大学本科机械担架设计毕业论文(正文)教材

中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）11绪论1.1引言本章涉及用于小型多功能索道担架课题研究和设计工作。1.2本课题研究的意义救援担架作为一种转运伤病员的基本救援工具，被广泛的运用于战争与平时灾难救援活动中。通过对国内外现有救援担架的现状分析，总结出我国在救援担架的设计研发上通过近几年的发展，同欧美等发达国家相比，在具体的针对性研究上还有一定差距。反映到此次地震灾害救援任务中，我们可以看到用于转运伤员的担架基本上还停留于简易担架的种类。这种简易救援担架的使用将有碍于我国应急救援水平和伤病员后续救治率的提高。本设计的多支点的长距离运送伤员的索道担架装置更适合实际运输情况。该装置架设简单，成本低，可以在恶性环境下使救援人员尽量少，而且能将更多时间用在搜救上，大大缩短运送伤员的时间，提高救援速度、安全性以及救援效率。选择“小型多功能索道担架设计”的研究价值及意义在于：第一，分析我国安全救援产品的现状，阐述民众防灾救灾准备意识、民众防灾救生器材产供销、防灾救生训练演练对于我国安全救援事业发展的重要意义。第二，通过对国内外救援担架种类、特点、发展等方面的现状分析，总结出我国在救援担架发展方面存在的问题与差距。第三，以我国在救援担架发展方面存在的问题为基础，提出了自己的设计构想与实施方案，并结合民生设计理念分析了现代救援担架设计的现实意义。1.3国内外发展情况现今国内外在担架研究方面都获得了不小的进展，研发设计出了不少带各式各样功能的担架，如铲式担架（见图1.1，1.2）、双节插接式轻变担架床（见图1.3）、可快速拆装的组合式多功能担架车（见图1.4）、平移式急救担架（见图1.5）、弯曲状态可变型座椅式担架（见图1.6）等等。图1.1铲式担架和滑轮支架中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）2图1.2平铺展开样式双节插接式轻变担架床（图1.3），他由上节和下节床，中间通过插接锁定而组成整体。上、下节床的创面均由帆布、五合板、海绵、人造革钉在一起制成。创面不仅平整且表面柔软。床杠为铝合金制成，故窗体轻变。特别是将病人移上或移下担架床时不必将病人全身抬起，而仅将病人上半身扶起及稍微抬高下肢即可完成，因而大大减轻了病人尤其是骨折的病人，在抬上或抬下担架床时所带来的痛苦，是一种新型的使用的构思巧妙的担架床。图1.3双节插接式轻变担架床中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）3可快速拆装的组合式多功能担架车（图1.4），主要是由担架和套设在担架上的支撑腿构成，担架包括有担架主杠、担架横杠和担架布面，支撑脚套设在担架主杠上，支撑腿之间设有加强杆，担架的主杠、横杠、支撑脚、加强杆等主要采用套管对接、部分伸缩管和折合结构，并利用担架布面折成背包。其结构简单合理，拆装方便快捷，具有快速拆装、携带方便、体积小、重量轻、功能多的特点。未装上支撑腿可作为担架使用。尤其使用于部队野战、紧急救护、搬动伤员等，也可作医院的普通担架使用。图1.4可快速拆装的组合式多功能担架车平移式急救担架（图1.5），本实用新型属病人的运送和所用设备技术领域。该担架由左、右两件担架本体和置于担架本体两端部并于担架本体相联结的两组滑动机构构成。该担架使用于急需易地救治，而当时病情危重不宜大动作搬运的患者，在病人不改变体位情况下可平稳地装载和卸下。该担架结构简单，易于操作，平稳性好，使用该担架节省人力，减轻医护人员的劳动强度。图1.5平移式急救担架一种具有优良的操作性的、可以有效地减轻其载置部上躺卧着的伤病者等的负担的、弯曲状态可变型座椅式担架（图1.6），包括：操作部件60、转动位置选择装置27和40以及动作部件68，其中，所述的操作部件60配置在由三根管状部件20、22、24构成的一对支撑棒10,10之一方的端部，该三根管状部件可转动的链接在一起，并且，其转动可以形成座椅形态的弯曲状态；所述的转动位置选择装置27和40配置在该支撑棒10的长度方向上相邻的两根管状部件20、22、24之联接部位处，其作用在于从所述的管状部件20、22、24之多个多个转动位置中选择其一，包括实现上述的中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）4弯曲状态的转动位置，并且阻止该管状部件20、22、24之自由转动从而固定锁选择的转动位置；所述的动作部件68与操作部件60及转动位置选择装置27和40相连结，并且，伴随该操作部件60之操作，固定由该转动位置选择装置27和40选择的各管状部件20、22、24之转动位置。图1.6弯曲状态可变型座椅式担架1.4本课题的主要研究任务查阅相关文献资料，设计出一种结构简单、运动平稳、坚固耐用、安全可靠、使用较方便和生产成本较低的小型多功能索道担架，任务主要包括：1）通过检索国内外担架制造商及系列产品资料和国内外关于担架以及索道产品的专利文献，并阅读和分析来吸收其中的大量信息，熟悉索道担架的机构动作特点和作用，设计一种小型多功能索道担架总体方案。2）小型多功能索道担架详细设计，完成多功能清洁机的总装图及主要零部件图纸，做出必要的设计分析计算。中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）52小型多功能索道担架的设计2.1概述在产品设计的时候，明确任务、提出计划，初步设计方案，分析它的特点，存在的优缺点，通过怎么样的处理能够改进。本文是在大量阅读相关知识的基础上，通过多功能清洁机比较来设计出一种结构简单紧凑，使用方便，成本相对较低的多功能清洁机的总体方案。2.2主要功能和性能指标用于运送伤员的索道担架，适用于地震、水灾、火灾时河道、山坡、建筑物倒塌后的废墟等多种灾害救助场合，以缩短送伤员所需要的时间与人力，提高救援速度，还可以用于重要物资的运送和转移。具有结构简单、工作可靠、平稳、安全，可拼装、可拆卸、易安装等特点。2.3设计方案2.3.1支架设计采用空心钢管、丝杆、铁片、实心钢材等材料，配合不同规格螺栓、螺帽，通过车、铣、钻、磨、钳、焊等工艺，制成如图2.1所示的双支架。可拆装折叠，收缩后一个支架大小仅为0.5×0.5×0.8（m），约60(kg)，作为大型救援工具之一，该装置易拆装，易携带，优势明显。总装配图见图2.2全部零部件加工工艺简单，但人工使用较多，产品批量生产后可以简化工艺，进一步降低成本。图2.1支架设计图中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）6图2.2支架装配图2.3.1.1支架和支脚支架和支脚选用空心钢管作为材料。加工方式见图2.3，图2.4，图2.5。空心钢管尺寸多样，综合考虑重量、强度和价格后，选择了配合后间隙很小的两种镀锌钢管，尺寸分别为ф26和ф20，壁厚2mm。支架和大支脚选用ф26，小支脚选用ф20。小支脚套入大支脚，大支脚两端切槽。顶端和固定三角用3个M8×40的螺栓相连；底端和有多个等间距小孔的小支脚用3个M5×40的螺栓相连固定，配以蝶形螺帽，方便实际操作时支架脚的伸缩。支架部分，ф26钢管和同样规格的钢管焊接后可以作为两个单独支架连接的通道，用4个M8×40的螺栓即可完成固定和拆卸。其上套一个120°的大环，用于缆绳的斜拉双向固定。最上面固定一个由实心钢材经过车床加工后得到的用于固定缆绳的小钢块夹子。该段钢管下端和丝杆焊接相连，其外固定铁片制成的固定三角，与大支脚相连。中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）7图2.3支脚上杆图2.4支脚架上杆图2.5支脚架下杆2.3.1.2固定三角和滑动三角固定三角和滑动三角选用铁片作为材料。加工方式见图2.6，图2.7。固定三角和滑动三角各由三块铁片在台虎钳上敲击而成，围成不同形式的角度为120°的三个角。固定三角用于固定支架以及和三个可伸缩活动支脚的相连。内侧用3个M5×15的螺栓夹紧支架下端，外侧用3个M8×40的螺栓和大支脚相连。滑动三角中间套一个ф26的套筒和丝杆相连，通过丝杆上两个配套螺母固定上下位置，实现支脚角度的改变。外侧与圆角直片用3个M8×40的螺栓相连。直片另一端用同样的螺栓和套在大支脚上中间位置并点焊的小环固定。中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）8图2.6滑动三角图2.7固定三角2.3.1.3工作台底板工作台底板固定于头一对支脚与最后一对支脚的两根横连杆上，其上安装电动机与自制卷扬机。加工方式见图2.8。中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）9图2.8工作台底板2.3.1.4横连杆横连杆选用Q235空心钢管为材料。加工方式见图2.9。图2.9横连杆2.3.1.5螺母此螺母为连接滑动三角做支脚撑开和收拢的动作。加工方式见图2.10。图2.10螺母中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）102.3.1.6连杆连杆连接在滑动三角和支脚架上杆之间。加工方式见图2.11。图2.11连杆2.4索道设计索道设计时考虑的主要问题：缆绳总承重包括索道本身的担架、救援担架，以及一个伤员的重量，约为100(kg)。根据受力选Ф8的钢丝绳即可，牵引索的规格与轨道缆绳的规格设为相同，其长短视现场情况而定。另外，牵引索最好选用无扭矩钢丝绳，以便工作顺利。1)支架设置预选10(m)设置一个支架，试验时调整距离，使缆绳下垂程度不影响担架的平稳2)缆绳和斜拉绳固定支架上通过缆绳的夹子两端用缆绳专用夹子夹紧。斜拉绳套在支架大环上，两股绳子也用缆绳专用夹子夹紧后固定到地锚上。见图2.12。图2.12斜拉绳用大环和缆绳专用夹子2.5担架设计中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）11担架框选用空心钢管和橡胶块作为材料。加工方式和三维图见图2.13，2.14。轮子由圆柱形橡胶块经车床加工而成，以M8×100的螺栓作为转动的固定轴。用一个螺母将螺栓和钢管固定，再用双螺母固定橡胶轮子。图2.13担架担架三维效果图：图2.14担架三维效果2.6牵引绳设计牵引绳用自制卷扬机控制，固定在索道两端支架的横杆上。见图2.15。该卷扬机右侧连有一节扳手用于手动控制牵引绳的移动，左侧留有一定长度的有螺纹的轴段，便于交流电机的安装，可通过齿轮减速实现电动控制的扩展。中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）12图2.15自制卷扬机2.7其他构件选择其他构件为地锚、绞磨等均属常规工具，满足一般要求即可。中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）133理论设计计算3.1支架的伞架结构支架伸展和收缩两种情况如下图3.1。图3.1支架状态图一对支架状态图，见图3.2。图3.2一对支架伞状结构图中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）143.2担架平稳滚过支架担架的滚轮中间有两道凹槽，可平稳通过支架和索道。细节如下图3.2。图3.2滑轮滚动支架主视图3.3缆绳设计本系统缆绳系统主要由斜拉绳和牵引绳两种组成。如下图3.3。图3.3缆绳设计3.4无线信号指示部分该部分由无线发射模块和无线接收模块两部分组成。发射模块安装至汽车遥控锁的外壳里，通过按键发送信号。接收模块连接两个不同颜色的发光二极管，作为按键的指示信号。流程图如图3.4。中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）15图3.4无线流程图两个模块分别由12V电池和4节5#电池供电，携带方便，可靠性好，解决了远距离输送伤员时索道两边操作人员的沟通协调问题，减少操作上的出入，使系统更快捷、更有效地运行。PT2262无线发射模块功能：按键C（准备信号）按键A（开始信号）按键B、D（停止信号）PT2272-L4无线接收模块功能：带锁存功能的芯片蓝色灯亮（准备信号）红色灯亮（开始信号）全灭（停止信号）卷扬机（手动/电动）操作功能：准备信号（卷扬机解锁）开始信号（卷扬机卷绳）停止信号（卷扬机退绳）无线通信人眼观察中国计量学院现代科技学院毕业设计（论文）164工作原理及性能分析可拆卸式多支点索道运送伤员时具有架设索道方便、操作灵活、运送速度快、节省人工等优点。在路段不平整、建筑物坍塌的地方采用该方法，能发挥较好的经济价值。索道运输与人工搬运两者相比，索道日运量很大且劳动强度远远小于人力搬运。因此经济效益十分明显。该索道具有一定的局限性。第一，要求路线是直道，不适用于转弯角度大的地方。第二由于缆绳在远距离两端固定时肯定会下垂，限制了支架的设置距离，提高了部分成本。总体三维外观图如图4.1。图4.1三维