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氣彈簧在救護車擔架減振裝置中的減振分析

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救護車的作用在于運送病人或嚴重傷殘人，為了避免在運送過程中病情或傷勢的惡化，一般要求運動平穩且速度較高．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，而且現場充氣又延緩了救治時間；后來有人提出了為救護車安裝整車減振裝置，但由于成本太高不能付諸實現。
1.裝置結構
二自由度擔架減振裝置下端固定在車底板上，上端與擔架相連，在擔架與車底板之間安裝一連接裝置，控制系統安裝在其上面，其中兩個氣缸分別通過節流小孔與氣囊相連。
當車體無振動時，病人與擔架的重力作用與氣壓作用相平衡。當車體上下振動時，兩個氣缸內氣體同時被壓縮，使氣缸內的壓力與氣囊內的壓力產生一個壓差，促使氣缸與氣囊之間的節流小孔有氣流流動，并產生阻尼作用與氣缸內氣體的彈性共同作用衰減振幅，
當車體發生俯仰振動時，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，氣缸壓力大于氣囊壓力，氣流由氣缸向氣囊流動，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，同樣是達到相等為止。通過電磁閥調節使系統適應兩個不同截面積的節流小孔，從而產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
救護車擔架減振裝置要真正具有減振效果，必須一個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，而要保持一個基本恒定的固有頻率特性則依賴于保持一個恒定的氣動系統的體積，從而也了救護車擔架行駛過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，它可以是周期的或非周期的，可以是持續的或瞬時的，也可以是諧和的或隨機的。將減振裝置呈于振動的基礎和被保護的裝置之間，它的作用相當于一個機械濾波器，在單自由度下相當于一個有阻尼的彈簧。如果基礎是正弦振動，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，而被保護裝置是剛體，其響應是以整個系統的共振頻率為主要頻率的帶有隨機成分的諧和振動，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要狹的隨機振動。
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，即增加質量或減小剛度，然而實際工程中，質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.jshht.com/)

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