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| 氣彈簧在救護(hù)車擔(dān)架減振裝置中的減振分析 |
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| 救護(hù)車的作用在于運(yùn)送病人或嚴(yán)重傷殘人，為了避免在運(yùn)送過程中病情或傷勢的惡化，一般要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且速度較高．為此人們?cè)O(shè)計(jì)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(jié)果反而加大了病人的痛苦，而且現(xiàn)場充氣又延緩了救治時(shí)間；后來有人提出了為救護(hù)車安裝整車減振裝置，但由于成本太高不能付諸實(shí)現(xiàn)。 1.裝置結(jié)構(gòu) 二自由度擔(dān)架減振裝置下端固定在車底板上，上端與擔(dān)架相連，在擔(dān)架與車底板之間安裝一連接裝置，控制系統(tǒng)安裝在其上面，其中兩個(gè)氣缸分別通過節(jié)流小孔與氣囊相連。 當(dāng)車體無振動(dòng)時(shí)，病人與擔(dān)架的重力作用與氣壓作用相平衡。當(dāng)車體上下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)氣缸內(nèi)氣體同時(shí)被壓縮，使氣缸內(nèi)的壓力與氣囊內(nèi)的壓力產(chǎn)生一個(gè)壓差，促使氣缸與氣囊之間的節(jié)流小孔有氣流流動(dòng)，并產(chǎn)生阻尼作用與氣缸內(nèi)氣體的彈性共同作用衰減振幅， 當(dāng)車體發(fā)生俯仰振動(dòng)時(shí)，左右兩路控制系統(tǒng)作用不同，一路氣缸受壓(如左路受壓)，另一路則相反，當(dāng)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(dá)到相等為止。通過電磁閥調(diào)節(jié)使系統(tǒng)適應(yīng)兩個(gè)不同截面積的節(jié)流小孔，從而產(chǎn)生兩種不同的阻尼作用以適應(yīng)不同的路況。 2.氣彈簧減振分析 救護(hù)車擔(dān)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(jié)果有針對(duì)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于保持一個(gè)恒定的氣動(dòng)系統(tǒng)的體積，從而也了救護(hù)車擔(dān)架行駛過程中正常的工作高度。 正確的設(shè)計(jì)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(xù)的或瞬時(shí)的，也可以是諧和的或隨機(jī)的。將減振裝置呈于振動(dòng)的基礎(chǔ)和被保護(hù)的裝置之間，它的作用相當(dāng)于一個(gè)機(jī)械濾波器，在單自由度下相當(dāng)于一個(gè)有阻尼的彈簧。如果基礎(chǔ)是正弦振動(dòng)，那么被保護(hù)的裝置響應(yīng)也是正弦的，但振幅減少了；如果基礎(chǔ)是隨機(jī)振動(dòng)，而被保護(hù)裝置是剛體，其響應(yīng)是以整個(gè)系統(tǒng)的共振頻率為主要頻率的帶有隨機(jī)成分的諧和振動(dòng)，被保護(hù)裝置如果是彈性體，那么它的響應(yīng)是帶寬比激勵(lì)振動(dòng)要狹的隨機(jī)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(duì)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(jié)流的特點(diǎn)充分調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)，達(dá)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(shù)小，因而可得到低于8Hz的共振頻率，而且有負(fù)載和空載時(shí)的固有頻率大致一樣，這樣簡化了減振裝置的諧振控制。一般來說，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(yīng)使裝置的剛度降低。(圖/文http://www.b78t.com/) |
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