担架结构

担架结构（共7篇）

担架结构 篇1

0 引言

近年来, 随着经济的增长以及人们生活水平的提高, 担架梯这种用于输送担架的电梯, 已经不仅仅局限于大多数医院的配置中, 越来越多的住宅区也增加了担架梯的配备以备不时之需。随着担架梯需求量的日益增长, 对电梯产品质量的要求也相应提高。与普通电梯相比, 此类电梯更注重安全性与舒适度的指标, 因此对电梯结构的强度和刚度的要求更高。

本文从实际设计要求的担架梯出发, 建立与实际担架梯结构相符的实体模型, 对轿架模型进行有限元分析, 并针对分析结果提出改进建议, 对轿架结构进行优化以达到担架梯设计要求。通过本次有限元[2]分析计算, 保证了担架梯结构的安全与合理性, 同时节约了设计成本, 为以后担架梯结构设计积累了经验。

1 担架梯轿架模型

由于组成电梯整梯的零部件较多、电梯结构相对复杂, 从而在对电梯整梯进行有限元分析时无法将所有因素考虑进去, 因此在针对电梯整梯进行有限元分析时, 在不影响电梯整梯强度和刚度的前提下, 对电梯结构中的部分组件进行必要的简化和合理的假设, 既可以减少有限元分析的计算量, 又能真实地反映电梯在实际工况下的受力情况。

轿厢是电梯的主要部件, 是容纳乘客或货物的装置。电梯轿厢工作运行时的主要承重结构即为轿架, 因此在对电梯轿厢进行实体建模的过程中, 需包含轿架的如下主要承重结构:上梁、直梁、平台和托架等组件[3]。该模型与实际模型相比, 对电梯轿厢中非主要承重结构如轿壁、轿顶、门机等部件进行了简化, 将这些已简化部件的重量以均布载荷的形式施加在轿厢的轿底板上面。

有限元分析对象中, 担架梯的设计要求承载重量为1 t, 轿厢内部有效空间为1.1 m×2.11 m×2.3 m。

2 有限元模型的建立

2.1 网格划分及材料属性定义

利用Solid Works三维软件对轿架进行实体建模, 然后导入到有限元分析软件ANSYS-Workbench中进行网格划分, 建立轿架的有限元分析模型。轿架的有限元模型共包含96个组件, 被划分为382 509个单元, 776 352个节点。

按照设计要求, 设计中轿厢架构成组件的材料均为结构钢Q235。轿架的有限元模型中将Q235的材料属性定义如下:弹性模量为2.0×1011Pa, 密度为7 850 kg/m3, 泊松比为0.3。

2.2 施加载荷及约束的处理

2.2.1 载荷

轿架在实际运行中所承受载荷包括三部分:1) 轿架三维模型中组件自重F1;2) 电梯轿厢中除轿架外组件的重量, 如轿壁、轿顶、门机等部件的重量F2;3) 轿厢运行中乘客或货物的载重量F3。轿架的运行工况一般包括均载和偏载两种情况, 为了轿架的安全起见, 计算按照最危险的3/4偏载的工况来进行。

本次的担架梯设计中要求电梯自重P=1.5 t, 载重量Q=1 t。其中载重Q=1 t施加在轿底板3/4的面积上。自重P分为两部分:轿架的自重以密度和重力加速度的方式施加, 轿厢中除轿架外的组件重量去1.1 t施加在轿架的轿底板上。其中自重和载重载荷方向均为面向轿底平台的垂直方向。

2.2.2 约束

1) 轿架中上梁与轿顶轮相连接的孔用于固定整个轿架结构。

2) 轿厢各部件之间的连接均为螺栓紧固连接, 为便于分析, 将螺栓紧固连接简化为刚性接触。但是在实际轿架结构中各组件之间极少采用焊接, 基本都采用螺栓紧固连接, 因此要求在实际轿架安装过程中必须保证螺栓连接紧固, 以防止面与面之间的滑动导致连接的破坏。

3) 安装在上梁和托架上的2对导靴与两侧井道中的导轨相配合, 电梯运行过程中依赖2对导靴沿导轨上下运动, 实际运行中导靴在电梯X和Z方向均与导轨有一定的间隙, 一方面保证电梯运行平稳又不至于导靴靴衬过度磨损。在轿厢架的有限元分析模型中简化该接触情况, 对导靴在X和Z方向的位移进行约束, 仅在导轨方向有自由位移来处理。

3 有限元分析结果

担架梯轿架的有限元分析利用ANSYS-Workbench中计算完成。输出结果为轿架的等效应力云图和整体变形云图, 分别针对整个轿架在运行中的强度和刚度进行校核。

在以上有限元模型及施加载荷和约束的基础上, 初始分析计算结果如图1和图2所示。分析对象担架梯轿架的材料为结构钢Q235。对于塑性材料而言可以忽略应力云图中由于零件的几何形状所引起的应力集中[4], 因此由图1中等效应力分布云图可知, 该轿架的最大应力为100 MPa, 安全系数为2.35;由图2中的整体变形分布云图看出, 轿架的最大变形为3.92 mm。

从图中容易看出, 该轿架的最大变形部位出现在轿架平台轿底板的中间位置, 结合电梯相关标准[5]、电梯运行中的舒适度要求以及电梯有限元分析经验考虑, 一般要求电梯在3/4偏载工况条件下, 轿架平台的安全系数大于2.5, 最大变形不超过3 mm。因此需要对该轿架结构的平台进行结构优化, 考虑到最佳改进效果和成本效益, 选择把平台的轿底板加厚0.5 mm (由原来的2.5 mm增加至3.0 mm) , 平台的加强筋增加1 mm (由原来的2.0 mm增加至3.0 mm) 。

对改进后的轿架模型做进一步有限元分析, 应力和变形计算结果分别见图3和图4。由两图的分析结果可知, 改进后轿架的最大应力80 MPa, 安全系数为2.94;最大变形为2.8 mm, 由本次分析结果来看, 改进后在强度和刚度方面满足需要, 因此可以判定该轿架的改进结构已基本达标。

4 结语

本次担架梯的有限元分析, 首先通过在三维制图软件中建立轿架实体模型, 然后导入有限元分析软件中, 对担架梯的刚度和强度进行静力学性能分析, 并在初步轿架模型分析结果的基础上提出更改建议, 对优化模型重新分析, 使得改进后的轿架最终满足设计要求。整个有限元分析的目标旨在保证整个轿架结构设计的安全及合理, 在大大提升设计准确度的同时, 降低了生产成本, 减少了风险和成本浪费。

参考文献

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[2]王勖成.有限单元法[M].北京:清华大学出版社, 2003.

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[4]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社, 2004.

[5]GB7588-2003电梯制造与安装安全规范[S].

新型吊篮式营救担架 篇2

英国Ocean Safety公司研发这种Jason Cradle装置的宗旨是, 能够把落水人员从水中迅速并水平地营救出, 这样可减少目前普遍使用的并称为Circum折叠式营救担架所造成的落水伤员“干淹死”的可能性。

在现代船舶领域中, 把落水人员从水中水平吊起的要求现在已变得至关重要, 而船上采用Jason Cradle装置, 不仅能达到这种要求, 而且这是一种从水中取回有知觉和/或无知觉伤员的最安全和最快速的方法。

这种像篮筐大小尺寸的担架, 可方便落水人员 (或伤员、潜水员) 进出并且其空间大小可容纳两个人, 因此也能回收携带伤员的游泳营救者。

组合滑橇式担架的研制 篇3

当伤员大量发生在滩涂、沙漠、草地、丛林及雪地等战场环境时,由于特殊的地貌使机动卫生车辆无法抵近,而现有的各型制式担架不便单兵全负荷行军时携行,缺少用于滩涂、沙漠、草地、丛林、雪地等战场环境下可拖行的专用担架,所以,有必要研制一种便于携行的组合滑橇式担架(以下简称滑橇担架)。该担架主要以单兵拖、背以及双人拖行的形式解决狭窄、陡峭、松软、适滑等地貌上伤员短途后送的难题,是对我军制式担架系列的有益补充。

2 装备组成与结构

为满足在特殊地貌上单兵(或双人)能够实现短途后送伤员的功能,滑橇担架设计成主要采用拖、背的形式后送伤员;担架结构采用可拆分组合的形式,1副担架可拆分成2只背架,便于单兵在全负荷行军时携行;背架采用可互换性结构,保证任意2只背架均可组合成担架。滑橇担架由管架、插接件、壳体、多功能插架、背负系统(包括肩带、腰带、背网、重心调节带、胸部拉带、架底受力带)等构成,结构示意图如图1所示。

2.1 管架

管架采用铝合金管框架形式,便于背负系统的安装与调节,其各部分尺寸依据99%战士的身高与肩宽[1],同时考虑到担架拆分作为背架时不影响战士行军过程的摆臂、匍匐行进等战术动作而确定。

2.2 插接件

插接件为2个背架组合成滑橇担架的关键承力部件,由带弹性卡槽的插座套和带楔状卡舌的插头套2部分组成,结构设计便于插接与解脱,插座套和插头套分别通过2个定位圆孔套接在管架的左右两侧,用铆钉铆接。

2.3 壳体

为防止在松软地貌上拖行时担架沉陷,在担架管架下包覆聚合物壳体,壳体底部设计有3条凸筋并采用一端上翘的结构设计,减少了担架拖行时的摩擦力。

2.4 背负系统

背负系统包括肩带、腰带、背网、胸带、重心调节带及架底受力带等。月牙形腰带系在髋骨周围,从而将背架的负重有效传递到骨盆;重心调节带可调节负载背架重心位置,使背架上端前倾,贴体性好;2个肩带之间的胸带可以有效缓解肩部负重并防止背架滑落。背网的设计可使背架背负者或担架乘卧者与装备底部保持一定距离,具有隔振、透汗功能,并可避免在拖行过程中对伤员造成刺穿等二次损伤。

3 主要设计计算

3.1 分析工况

(1)抬行(拖行)工况:薄弱环节在插接件处,需要考查插接件强度(抗弯强度和抗拉强度)和多功能插架强度。

(2)背负工况:薄弱环节在背带系固点及多功能插架,需要考查背带系固点抗拉力和多功能插架强度。

3.2 管架强度计算

首先拆解零件。由于担架左右对称,取受力恶劣的头胸部一边研究。将模型简化为悬臂梁形式[2]。将200 kg载荷的质量通过背网与管架连接的固定带传递到管架上,可以近似认为管架受局部区域内的均布载荷作用。采用杆单元划分网格[3],经有限元分析计算得到管架的应力分布云图,如图2所示。应力最大处位于背网与管架结合部施力处,最大值为170 MPa,小于材料的许用应力[4]240 MPa。

3.3 插接件抗弯强度计算

采用壳单元划分网格。根据力与力矩的平衡关系,得到人体各部分力传递到每套插接件上的压力为1 960 N。应力最大处位于插接件(卡舌)未插铝管的一侧内壁,最大值为125 MPa。应力云图如图3和图4所示。

3.4 插接件抗拉强度计算

根据力与力矩的平衡关系,得到人体各部分力传递到插接件上的压力为1 960 N,且施加在舌和簧相咬合的垂直面上。应力最大处位于插接件卡舌根部,最大为148.8 MPa。分析后应力云图如图5和图6所示。

3.5 多功能插架强度计算

抬行和背负2种工况下加载质量为200 kg,应力最大处均位于插入管架端部。应力云图如图7和图8所示。

3.6 分析计算结论

(1)抬行工况担架管架的最大应力为170 MPa;抬行工况和背负工况下多功能插架的最大应力分别为98.2 MPa和175 MPa,均远小于材料允许的应力极限[4]240 MPa,说明设计满足强度要求[5]。

(2)管架刚度分析显示,在拖行和背负工况下整体变形较小,在抬行工况下最大变形出现在担架连接部位,最大值为20.12 mm。根据担架的使用要求,该变形量在允许范围(35 mm)内,说明管架整体刚度较好[5]。

(3)抬行工况插接件2部分最大弯应力分别为97.3 MPa和125 MPa,拖行工况插接件2部分最大拉应力分别为121.7MPa和148.8 MPa,均小于玻璃纤维增强尼龙66许用应力212 MPa,故插接件满足强度要求。

4 结论

研制的滑橇担架具有以下创新点:

(1)实现了单一工具以拖、背或抬等方式单人(或双人)后送伤员的勤务功能。

(2)担架可灵活拆分、组合,满足不同环境下伤员后送的需要。

(3)背负系统负荷分布合理、贴体性好,符合人体工效学设计原理。

(4)优化不同工艺阶段的热处理方法,确保了担架管架的强度与刚度性能要求。

(5)合理的高分子原料配方设计、独特的工艺和整体成型技术,使壳体具有优良的力学性能。

摘要：目的:为解决狭窄、陡峭、松软、适滑等地貌上的伤员后送难题,研制组合滑橇式担架(简称滑橇担架)。方法:滑橇担架主要采用拖、背的形式后送伤员;担架结构采用可拆分组合形式,一副担架可拆分成2只背架,能够承载单兵全套装具,便于携行。结果:研制开发了滑橇担架。结论:滑橇担架可灵活拆分、组合,满足不同环境下伤员后送的需要,是对军队列装制式担架系列的有益补充。

关键词：滑橇担架,拆分组合,强度计算

参考文献

[1]GJB1102—1991中国人民解放军战士身体发育测量及评价[S].

[2]曾攀.有限元法分析及应用[M].北京:清华大学出版社,2004.

[3]张朝晖.ANSYS结构分析及实例解析[M].北京:机械工业出版社,2005:79-180.

[4]机械设计手册编委会.机械设计手册[M].3版.北京:机械工业出版社,2004:340-344.

担架结构 篇4

严重灾害或战争中大量伤病员主要采用担架后送。担架伤员约占伤员总量的80%以上,且到达救护所需要实施医疗处置的伤员很多,其中需要进行中小处置如清创、更换敷料等处理的占了较大的比例,直接在担架上操作会给急救医护人员带来体位不适,换乘又会使伤员增加二次损伤的几率,而手术或处置室中的手术台或诊疗床装备数量有限。为提高担架伤员救治效率,研究了一种新型担架支架,工作状态如图1所示,装备可直接接驳通用担架,形成现场急救、检伤分类、术前准备、留置观察等直接处置担架伤员的简易医疗救治平台,提高伤员的救治效率。

新型担架支架其主要承力部件由2个X型支架及4支相同的横撑组成,如图2所示,均由铝镁合金管材弯制而成。基于担架的尺寸、操作高度及功能要求,承力部件的长度及折弯角度尺寸已经确定,因此,管材的截面惯性矩即尺寸参数对担架支架的安全可靠性及质量具有决定性的影响。在保证可靠性前提下寻求最小装备质量,确定担架支架管材最适截面尺寸,避免为保证某些设计要求而盲目增加设计裕度,没有现成的经验公式或理论可供直接计算[1]。另外,担架支架的实际结构及载荷的传递情况较为复杂,在数值仿真时载荷及约束无法准确施加。本研究通过变换位移参照系,简化担架支架主要承力部件载荷、约束的施加,并对其进行整体建模。以质量最小化为优化目标,约束装备的最大内应力与最大位移,采用基于易于收敛的序列二次规划(SQP)数值优化设计方法[2,3,4],寻求担架支架管材最适截面尺寸,对优化后的结构进行强度、刚度及稳定性数值计算,与试验结果进行对比,并分析偏差产生的原因。

2 担架支架的约束、载荷分析及理想化

2.1 载荷分析及计算模型的整体建模

担架支架主要承受担架及伤员的垂直向下载荷,要求额定承载能力为1 100 N,加载1 h后担架面下降小于10 mm,安全系数大于3。担架支架主要的承力部件为2个X型支架及支腿部2根横撑,X型支架本身由3个部件组成,将承载载荷传递到地面形成平衡支撑。在这种复杂的载荷及力传递状态下,分别对每一部分进行建模、计算,其结果将难以准确,也无法计算装备整体稳定性。因此,本研究对担架支架主要承力部件2个X型支架及支腿部2根横撑进行整体建模,总载荷分为4个等份施加在上部4个支撑柱上,如图3所示。

2.2 基于变换参照系的约束分析及计算模型简化

以地面为位移参照系,担架支架装配体之间实际约束十分复杂,包括了地面对支腿部2根横撑的部分自由度的约束,以及X型支架关节对2根支撑杆的部分约束,且担架支架关节处的质点对地面也存在位移,导致了需约束处的自由度数量、方向与位置不能确定,无法正确施加约束,数值分析无法进行。采用变换参照系的方法,将位移参照系变为担架支架X型支架关节处,这时支架在关节处的质点位移为0,可方便确定约束状态。在变换参照系的情况下,除去所受额定载荷外,还增加了地面对支架的垂直向上的支撑力,支撑力大小与额定载荷相同。根据以上分析,将关节对支撑杆的约束施加到相应的位置上,建模时可将关节略去。结合2.1一节的分析结果,对模型进行整体参数化建模,根据经验,首先假定优化对象外径尺寸d为32 mm,壁厚h为3 mm。模型及约束、载荷施加如图3所示。

2.3 模型的理想化

由图2主要承力部件可以看出,担架支架的计算模型实际是由受约束的杆系组成的,然而,与最短的支撑管的长度相比,由于管材的直径相对较大,把体系简化为桁架模型将产生错误的计算结果。但是其壁厚参数与最短支撑管尺寸相比相对较小,可将体系理想化为薄壳模型,利用Mechanica中的壳单元进行有限元分析,共形成24个壳对,大大提高计算机计算效率。

3 对担架支架模型的工程分析

3.1 前置分析

前置分析需要在建模、约束及载荷施加后赋予模型材质及进行网格划分。担架支架使用的是某牌号的铝镁合金材料,该材质的泊松比为0.3,杨氏模量为70 GPa。共划分三角形和四边形壳单元网格457个,节点377个。网格划分如图4所示。

3.2 后置处理

在Mechanica中新建静态力学研究项目,采用多通道自适应方式寻找收敛结果,多边形最高逼近阶次为9,计算出Ф32 mm×3 mm模型的应力及结构位移如图5及图6所示。

由数值仿真结果可以看出,最初设计的外径32 mm,壁厚为3 mm时,支架模型的最大内应力为22.6 MPa<[δ]=60MPa,最大内应力发生在长支撑管约束处。在变换坐标系的情况下,支架模型的两端受载荷作用处均有位移,最大位移发生在如图6所示位置,相对于地面位移参照系,模型的最大位移为1.14 mm,此时计算模型的质量为3.42 kg。

4 担架支架的优化设计

4.1 优化设计的数学模型

式中,x1、x2分别为铝镁合金管的外直径以及壁厚;目标函数W(X)为模型的总体质量;σj(X)为结构主要部位的复合应力,共J个;[σ]为材料许用应力;分别为xi的上、下限。

4.2 设计变量的取值范围

设计变量的取值东范围见表1。

mm

4.3 基于SQP的优化设计过程和强度、刚度的试验校核

在Mechanica中建立优化研究,在前述的材质、约束和载荷下,以最小质量为优化目标,同时满足支架最大内应力不大于许用应力60 MPa,确定铝镁合金管截面的最适尺寸。Mechanica计算出铝镁合金管的最佳外径为28.75 mm,最佳壁厚为1.89 mm,依照设计规范进行数据的圆整后,确定管尺寸为Ф30 mm×2 mm,此时支架模型的质量为2.36 kg,最大内应力满足前设条件,其应力及位移的云图如图7和图8所示,其最大内应力为33.5 MPa,依然出现在长支撑管约束处,安全系数为5.37;对地面的最大位移为1.6 mm。随后,对样机进行额定载荷负载试验,结果形变为2 mm,符合设计刚度要求,与计算值1.6 mm接近(见表2)。形成偏差主要原因可能是实际担架支架为多部件装配体,部件之间装配空隙累加,经载荷压实后这些空隙尺寸造成与计算值之间的偏差。

注:变形测试结果2 mm,去掉载荷后残余变形为1 mm;符合设计要求

5 优化后担架支架整体稳定性校核

细长型支撑架在受到轴向压力作用时,虽然强度、刚度符合要求,但可能在远未达到材料屈服强度时出现突然失稳,导致结构破坏而丧失工作能力。因此,对担架支架进行整体稳定性校核是十分必要的。以静力分析为基础,在Mechanica中计算担架支架的三阶失稳模态,并确定机构稳定性安全系数,见表3。模型最低一阶失稳系数为19.5,最低失稳载荷为2 340kg,远大于担架的额定承载,因此在正常工作状态下,担架支架不会出现失稳破坏可能性。图9及图10分别表达了支架的一阶、二阶失稳模态(形变放大100倍),其变形的方向与部位均不相同。

6 结语

本研究针对担架支架工作的典型工况,在变换参照系的情况下,简化了载荷、约束的施加,对担架支架主要承力部件进行了整体建模,以其内置的有限元模块Mechanica为基础,以质量最小化为优化目标,约束装备的内应力与最大位移,通过数值计算方法确定设计变量取值,采用序列二次规划(SQP)数值优化的方法,对担架支架铝镁合金管材截面尺寸进行了优化设计,在满足应力应变约束的条件下,减轻了担架支架的质量。对优化后的结构进行了强度、刚度及稳定性数值仿真校核,均满足设计要求。利用Pro/Mechanica进行优化设计不失为一种很有效的设计方法,可用以完成类似复杂结构的产品设计。

摘要：目的:对新型担架支架的主要结构参数进行优化设计与数值仿真。方法:通过变换位移参照系,简化担架支架主要承力部件载荷和约束的施加,并对其进行整体建模。以质量最小化为优化目标,约束装备的最大内应力与最大位移,采用Pro/Mechanica中序列二次规划(SQP)数值优化设计方法,寻找担架支架管材最适截面尺寸,并对优化后的结构进行强度、刚度及稳定性数值计算。结果:新型担架支架的优化结果能够满足设计要求。结论:利用Pro/Mechanica进行结构优化是一种很有效的设计方法,可为类似机构提供设计指导。

关键词：担架支架,优化设计,数值仿真,Pro/Mechanica

参考文献

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[4]Proengineer wildfire help,V5.0[CP/CD].Needham MA,USA:PTC,2009.

软担架的制作与临床应用探讨 篇5

软担架制作方法概述

软担架制作材料：软担架主要包括两部分：(1)软担架板，多为塑料、合金、木质等材质制成；(2)软担架套，多由抗拉力强、结实、质优的布料制成，如棉质的沙发布、牛津布、帆布等。

软担架制作方法：软担架板主要为长方形板块，厚度多以板材坚韧程度为依据而定，将周边锐缘削掉；软担架套为长方体帆布套，主要分为前后两端、左右两边、上下两层。于上下层底面，分别横向缝制2条固定带，确保其相互平行，缝制位置以方便患者腹部、上肢、下肢膝部固定为准；缝制固定带两端时，主要包括雌雄尼龙黏贴(或其他搭扣装置)。足底伴有足托，避免下楼梯时患者滑落，左右各设置4根手持带。软担架自肩至臀部伴有夹层，可将担架板插入其中，以便转运脊椎受伤患者。

软担架制作要求：在布料选用时，必须要确保其质地致密、结实耐用，如帆布或卡基布。于制作前，需将布料作过水处理，避免其因缩水而变小。再缝制做包边处理，以保证其牢固性。

软担架临床应用分析

软担架使用方法：(1)将患者自床上运送至软担架上。首先，向患者及其家属阐述应用意义、目的，提高其配合度；转运脊柱受伤或骨折患者时，将担架板套入软担架套内；一名医护人员协助患者沿着同侧方位侧卧，由另一名医护人员自对面将软担架置于其身下，最后共同协助患者，促使其在安全软担架上处于平卧状态。继后，在患者身上束上软担架固定带，由2人(或以上)医护人员持软担架手持带将软担架抬至软担架推车上。为了维护安全软担架板的稳定性，提高安全性，需在推车下面束上软担架套下层底面固定带；达至目的地后，即刻将软担架置于检查床上。(2)将患者自软担架推车运送至床上：松开软担架并从患者实际体重出发，由2名(或以上)的医护人员持手持带将患者抬起来置于床上；协助患者进行翻身，将软担架套撤出；针对无需睡硬板床者而言，于软担架套内，可不必进行软担架板设置，应用翻身形式将软担架套铺于其身下，借助手持带抬起患者，并置于软担架推车上[3]。

软担架适用范围：在适用范围上，患者短途转移均适用软担架，如患者自床上移至平车、自平车移至床上、自平车移至检查台。同时，患者术前术后转移亦适用，在陡峭山坡、狭窄楼道等特殊场合，更显示其独特优势，实现了患者的安全转移。

软担架使用优势：在使用优势上，主要表现在以下3个方面：(1)提高患者舒适度：简易软担架板多为平板，经翻身可将患者置于其上，边缘无锐缘，翻身时无不适感。此外，固定带可束缚患者在抬移中出现部位活动，预防疼痛等不适。针对躁动患者而言，固定带具有约束带效果。(2)降低运送人员数量：简易软担架上下层均存在固定带，上层底面固定带可固定患者躯体与四肢，下层底面固定带可将软担架固定于软担架推车上，于运送过程中，可预防患者坠落，对患者肢体、躯体具有一定的固定作用，仅需一名医护人员推车即可，故减少了护送人员的数量。(3)提升护送人员满意度：经协助患者翻身形式将其转移至软担架板上，省力便捷，移动安全平稳，能最大限度地提高患者的安全感与舒适度，于运送过程中，积极应用固定带，可减轻护送人员的心理压力，预防患者躁动致伤、坠落等[4]。(4)多功能软担架较铲式担架更优，便于城市多层楼房无电梯地区患者搬运与转送。

笔者通过临床实际工作中对符合试验条件的患者(120例)分别应用普通担架与安全软担架，结果提示，应用安全软担架可提高患者舒适度，对节省护送人员数量、保证医护人员满意度具有重要的应用价值，见表1。

综上所述，简易安全软担架在临床上具有重要的应用价值，可发挥硬板床的作用，固定带对年老体弱、躁动、意识障碍等患者可起到安全防护作用，且取材与制作简便，经济实用，不安全隐患发生率低，能有效提高患者的舒适度，减少运送人员数，提升护送人员满意度，值得临床进一步推广与应用。

注：*与应用普通担架组比较，*P<0.05。

参考文献

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担架结构 篇6

下面就住宅设置可容纳担架电梯谈一些我的看法。

1) 提高住宅楼电梯在安全和疾病救助方面的性能非常必要。因住宅中经常突发事故和疾病, 高层住宅电梯无法容纳医用担架, 耽误救助病人的情况经常发生, 所以大家强烈要求电梯的轿厢尺寸应能满足搬运担架所需的最小尺寸。随着我国步入老龄化社会, 老年人突发事故和疾病的情况增多, 更需要完善住宅的应急功能。因此有必要采取相应措施, 提高住宅楼担架通行能力。不仅是新建住宅, 大量的既有住宅也急需改善相应功能。

2) “容纳急救担架”不等于一定要配置医用电梯。由于医用电梯不仅是轿厢尺度大, 对运行速度、候梯厅、出入口等都有不同要求, 而且对运行人员的培训要求也都不同。因此, 不能简单地对住宅提出采用医用电梯的要求, 那样会造成住宅的公摊面积增大, 使用面积减小, 这对想买房的人来说还是不可取的, 人们相对来说还是会选择公摊面积小的住宅。

医用电梯的尺寸主要针对医院中大量使用的“推床”, 尺寸较大。而担架, 特别是救援时使用的担架尺寸可以小的多。目前有关厂家推出的产品在两方面进行了尝试。如针对不同病人上半身坐起或下半身下垂的“折叠担架”;根据病人身高可调整的“可伸缩铲式担架”。这两种尝试如果结合电梯产品的改进, 比要求配备医用电梯要现实可行的多。

另外从节电环保的角度考虑, 由于住宅电梯主要用于住户日常出行, 平时节能运行也很重要。以中高层常用电梯为例, 按630 kg, 1 m/s计算, 普通电梯用电量约7.5 k W~11 k W, 医用电梯按最小规格1 350 kg~1 600 kg, 1 m/s计算, 用电量约17.5 k W~22 k W, 采用医用电梯日常用电量会增加不少。电费增加, 住户负担的物业费也会明显增加。这种电梯如用于住宅, 必将影响住户的日常生活, 且不节能, 在提倡绿色建筑的当今社会也是不可取的。

3) 目前对可容纳担架电梯的需求。长期以来, 我国住宅普遍采用的电梯载重是630 kg, 其轿厢尺寸满足不了担架尺寸的要求。相关行业几乎没有提出其他型号的电梯标准供建筑设计人员选用。所以, 尽管《住宅设计规范》在1999年就有条件提出“宜配置一台可容纳担架的电梯”的规定, 但实施中难以执行。随着近年来中高层住宅的增多, 每台电梯的服务人数相应增多, 并从建筑节能的要求出发, 既能满足住户平时的使用要求, 又可容纳担架的电梯成了当今社会房产商及住户的需求。

由全国电梯标准化技术委员会提出, 2009年6月实施国家推荐的标准图集《电梯主要参数及轿厢、井道、机房型式与尺寸》, 同时提出载重450 kg, 轿厢净深1 250 mm和载重1 000 kg, 轿厢净深2 100 mm的两种新型号住宅电梯。调查发现, 选用小型电梯的需求多于选用大型的。原因不能简单地解释为“房地产商出于经济实用和美观的考虑”。我们认为, 从技术经济的角度考虑, 2 100 mm的新型号如何采用还是值得认证的。特别是该标准中提出净深2 100 mm的新型号“可以运载具有可拆卸把手的担架”, 让各方觉得:“如果救护车采用的是不可拆卸把手的担架是否还是解决不了问题, 还有如果容纳可拆卸把手的担架, 为什么不把净深做到1 850 mm, 增加250 mm及其相应的候梯厅尺寸对全国住宅设计而言是值得细算的”。总之, 新产品标准在建筑行业的全面应用还需要一定的磨合期。

4) 提出普通住宅中电梯容纳担架的思路。如果在《住宅设计规范》中将“设置一台可容纳担架的电梯”的规定作为强制性条文, 就必须明确什么样的电梯是“可容纳担架的电梯”, 并对如何设置给出具体要求。一方面, 现有的担架及电梯还有改良的余地, 应该先有新型的产品标准, 再将住宅设计规范与之协调, 反之, 一味追求较大的电梯空间, 将造成不必要的浪费。另一方面, 长期以来, 我国住宅普遍采用的是载重630 kg, 轿厢净深1 400 mm的电梯, 面对大量既有住宅中急救的问题, 对担架及电梯的改良势在必行。这时担架的设计不仅要考虑医用功能, 更要考虑在普通住宅中的使用情况, 同时, 电梯在局部的改造中也还有余地。目前, 对可容纳担架电梯的研究及探索已在各行业展开, 担架生产厂家已经在尝试新型设计。因此建立担架生产厂家、电梯生产厂家及住宅设计单位的三方协调机制, 从担架及电梯的改良入手, 解决住宅电梯容纳担架的问题, 在此基础上促进住宅改造, 将更有可操作性且更有效率。提出改造担架、加宽电梯门或偏移梯门开口、利用电梯轿厢对角线等方案。

GB 50096-2011住宅设计规范据此作了6.4.4条的规定。新出台的国家建筑标准设计图集13J 404电梯、自动扶梯、自动人行道, 对可容纳担架电梯有了更明确的要求, 担架电梯的各项技术参数在此图集上都有了更详尽的数据参考, 有助于设计人员在工作中更加高效率地进行下一步的工作, 也有助于既有建筑的电梯改造, 为大家提供了很大方便。

综上所述, 在建筑设计中应高度重视可容纳担架电梯的问题, 不但须达到国家所要求的最低标准, 还应采用必要的技术手段, 从保障人民的安全角度出发, 为人民造福。

参考文献

[1]GB 50096-2011, 住宅设计规范[S].

[2]GB/T 50362-2005, 住宅性能评定技术标准[S].

[3]GB 50352-2005, 民用建筑设计通则[S]

[4]全国民用建筑工程设计技术措施.规划、建筑、景观[Z].2009.

[5]13J 404, 电梯、自动扶梯、自动人行道[S].

担架结构 篇7

野战救护车运送伤员时,行驶路况复杂,受改装车辆基型底盘的限制,伤病员的乘卧舒适性受到较大影响。为了将车厢的振动控制在最低的水平,提高车厢内的担架支架等重要设备设施的平顺性和伤病员的乘卧舒适性,需要采用适当的隔振装置对担架支架进行二次减振[1]。我们对配有双层担架支架的某型野战救护车专门研制了新型磁流变隔振装置和钢丝绳隔振装置,并安装在2台相同的试验样车上。通过整车跑车试验,我们对比研究了2种隔振装置的隔振效果。

隔振是在2个结构之间增加柔性环节,从而使由第1个结构传向第2个结构的传递力或位移得以降低的措施,这种柔性环节称为隔振装置或减振装置[2,3]。钢丝绳隔振装置作为一种被动的非线性隔振缓冲元件,具有变刚度特性、变阻尼特性、可多向弹性变形、抗冲击、耐高温、使用寿命长、安装方式多样等优点,是车载仪器设备常用的隔振元件[4]。磁流变隔振装置是一种新型的半主动控制元件,它通过一个外加可控磁场来改变阻尼液的剪应力,从而可以自动调节隔振装置的刚度和阻尼力,具有耗能小、适应频率范围广、减振效果明显等优点[5,6,7,8]。

2 试验设计

2.1 试验环境条件、场地及道路

地点:北京延庆试验场及周边公路;环境温度:25℃;风速:不大于5m/s;天气:晴;道路:试验道路平直,纵坡不大于1%,路面干燥,不平度均匀无突变,长度不小于3 km,两端有30～50 m稳速段。试验道路包括2种:一种是沥青路,路面等级符合GB7031规定的B级路面;另一种是砂石路,路面等级符合GB7031规定的C级路面。

2.2 载荷

2台试验车整装整备,测试部位载荷为身高(1.70±0.05)m、体质量为(65±5)kg的自然人,非测试部位按照GB/T 12534的规定均布65 kg沙袋[9]。

2.3 人的坐卧姿势

坐姿时,测试部位的乘员全身放松,双脚落地,两手自然地放在大腿上,且自然地靠在靠背上。卧姿时,测试部位的乘员为仰卧姿势,双臂自然放在身体两侧,全身放松[10]。

2.4 试验仪器设备

YD-23Z加速度传感器(坐垫式)6个;YD62压电式加速度传感器3个;INV-8多功能抗混滤波放大器(8通道)1台;INV-4多功能抗混滤波放大器(4通道)1台;INV 306DF智能信号采集处理分析仪(16通道)1台;DASP 2005数据自动采集和信号处理系统软件包1套;IBM便携式计算机1台。

2.5 试验方法

按照GB/T 4970—1996《汽车平顺性随机输入行使试验方法》进行试验。试验共有2台样车参加,除双层担架支架隔振装置不同外,其余上装设备、技术参数完全一致,均由NJ2046ASFX5二类越野汽车底盘改装,1#车采用磁流变隔振装置,2#车采用钢丝绳隔振装置。在信号采集分析系统中设置适当参数,对传感器进行标定,采样频率为256 Hz,分析频率为0～100 Hz,样本记录时间为180 s[11]。

试验时车辆保持稳速行驶,在沥青路面试验车速为40、50、60 km/h,在砂石路面试验车速为20、30、40 km/h。由加速度计拾取加速度响应信号,经多功能抗混滤波放大器放大后输入智能信号采集处理分析仪,最后由DASP软件进行后续数据分析处理和图形化输出。

2.6 传感器布置与试验仪器连接

共使用3个压电式加速度传感器和3个座垫式加速度传感器。其中,车厢地板前部、后部和担架支架托架分别布置1个压电式加速度传感器,编号为1#、2#、12#,固定不动。测量卧姿伤员隔振效果时,在模拟卧姿伤员头部、胸部、腹部下方分别放置1个座垫式加速度传感器,头部的X、Y、Z向加速度信号分别编为3#、4#、5#,胸、腹部的加速度信号依次编为6#～11#。测量坐姿伤员隔振效果时,在3名模拟坐姿伤员座位上各放置1个座垫式加速度传感器,前、中、后座位上传感器的X、Y、Z向加速度信号依次编为3#～11#。卧姿隔振效果测量时传感器布置示意图如图1所示。试验仪器连接示意图如图2所示。

3 试验结果

将试验数据源文件调入Coinv DASP 2005 Pro,自谱分析和传递函数均采用去直流分量,使用Hamming窗进行加权分析,数据重叠系数设为31/32。其中传函分析方式为通用传函。

3.1 车厢地板-担架支架隔振系统传递特性对比

通过试验测得两车在多种路面和车速下采用2种隔振装置的车厢地板-担架支架的隔振传递特性。图3为两车在砂石路时速40 km/h情况下的加速度响应信号传函分析中的2个测点自谱图(0～40 Hz横向区间放大)。

由图3可知1#车担架支架的自功率谱值在全频率范围内均小于车厢地板的自功率谱值,在人体振动敏感频率4～8 Hz范围内尤为明显,隔振效果显著。2#的自功率谱值基本一致,即钢丝绳隔振装置没有起到明显隔振作用。

3.2 车厢地板-卧姿人体头、胸、腹部隔振系统传递特性对比

通过试验测得两车在多种路面和车速下采用2种隔振装置的车厢地板-卧姿人体头部、胸部、腹部的隔振传递特性,对测试结果进行对比分析。图4、图5是车速40 km/h条件下,两车左侧下层和上层担架支架在砂石路的车厢地板-卧姿人体胸部的振动频谱分析。

对测试结果分析可以看出,采用磁流变隔振装置的1#车担架支架对卧姿模拟伤员的隔振效果明显好于采用钢丝绳隔振装置的2#车,磁流变隔振装置在沥青路面(B级)的隔振效果更为明显,包括人体振动敏感频率4～8 Hz在内的全频域范围内传递函数基本小于1。通过对比,还可以看出下层担架支

架的隔振效果好于上层担架支架,在砂石路上尤为明显,这与担架支架的刚度、结构有一定关系。此外,胸部隔振效果好于腹部。

3.3 车厢地板-坐姿人体隔振系统传递特性对比

通过试验得到两车在多种路面和车速下经不同隔振系的车厢地板-坐姿人体的隔振传递特性,对测试结果进行比分析。图6是车速40 km/h条件下,两车左侧座椅在砂石的前部位置车厢地板-坐姿人体垂直振动的频谱分析。

对测试结果分析可以看出,采用磁流变隔振装置的1#车座椅的隔振效果明显好于采用钢丝绳隔振装置的2#车,其全频域范围内传递函数基本小于1,尤其在人体敏感的4～8 Hz范围内,传递函数小于0.8,起到了明显隔振效果。但是钢丝绳隔振装置在4～8 Hz范围内的传递函数却均大于1,没有起到隔振作用。从座椅前、中、后等3个座位整体来看,前部座位的隔振效果要明显好于中后部,也符合车辆行驶平顺性的一般情况。

4 小结

通过中型野战伤员运输车担架支架采用不同隔振装置对卧姿和坐姿伤病员的隔振效果对比试验研究,可以得到以下结论:

(1)总体上看磁流变隔振装置对担架支架起到了明显隔振作用,在人体振动敏感频率4～8Hz范围内尤为突出。

(2)钢丝绳隔振装置对担架支架隔振效果并不明显,在4～8 Hz范围内传递函数基本大于1,甚至对振动起到了放大作用。

(3)从传递函数特性曲线上可以看到,磁流变隔振装置尽管隔振效果明显,但有时隔振效率较小,在一些极限路面情况下甚至没有起到隔振作用,说明该隔振装置还需要进一步改进结构、优化阻尼系数和弹簧系数磁流变隔振装置作为一种新型半主动控制隔振装置,与传统的被动控制钢丝绳隔振装置相比,隔振效果明显,适合野战卫生技术车辆重要设备、设施的二次隔振。

参考文献

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