救护担架车说明指导书.doc

1. 绪论1.1 救护担架车产生背景与发展1.1.1 救护担架车产生背景在国外某些发达国家，救护担架车应用状况要比国内好某些，对病人二次伤害小，并在某些超级大国专业医院，实现了电子控制，更智能化，人性化，在运送病人过程中医生可随时对其进行简朴救治。但在某些不发达地区，救护担架车还比较简陋，需要进一步改进。在国内，当前，临床使用担架推车存在许多局限性，给医护人员受病人带来诸多不便。依照临床实用需要，现研制出一种多功胞担架车，弥补了当前临床急救担架推车局限性。以便了患者。特别是减轻了护理工作量1。担架车是医院里最惯用一种运送病人工具，普通状况下，担架车都是四轮，间或也有五轮或三轮。这些类型担架车在使用中存在某些缺陷，如轮子极易磨损；路面如果崎岖不平，病人饱受颠簸之苦；重心不稳，极易倾倒等。医院急症科曾多次发生病人从车上摔下事故，有病人甚至被摔成骨折。这种状况在各个医院普遍存在2。近几年，各个领域生产安全事故发生数量始终居高不下，常有自然灾害和局部战争发生，使数以百计人民失去了健康乃至生命，特别是随着战争及自然灾害杀伤力增长，一次事故导致伤员往往较多，经常会由于医疗救护人员或器械局限性而导致某些伤员送救不够及时，导致无法挽回健康或生命损失。因而对现场伤后运送医疗救护器械提出了更高规定，即操作迅速以便、占用操作人员少、对伤病人员二次伤害小以及达到高效高质伤后运送。针对这种状况，本文设计了一种半自动救护担架车，用于从事发现场到救护汽车或飞机等机动运载工具病员运送工作3。因此产生了救护担架车。1.1.2 救护担架车发展 虽然当前是和平社会，但战争始终存在。在将来当代化战争中，随着高科技武器在陆海战场上应用。各种火器伤发生特点与中东战争及伊拉克战争有很大不同。空袭和精准制导武器、非致死性武器使用导致群死群伤发生概率大大增长，特别是海域作战也许有大批伤员需在沿海前沿阵地向后方转送。必将占用大量战斗人员而严重影响战斗力。因而，以至少人力迅速安全转送阵地伤员。保证部队战斗力发挥，特别是雨天、烈日照射、沙滩等地区环境条件下伤员转运及伤员半途输液、吸痰器吸痰、呼吸机(充电式)辅助呼吸，是野战医疗所转运伤员必要解决问题。在第一次世界大战期间，担架开始广泛应用在军队中。这个时期担架非常简朴，用两根竹竿，中间用某些结实布条连接。这是最早医用担架，随着工业发展，二十世纪四五十年代，就浮现铁质可折叠医用担架，这种医用担架被广泛应用于自然灾害与战争中，从二十世纪六十年代开始，随着人们生活水平不断提高，对医疗质量规定不断也提高，各种类型救护担架车，它们在救护过程中重要做用被人们所结识，针对这些最初期担架车被设计出来，它有基本值推功能和高低调节功能，节约了人力，且对病人有更好保护。近年来，随着科学突飞猛进，各种优质材料不断浮现，特别是当代设计理论提出，半自动，全自动救护担架车被人们设计出来，广泛出当前医院与军队中4。1.2 救护担架车研究意义国内是一种地区辽阔大国，国民安全占有很重要地位。山西省地处黄土高原，是天灾发生高密度区。在突发性劫难（如：地震、水灾、火灾等）紧急救援中，伤员及时运送和护理是非常重要，其中担架起着举足轻重作用。当前，突发性事件较多，救援任务对救援器械功能规定越来越高，在火灾、地震等重大劫难发生后，经常会浮现伤亡人数多、救援器械局限性状况，这会因运送伤员不及时而使伤员受到更大伤害。因而对现场伤后运送伤员担架提出了很高规定，即规定它操作迅速以便，占用操作人员少，对伤员二次伤害小，并且价格便宜，便于推广。自创造担架以来，担架得到了广泛应用，从红军两万五千里长征到对越自卫反击战，从唐山大地震到汶川大地震，担架上发生了一幕幕动人故事。长征中有巧送周副主席担架过河，汶川大地震中有被救援小学生在担架上向解放军行军礼。担架在各种灾害救援中得到了广泛应用，在救援生命中发挥着举足轻重作用。随着科技进步，担架也在不断发展，从此前功能单一担架发展到当前升降担架、走轮担架、铲式担架、负压充气垫式固定担架等等，担架种类越来越多，功能也越来越丰富。虽然担架得到了长足发展，但其自身特性决定了它只能用人抬。但在汶川地震中，路面状况复杂，抬担架非常费力，如果要从山上转移伤员下来，则更为困难，耗时耗力，担架车虽然可以省时省力，但其重要应用于室内场合，用于野外担架车很少。5因而，对于担架车研究合设计就非常必要。1.3 当代设计办法1.3.1 当代设计办法特点设计办法学是研究产品设计程序、规律及设计中思维和工作办法一门新型综合性科学，它是在进一步研究设计过程本质基本上，以系统论观点研究设计进程和详细设计办法科学，它研究当代设计理论及办法在设计领域应用，自身也构成当代科学发展一种构成某些，设计办法学研究在总结规律性、启发创造性基本上增进设计中科学理论、合理办法及先进手段综合应用6。在产品开发和提高工程设计水平工作中，科学设计办法起着重要作用，没有高质量设计就不也许有高质量产品，而要达到高质量设计就必要采用先进设计办法和手段。近几年来，在工业发达国家，设计办法研究迅速发展起来。德国学者和工程技术员比较着重研究设计进程、环节和规律，进行系统化逻辑分析；英国学派偏重分析创造性开发和计算机在设计中应用；日本则充分运用国内电子技术和计算机优势，在创造工程学、自动设计和价值工程方面做了不少工作。不论如何，她们共同特点都是总结设计规律、启发创造性，采用当代化先进技术和理论办法，以达到设计出质高价廉工程技术产品，满足日趋尖锐市场竞争需要。因此当代设计办法具备如下几种特点:（1）程式化当代设计办法研究设计全过程，规定设计者从产品规划、方案设计、技术设计直到施工设计、实验、试制都要进行全面考虑，按环节、有筹划地进行。强调设计、生产与销售一体化。设计不再是单纯科学技术问题，要把市场需求、社会效益、经济成本、加工工艺、生产管理等问题统一考虑，最后反映到质高价廉产品上。（2)创造性当代设计突出调动人创造性，发挥集体智慧，力求探寻更多突破性方案，开发创新产品。(3)系统性当代设计强调用系统工程解决技术问题，设计时分析各某些有机联系，力求系统整体最优，同步要考虑系统与外界联系，即人机环境大系统关系。(4)优化性设计目是得到功能全、性能好、成本低、价值优产品，设计不但考虑零部件优化，更重要是争取产品技术系统整体最优。(5)综合性当代设计办法是一门综合性边沿科学。它建立在系统工程、创造工程基本上，综合运用信息论、优化论、相似论、模糊论、可靠性等自然科学理论及价值工程、决策论、预测论等社会科学理论，同步采用集合、矩阵、图论等数学工具和电子计算机技术，总结设计规律提供各种解决设计问题途径。(6)计算机辅助设计计算机将更全面地引入设计。通过设计者和计算机密切配合，采用先进设计办法，提高设计质量和速度。计算机辅助设计不但用于计算和绘图，在信息储存、评价决策、动态模仿特别是人工智能方面将发挥更大作用7。1.3.2 产品设计过程中方略、办法和理论产品设计是包括创新活动复杂过程，为了生存与发展，当代公司必要响应产品时间(T,Time to market )、成本(C,Cost )、质量( Q，Quality ),售后服务( S,Service )竞争压力。因而，在设计过程中采用适合于产品设计方略及办法己成为新产品开发核心环节之一。环绕着T,C,Q,S这几种因素，依照参数选取不同，可将设计过程模型分为如下四种:(1)顺序过程模型:是一种老式设计模型。它支配因素是产品质量和成本，按着产品定义方案设计技术设计详细设计原型试制及实验顺序进行，发现设计中有不合理之处，再返回到设计某个阶段重新设计，始终到满足设计规定为止。(2)以设计为中心模型:此模型支配因素是产品质量和成本，与顺序过程模型不同是，设计人员在设计阶段要考虑到制造、装配、环境等因素，使设计 过程尽量缩短。分析是该模型重要特性，涉及运动分析、仿真、有限元计算等。(3)并行设计模型:其支配因素是产品质量和推向市场时间与第二种模型不同是该模型为小组工作方式，小构成员要有不同知识构造，要有产品开发下游人员参加，人们为了共同目的而努力。(4)动态过程模型:其支配因素是产品推向市场时间，与第三种模型相比，各个设计阶段同步开始，且小组之间信息交流更为重要，因而需要更好设计与过程集成环境。上述四种办法各有优缺陷，如顺序过程模型用于新设计时风险低，而动态过程模型则风险高;但是顺序过程模型成本高、设计周期长、质量低，而动态过程模型设计则成本低、周期短、质量高。不论采用那一种设计模型，总相应有如下两种方略：(1)依照“以问题为中心”设计思想，通过对问题抽象，产生一系列也许解，通过度析、比较与评价拟定一种较好解，基于该解完毕后续设计内容，该方略特别适合于新设计。(2)依照“以产品为中心”设计思想，在对己有产品工作原理进行分析、总结基本上产生一种解，通过修改、完善与评价重复过程，最后使解达到最优。该方略适合于适应性设计和变参数设计。这里咱们采用第一种方略，选取“以问题为中心模型”，综合市场分析和需求分析，运用系统化设计法及评价决策办法对救护车担架减振系统进行方案设计，从多角度、多方位拟定最后设计办法。如构造选材上，可以采用不锈钢制品，其长处是可焊接，但成本高;也可以采用铝合金，加工精度高;固然也可以采用普通钢件。而对减振系统自身来说，可采用机械式、液压式、气动式等，从减振角度上可分为单自由度、二自由度及多自由度等等8。1.3.3 设计、制造过程可以说，任何产品设计制造往往是从市场需求开始，本课题也不例外。通过我对太原市医院救护担架车初步调查，太原市设有医疗急救指挥中心，从中理解到在救护骨折病人和心脑血管病人中需这样一种担架自动装置，以获得良好救护效果。有了这种需求，然后咱们可以拟定产品性能，建立产品总体设计方案，进行综合分析论证。在此基本上，设计详细构造。涉及构造方案优化、评估，几何参数、力学特性分析计算;最后得到产品设计成果。完毕设计工作后，须对产品几何形状和制造规定作进一步分析，设计产品加工工艺规程，进行生产准备，随后加工制造，装配检测。由此咱们可得出两点结论:第一，设计、制造过程各个阶段事实上是客观存在，正由于这个规律存在，为程式化工作及计算机引入设计、制造领域提供了客规也许性。第二，人为研究、分析、总结这个规律是为了更好地把握这个规律，运用这个规律，科学地、有筹划地、按环节地实行设计与制造。基于以上分析，运用设计办法学观点，从方案设计着手，沿着产品设计、制造过程逐渐进一步，以期最后开发出满足市场需求质优价廉产品。1.4 救护担架车设计研究内容办法1.4.1 本课题要研究或解决问题（1）救护担架车自动收腿及高度调节设计。（2）救护担架车车轮转动设计。（3）救护担架车制动系统有关设计。（4）救护担架车护栏起落设计。（5）救护担架车输液器某些设计。1.4.2 研究内容在分析既有担架车原理及构造技术基本上，应用当代设计办法、机械原理、机械设计等有关理论，进行担架车构造方案、工作原理设计与重要零部件设计计算。规定能实现担架车折叠与直推功能，车腿能依照救护车高度变化做相应调节，能实现自动收腿功能。当代满足医疗救护器械具备运动平稳、操作迅速以便、对伤员二次伤害小9。1.4.3 拟采用研究手段1.参照大型专业医院救护担架车实例，并进行有关数据测量。2.应用solidwroks做出构造设计，并实现自动收腿、折叠等动作动画。3.征询导师及有关医务工作者本次设计合理性及经济合用性等。 同步救护担架车需要有可收放护栏及可伸缩输液架，手摇控制半躺装置，以及在运送伤员、病人过程中急停动作，此动作需要使救护担架车车轮错位，实现急停。在救护担架车车轮方面，本次设计需要设计前排两侧单轮，后排双轮两侧单轮，两前轮可以随时自动转向，最后排两侧单轮也可实现相似功能。至于救护担架车减震系统设计，还需要再做调查，依状况而定。同步，还应当防止由于伤员、病人重心不稳而跌倒，轮子容易磨损等缺陷10。如下图，本次设计想实现可以控制病人成半躺状态连动机构设计，这样可以给病人以最大限度以便与舒服。此设计需要在担架车躺板下方安装弹簧装置，控制躺板形状，然后用手摇方式实现基本对躺板收放操作。 图1.1 轮椅模式1.5 救护担架车工作原理救护担架车工作原理是：在车体主板1下部设有前、后轮收放轮架系统。前轮收放轮架系统由前轮撑杆15、前轮16和主板1构成；后收放轮架系统由后轮撑杆9、后轮连杆7、后轮8和主板1构成。上车时，前轮收放轮架前轮撑杆15遇到救护汽车底板时，捏左侧控制闸3，松开前部定位销14，前轮16即可收起，并由前轮托架11托住，在这一过程中，车体前部由前导轮13支撑，同步复位弹簧18被拉伸，车体继续向前运动，捏右侧控制闸3松开限位舌5，后轮连杆7在滑槽4内向后滑动，后轮8随之收起，上车动作即完毕；下车时，捏右侧控制闸3，后轮8由于自身重量落下，后轮连杆7在滑槽4内向前滑动，并通过连杆特殊形状滑块6与限位舌5互相作用锁死，然后前轮16在自身重力和复位弹簧18共同作用下恢复到放下位置，下车动作即完毕。(图1.3)11 图1.2 先后轮放下位侧视图1：车体主板；2：把手；3：控制闸；4：滑槽；5：限位舌；6：滑块；7：后轮连杆；8：后轮；9：后轮撑杆；10：后轮支架；11：前轮托架；12：前导轮支架；13：前导轮；14：定位销；15：前轮撑杆；16：前轮；17：前轮支架；18：复位弹簧；19：救护车底板.118：同图1. 图1.3 先后轮收上位侧视图2救护担架车性能简介及工作原理简介本次设计内容，思路，详细零件和装配状况。2.1 性能参数此担架车主题构造由Mg，Al合金构成，质量约为15kg，最大载重100kg。2.2 工作原理课题设计救护担架车如图2.1、图2.2中所示。97865412316图2.1担架车三维装配图1141113121015 图2.2担架车三维装配图21为担架车床板，此床板没有完全固定，在必要时可以松开锁紧，单独当做担架使用。2为担架车扶手，供医护人员推动担架车迈进。3为担架车收腿及高度调节限制杆。4为担架车车腿支架，与担架车连接。5为担架车制动踏板。6为担架车车腿。7为护栏控制杆零件。8为护栏联动杆。9为担架车进入救护车所需车轮，当自动收腿后，此部位搭到救护车车厢边沿，可将担架车送入救护车内部。10为收腿联动滑块。11为车腿连接杆零件。12为担架车输液器控制螺栓。13为担架车输液器放置零件。14为担架车自动收腿与高度调节控制杆零件。15为担架车自动收腿与高度调节控制杆限制零件。16为弹簧零件。2.2.1 救护担架车上车过程如上图所示，担架车上车过程中，拉动控制杆14，使3平行向内移动，滑块零件开始运动，在弹簧弹力作用下，连接杆零件3向地面运动，拉动车腿向内侧收起，从而实现车腿收起动作。2.2.2 救护担架车移动过程如上图所示，在移动中，零件3，零件14，零件15控制收腿高度，通过零件14穿过零件3孔来控制，在零件15作用下，零件3及滑块零件被定位，实现担架车高度调节。3.救护担架车零件设计图4.2车轮转动零件与担架腿重叠配合添加面重叠配合1。单击装配体工具栏“配合”图标，在图形区域中选取图中救护担架车孔面和螺栓面，选取“配合”属性管理器中“重叠”，查看“重叠”配合关系添加成果预览，依照方向对的与否， 选取“配合对齐”中“同向对齐”或“反向对齐”。其她项目接受默认设立，单击“拟定”图标完毕，成果如图4.2所示。添加轴线重叠配合2。单击装配体工具栏“配合”图标，在图形区域中选取图4.3所示车腿和车轮转动零件面，选取“配合”属性管理器中“重叠”，查看“重叠”配合关系添加成果预览，依照方向对的与否，选取“配合对齐”中“同向对齐”或“反向对齐”。其她项目接受默认设立，单击“拟定”图标完毕，成果如图4.3所示。图4.3车轮转动零件与担架车面重叠配合其他装配就不一一阐明，装配模型如图4.4所示；图4.4救护担架车5.总结5.1 小结这种救护担架车是面向中小型医院用救护担架车。文中在简介了国内、外救护担架车演变与发展基本上，提出了自己设计思路，通过学习SolidWorks软件，对详细构造进行了优化设计，实现三维建模，运用Solidworks三维模型制作动画仿真，简朴直观反映设计构造，通过调试，可以实现救护担架车调节高低和自动收腿，护栏起落，车轮转动等功能，可以满足伤员及医院需要。5.2 创新与局限性依照当前医院实际状况，针对既有救护担架车功能上局限性，设计了一种比较折中救护担架车。本车可以实现上车时自动收腿，平移过程中调节高低，节约了宝贵时间和保证了最小限度占用人员。但在某些细节方面尚有诸多局限性，例如在防震系统及担架板高度调节设计上，没能更好优化。例如说对于减震系统设计，一开始想法如下图所示如上图所示，担架车轮子是由一种大轮子和三个小轮子构成万向轮，并且方向可以360旋转。它比单纯大轮子减震效果要好，但遇到石块时，大轮子不动，小轮子沿着大轮子内轨道上升，小轮子平滑地上升，担架车也平滑地上升，而如果是一种单纯大轮子则会越过石头，担架车高度会有一种突变，因而三个小轮一种大轮组合减震效果会比单纯大轮子要好，再结合气压减震器减震作用，担架车在野外行走时可以达到一定限度减震效果。但是在后续设计过程中由于难度比较大，没能成功设计出来，这也是这次设计最遗憾一点。全文及图纸联系qq:参照文献1许志华，王立文，傅强，哈尔滨工业大学学报，.6.32刘淑芳，河北工业大学研究生论文，3许致华， 第四军医大学学报；24(9)4孙文策，工程流体力学，大连，大连理工大学出版社，1995. 12. 5吴振顺，气压传动与控制，哈尔滨，哈尔滨工业大学，1995.96檀润华，产品设计过程中模型、办法及方略7潘兆庆，当代设计办法概论，北京，机械工业出版社，1992.8黄纯颖，工程设计办法，北京，中华人民共和国科学技术出版社，1989.7.9孙恒，傅则绍，机械原理，北京，高等教诲出版社，1994010黄孟藩，决策科学办法，北京，海洋出版社，1983.11谢绍云，设计法则摸索，机械设计，1996,N o,5，pp 67-70e12叶元烈，机械优化理论与设计，北京，中华人民共和国计量出版社，.13梁崇高，平面进杆机构计算设计，北京，高等教诲出版社，1993.14曹龙华，蒋希成，平面运杆机构综合，北京，高等教诲出版社，1990.15李秀珍，曲玉峰，机械设计基本，北京，机械工业出版社，1999.16与近年，姚为民，专用救护车开发研究，都市车辆，（2），46-47.17孙景工，CA5040型救护车研制，医疗卫生设备，（3），15-16.18濮良贵，纪名刚.机械设计，北京：高等教诲出版社，19吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册，北京：高等教诲出版社，199820Diederich.J,Artificialne uralNetworks;conceptte aming,IEEEc omputerso cietypress;1990.