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救護車擔架平順性的研究

2021-11-26

    在評價救護車性能時、平順性是較關鍵的指標,評價指標的好壞直接影響到傷病員的病情及舒適性。目前,我國生產的救護車都是用輕型貨車底盤或越野車底盤改裝而成。其鋼板彈簧不是為救護車專門設計的,平順性能普遍較差。據急救醫護人員反映,傷病員在運送途中,車輛的顛簸常使病人難以忍受,有些疾病患者(如心腦血管病等)途中常出現病情惡化。因此、改善救護車的平順性、對急救事業有著重要意義。

    與救護車平順性相互關聯的因素很多,顯然設計軸距大,重心低,裝有獨立懸架的專用救護車底盤,能使病員聽受的振動負荷有較大幅度的降低,可以從根本上改善救護車的平順性,但目前國內開發這種底盤周期長,難以落實生產廠家。為此,在擔架下加設減振裝置,降低由地面、驅動系統、傳動系統傳遞上來的能量,不失為一條有效途徑。

    對依靠擔架減振,國內已做了一些工作。1975年,衛生部專門制定了折式減振擔架標準WS 2-189-75救護車生產廠家在研制工作中也摸索了一些經驗。由于缺乏理論根據,只是泛泛地用經驗設計,而且從試驗情況看,并沒有多少減振效果。另外,采用的ISO2631/1坐位水平振動,X方向振動的評價標準中也沒有考慮到振動由頭部輸入的情況。針對這些情況,我們通過人體對振動響應及評價標準的分析,選用了一個較為符合人體臥位X方向振動的標準。然后從該標準出發,通過對車輛的分析,建立數學模型,得出擔架輸出與其減振剛度,阻尼的關系。再優化剛度阻尼參數、并設計相應的減振裝置,使鋁合金急救擔架平順性得到改善。文中以XB425車為例進行計算。

鋁合金急救擔架

    評價標準的選擇

    目前對人體振動的評價廣泛采用的是IS02631/1評價指標。該標準規定坐標系建立于受振人體上,并以心臟為坐標原點。對于臥位X方向的振動評價,一般沿用IS02631/1中坐姿或站立者X方向的振動評價標準。而實際上,人體本身是一個多關節生物體,各關節間在承受振動時能起到一定的緩沖作用,在骨骼上的肌肉又是粘彈性體,對振動具有較大的機械阻尼。人體結構的這種特點決定了人體承受Z方向的振動能力要大于X和Y方向。對于立位與坐位的受試者由支承面輸入X方向振動。這時,彈性的人體,對振動具有自身的調節作用。在這種情況下獲得的數據直接應用于臥位X方向振動(振動由頭部及背部輸入)不太恰當。另外,頭部是極其敏感部位,顱骨結構又是屬于小阻尼薄殼結構,相對于人體其他部位對振動的濾波能力較差。在標準ISO2631/1中明確提到對于振動直接由頭部輸入的情況,其可忍性要降低,并指出,在某些情況下,嚴格使用該極限是不恰當的。但目前由于臥位的振動數據不足,還無法推斷出臥位X方向評價曲線與坐位X方向評價曲線到底存在著多大差別。聯邦德國工程師協會的人體振動評價標準VDI2057涉及了臥位振動的評價,它用于仰面躺著的人體。振動由背部和頭部輸入,頻率范圍是1-80Hz。在大約50-70Hz范闈內,頭部的輸入尤其要注意,而超過80Hz以上的振動一般認為被衣服和軟墊吸收,低頻區域0.1-0.63Hz是暈車感發生區,與立位和坐位相比.臥位人體的暈車感較為少見??偟膩碚fVDI認為低頻區(低于1Hz)的研究尚不充分,還沒有納入VDI2057內。鑒于上述情況,我們選用VDI2057作為臥位人體振動評價指標。

    對1-80Hz范圍內人體對振動的反應,ISO2631/1給出了三種感覺界限,即“暴露極限”、“疲勞—降低工效界限”以及“降低舒適界限”。

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