路況。 2.氣彈簧減振分析 救護車(chē)擔架減振裝置要真正具有減振效果，必須一個(gè)基本的恒定的固有頻率，這樣才能借助于理論分析結果有針對性的采用有效的方法，而要保持一個(gè)基本恒定的固有頻率特性則依賴(lài)于保持一個(gè)恒定的氣動(dòng)系統的體積，從而也了救護車(chē)擔架行駛過(guò)程中正常的工作高度。 正確的設計和使用減振裝置必須弄清楚外加載荷的特點(diǎn)，它可以是周期的或非周期的，可以是持續的或瞬時(shí)的，也可以是諧和的或隨機的。將減振裝置呈于振動(dòng)的基礎和被保護的裝置之間，它的作用相當于一個(gè)機械濾波器，在單自由度下相當于一個(gè)有阻尼的彈簧。如果基礎是正弦振動(dòng)，那么被保護的裝置響應也是正弦的，但振幅減少了；如果基礎是隨機振動(dòng)，而被保護裝置是剛體，其響應是以整個(gè)系統的共振頻率為主要頻率的帶有隨機成分的諧和振動(dòng)，被保護裝置如果是彈性體，那么它的響應是帶寬比激勵振動(dòng)要狹的隨機振動(dòng)。 本裝置采用氣體阻尼減振器，其減振原理是利用氣體對管壁及氣體分子之間的粘性摩擦耗能而減振，而且利用小孔節流的特點(diǎn)充分調節阻尼系數，達到佳減振效果。采用氣體減振器的大的特點(diǎn)是空氣的剛度低，彈性系數小，因而可得到低于8Hz的共振頻率，而且有負載和空載時(shí)的固有頻率大致一樣，這樣簡(jiǎn)化了減振裝置的諧振控制。一般來(lái)說(shuō)，裝置的激振頻率是由工程具體條件決定的，所以只能從降低裝置的諧振頻率入手，即增加質(zhì)量或減小剛度，然而實(shí)際工程中，質(zhì)量通常也是不允許改變的，所以在裝置各部分功能的前提下盡量應使裝置的剛度降低。(圖/文http://www.zushanlaojiu.com/) |
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