小型多功能索道擔(dān)架畢業(yè)論文

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　本章涉及用于小型多功能索道擔(dān)架課題研究和設(shè)計工作。</p><p>　　1.2本課題研究的意義</p><p>　　救援擔(dān)架作為一種轉(zhuǎn)運(yùn)傷病員的基本救援工具，被廣泛的運(yùn)用于戰(zhàn)爭與平時災(zāi)

2、難救援活動中。通過對國內(nèi)外現(xiàn)有救援擔(dān)架的現(xiàn)狀分析，總結(jié)出我國在救援擔(dān)架的設(shè)計研發(fā)上通過近幾年的發(fā)展，同歐美等發(fā)達(dá)國家相比，在具體的針對性研究上還有一定差距。反映到此次地震災(zāi)害救援任務(wù)中，我們可以看到用于轉(zhuǎn)運(yùn)傷員的擔(dān)架基本上還停留于簡易擔(dān)架的種類。這種簡易救援擔(dān)架的使用將有礙于我國應(yīng)急救援水平和傷病員后續(xù)救治率的提高。</p><p>　　本設(shè)計的多支點(diǎn)的長距離運(yùn)送傷員的索道擔(dān)架裝置更適合實(shí)際運(yùn)輸情況。該裝置架設(shè)簡

3、單，成本低，可以在惡性環(huán)境下使救援人員盡量少，而且能將更多時間用在搜救上，大大縮短運(yùn)送傷員的時間，提高救援速度、安全性以及救援效率。 </p><p>　　選擇“小型多功能索道擔(dān)架設(shè)計”的研究價值及意義在于：第一，分析我國安全救援產(chǎn)品的現(xiàn)狀，闡述民眾防災(zāi)救災(zāi)準(zhǔn)備意識、民眾防災(zāi)救生器材產(chǎn)供銷、防災(zāi)救生訓(xùn)練演練對于我國安全救援事業(yè)發(fā)展的重要意義。第二，通過對國內(nèi)外救援擔(dān)架種類、特點(diǎn)、發(fā)展等方面

4、的現(xiàn)狀分析，總結(jié)出我國在救援擔(dān)架發(fā)展方面存在的問題與差距。第三，以我國在救援擔(dān)架發(fā)展方面存在的問題為基礎(chǔ)，提出了自己的設(shè)計構(gòu)想與實(shí)施方案，并結(jié)合民生設(shè)計理念分析了現(xiàn)代救援擔(dān)架設(shè)計的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　1.3國內(nèi)外發(fā)展情況</p><p>　　現(xiàn)今國內(nèi)外在擔(dān)架研究方面都獲得了不小的進(jìn)展，研發(fā)設(shè)計出了不少帶各式各樣功能的擔(dān)架，如鏟式擔(dān)架（見圖1.1，1.2）、雙節(jié)插接式輕變擔(dān)架床（

5、見圖1.3）、</p><p>　　可快速拆裝的組合式多功能擔(dān)架車（見圖1.4）、平移式急救擔(dān)架（見圖1.5）、彎曲狀態(tài)可變型座椅式擔(dān)架（見圖1.6）等等。</p><p>　　圖 1.1 鏟式擔(dān)架和滑輪支架</p><p>　　圖1.2 平鋪展開樣式</p><p>　　雙節(jié)插接式輕變擔(dān)架床（圖1.3），他由上節(jié)和下節(jié)床，中間通過插接鎖定而

6、組成整體。上、下節(jié)床的創(chuàng)面均由帆布、五合板、海綿、人造革釘在一起制成。創(chuàng)面不僅平整且表面柔軟。床杠為鋁合金制成，故窗體輕變。特別是將病人移上或移下?lián)艽矔r不必將病人全身抬起，而僅將病人上半身扶起及稍微抬高下肢即可完成，因而大大減輕了病人尤其是骨折的病人，在抬上或抬下?lián)艽矔r所帶來的痛苦，是一種新型的使用的構(gòu)思巧妙的擔(dān)架床。</p><p>　　圖 1.3 雙節(jié)插接式輕變擔(dān)架床 </p><p&

7、gt;　　可快速拆裝的組合式多功能擔(dān)架車（圖1.4），主要是由擔(dān)架和套設(shè)在擔(dān)架上的支撐腿構(gòu)成，擔(dān)架包括有擔(dān)架主杠、擔(dān)架橫杠和擔(dān)架布面，支撐腳套設(shè)在擔(dān)架主杠上，支撐腿之間設(shè)有加強(qiáng)桿，擔(dān)架的主杠、橫杠、支撐腳、加強(qiáng)桿等主要采用套管對接、部分伸縮管和折合結(jié)構(gòu)，并利用擔(dān)架布面折成背包。其結(jié)構(gòu)簡單合理，拆裝方便快捷，具有快速拆裝、攜帶方便、體積小、重量輕、功能多的特點(diǎn)。未裝上支撐腿可作為擔(dān)架使用。尤其使用于部隊野戰(zhàn)、緊急救護(hù)、搬動傷員等，也可作醫(yī)

8、院的普通擔(dān)架使用。</p><p>　　圖 1.4 可快速拆裝的組合式多功能擔(dān)架車</p><p>　　平移式急救擔(dān)架（圖1.5），本實(shí)用新型屬病人的運(yùn)送和所用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該擔(dān)架由左、右兩件擔(dān)架本體和置于擔(dān)架本體兩端部并于擔(dān)架本體相聯(lián)結(jié)的兩組滑動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。該擔(dān)架使用于急需易地救治，而當(dāng)時病情危重不宜大動作搬運(yùn)的患者，在病人不改變體位情況下可平穩(wěn)地裝載和卸下。該擔(dān)架結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，平穩(wěn)

9、性好，使用該擔(dān)架節(jié)省人力，減輕醫(yī)護(hù)人員的勞動強(qiáng)度。</p><p>　　圖 1.5平移式急救擔(dān)架</p><p>　　一種具有優(yōu)良的操作性的、可以有效地減輕其載置部上躺臥著的傷病者等的負(fù)擔(dān)的、彎曲狀態(tài)可變型座椅式擔(dān)架（圖1.6），包括：操作部件60、轉(zhuǎn)動位置選擇裝置27和40以及動作部件68，其中，所述的操作部件60配置在由三根管狀部件20、22、24構(gòu)成的一對支撐棒10,10之一方的端部

10、，該三根管狀部件可轉(zhuǎn)動的鏈接在一起，并且，其轉(zhuǎn)動可以形成座椅形態(tài)的彎曲狀態(tài)；所述的轉(zhuǎn)動位置選擇裝置27和40配置在該支撐棒10的長度方向上相鄰的兩根管狀部件20、22、24之聯(lián)接部位處，其作用在于從所述的管狀部件20、22、24之多個多個轉(zhuǎn)動位置中選擇其一，包括實(shí)現(xiàn)上述的彎曲狀態(tài)的轉(zhuǎn)動位置，并且阻止該管狀部件20、22、24之自由轉(zhuǎn)動從而固定鎖選擇的轉(zhuǎn)動位置；所述的動作部件68與操作部件60及轉(zhuǎn)動位置選擇裝置27和40相連結(jié)，并且，伴隨

11、該操作部件60之操作，固定由該轉(zhuǎn)動位置選擇裝置27和40選擇的各管狀部件20、22、24之轉(zhuǎn)動位置。</p><p>　　圖 1.6彎曲狀態(tài)可變型座椅式擔(dān)架</p><p>　　1.4本課題的主要研究任務(wù)</p><p>　　查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動平穩(wěn)、堅固耐用、安全可靠、使用較方便和生產(chǎn)成本較低的小型多功能索道擔(dān)架，任務(wù)主要包括：</p&

12、gt;<p>　　1）通過檢索國內(nèi)外擔(dān)架制造商及系列產(chǎn)品資料和國內(nèi)外關(guān)于擔(dān)架以及索道產(chǎn)品的專利文獻(xiàn)，并閱讀和分析來吸收其中的大量信息，熟悉索道擔(dān)架的機(jī)構(gòu)動作特點(diǎn)和作用，設(shè)計一種小型多功能索道擔(dān)架總體方案。</p><p>　　2）小型多功能索道擔(dān)架詳細(xì)設(shè)計，完成多功能清潔機(jī)的總裝圖及主要零部件圖紙，做出必要的設(shè)計分析計算。</p><p>　　2 小型多功能索道擔(dān)架的設(shè)計&l

13、t;/p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　在產(chǎn)品設(shè)計的時候，明確任務(wù)、提出計劃，初步設(shè)計方案，分析它的特點(diǎn)，存在的優(yōu)缺點(diǎn)，通過怎么樣的處理能夠改進(jìn)。</p><p>　　本文是在大量閱讀相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，通過多功能清潔機(jī)比較來設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，使用方便，成本相對較低的多功能清潔機(jī)的總體方案。</p>

14、<p>　　2.2 主要功能和性能指標(biāo)</p><p>　　用于運(yùn)送傷員的索道擔(dān)架，適用于地震、水災(zāi)、火災(zāi)時河道、山坡、建筑物倒塌后的廢墟等多種災(zāi)害救助場合，以縮短送傷員所需要的時間與人力，提高救援速度，還可以用于重要物資的運(yùn)送和轉(zhuǎn)移。具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、平穩(wěn)、安全，可拼裝、可拆卸、易安裝等特點(diǎn)。</p><p><b>　　2.3設(shè)計方案</b><

15、;/p><p>　　2.3.1 支架設(shè)計</p><p>　　采用空心鋼管、絲桿、鐵片、實(shí)心鋼材等材料，配合不同規(guī)格螺栓、螺帽，通過車、銑、鉆、磨、鉗、焊等工藝，制成如圖2.1所示的雙支架?？刹鹧b折疊，收縮后一個支架大小僅為0.5×0.5×0.8（m），約60(kg)，作為大型救援工具之一，該裝置易拆裝，易攜帶，優(yōu)勢明顯。</p><p>　　總裝配

16、圖見圖2.2全部零部件加工工藝簡單，但人工使用較多，產(chǎn)品批量生產(chǎn)后可以簡化工藝，進(jìn)一步降低成本。</p><p>　　圖2.1 支架設(shè)計圖</p><p>　　圖2.2 支架裝配圖</p><p>　　2.3.1.1 支架和支腳</p><p>　　支架和支腳選用空心鋼管作為材料。加工方式見圖2.3，圖2.4，圖2.5。</p>

17、;<p>　　空心鋼管尺寸多樣，綜合考慮重量、強(qiáng)度和價格后，選擇了配合后間隙很小的兩種鍍鋅鋼管，尺寸分別為ф26和ф20，壁厚 2mm。支架和大支腳選用ф26，小支腳選用ф20。小支腳套入大支腳，大支腳兩端切槽。頂端和固定三角用3個M8×40的螺栓相連；底端和有多個等間距小孔的小支腳用3個M5×40的螺栓相連固定，配以蝶形螺帽，方便實(shí)際操作時支架腳的伸縮。</p><p>　　支

18、架部分，ф26鋼管和同樣規(guī)格的鋼管焊接后可以作為兩個單獨(dú)支架連接的通道，用4個M8×40的螺栓即可完成固定和拆卸。其上套一個120°的大環(huán)，用于纜繩的斜拉雙向固定。最上面固定一個由實(shí)心鋼材經(jīng)過車床加工后得到的用于固定纜繩的小鋼塊夾子。該段鋼管下端和絲桿焊接相連，其外固定鐵片制成的固定三角，與大支腳相連。</p><p>　　圖2.3 支腳上桿圖2.4 支腳架上桿</p>&l

19、t;p>　　圖2.5 支腳架下桿</p><p>　　2.3.1.2 固定三角和滑動三角</p><p>　　固定三角和滑動三角選用鐵片作為材料。加工方式見圖2.6，圖2.7。</p><p>　　固定三角和滑動三角各由三塊鐵片在臺虎鉗上敲擊而成，圍成不同形式的角度為120°的三個角。</p><p>　　固定三角用于固定支

20、架以及和三個可伸縮活動支腳的相連。內(nèi)側(cè)用3個 M5×15的螺栓夾緊支架下端，外側(cè)用3個M8×40的螺栓和大支腳相連。</p><p>　　滑動三角中間套一個ф26的套筒和絲桿相連，通過絲桿上兩個配套螺母固定上下位置，實(shí)現(xiàn)支腳角度的改變。外側(cè)與圓角直片用3個M8×40的螺栓相連。直片另一端用同樣的螺栓和套在大支腳上中間位置并點(diǎn)焊的小環(huán)固定。</p><p>

21、;　　圖2.6 滑動三角</p><p>　　圖2.7 固定三角</p><p>　　2.3.1.3 工作臺底板</p><p>　　工作臺底板固定于頭一對支腳與最后一對支腳的兩根橫連桿上，其上安裝電動機(jī)與自制卷揚(yáng)機(jī)。加工方式見圖2.8。</p><p>　　圖2.8 工作臺底板</p><p>　　2.3.1

22、.4 橫連桿</p><p>　　橫連桿選用Q235空心鋼管為材料。加工方式見圖2.9。</p><p><b>　　圖2.9 橫連桿</b></p><p>　　2.3.1.5 螺母</p><p>　　此螺母為連接滑動三角做支腳撐開和收攏的動作。加工方式見圖2.10。</p><p><

23、;b>　　圖2.10 螺母</b></p><p>　　2.3.1.6 連桿</p><p>　　連桿連接在滑動三角和支腳架上桿之間。加工方式見圖2.11。</p><p><b>　　圖2.11 連桿</b></p><p><b>　　2.4 索道設(shè)計</b></p&

24、gt;<p>　　索道設(shè)計時考慮的主要問題：</p><p>　　纜繩總承重包括索道本身的擔(dān)架、救援擔(dān)架，以及一個傷員的重量，約為100(kg)。根據(jù)受力選Ф8的鋼絲繩即可，牽引索的規(guī)格與軌道纜繩的規(guī)格設(shè)為相同，其長短視現(xiàn)場情況而定。另外，牽引索最好選用無扭矩鋼絲繩，以便工作順利。</p><p><b>　　支架設(shè)置</b></p>&l

25、t;p>　　預(yù)選10(m)設(shè)置一個支架，試驗(yàn)時調(diào)整距離，使纜繩下垂程度不影響擔(dān)架的平穩(wěn)</p><p><b>　　纜繩和斜拉繩固定</b></p><p>　　支架上通過纜繩的夾子兩端用纜繩專用夾子夾緊。斜拉繩套在支架大環(huán)上，兩股繩子也用纜繩專用夾子夾緊后固定到地錨上。見圖2.12。</p><p>　　圖2.12 斜拉繩用大環(huán)和纜繩

26、專用夾子</p><p><b>　　2.5 擔(dān)架設(shè)計</b></p><p>　　擔(dān)架框選用空心鋼管和橡膠塊作為材料。加工方式和三維圖見圖2.13，2.14。</p><p>　　輪子由圓柱形橡膠塊經(jīng)車床加工而成，以M8×100的螺栓作為轉(zhuǎn)動的固定軸。用一個螺母將螺栓和鋼管固定，再用雙螺母固定橡膠輪子。</p><

27、;p><b>　　圖2.13 擔(dān)架</b></p><p><b>　　擔(dān)架三維效果圖：</b></p><p>　　圖2.14 擔(dān)架三維效果</p><p><b>　　2.6牽引繩設(shè)計</b></p><p>　　牽引繩用自制卷揚(yáng)機(jī)控制，固定在索道兩端支架的橫桿上。

28、見圖2.15。</p><p>　　該卷揚(yáng)機(jī)右側(cè)連有一節(jié)扳手用于手動控制牽引繩的移動，左側(cè)留有一定長度的有螺紋的軸段，便于交流電機(jī)的安裝，可通過齒輪減速實(shí)現(xiàn)電動控制的擴(kuò)展。</p><p>　　圖2.15 自制卷揚(yáng)機(jī)</p><p><b>　　2.7其他構(gòu)件選擇</b></p><p>　　其他構(gòu)件為地錨、絞磨等均屬

29、常規(guī)工具，滿足一般要求即可。</p><p><b>　　3 理論設(shè)計計算</b></p><p>　　3.1 支架的傘架結(jié)構(gòu)</p><p>　　支架伸展和收縮兩種情況如下圖3.1。</p><p>　　圖3.1 支架狀態(tài)圖</p><p>　　一對支架狀態(tài)圖，見圖3.2。</p>

30、<p>　　圖3.2 一對支架傘狀結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.2 擔(dān)架平穩(wěn)滾過支架</p><p>　　擔(dān)架的滾輪中間有兩道凹槽，可平穩(wěn)通過支架和索道。細(xì)節(jié)如下圖3.2。</p><p>　　圖3.2 滑輪滾動支架主視圖</p><p><b>　　3.3纜繩設(shè)計</b></p><

31、;p>　　本系統(tǒng)纜繩系統(tǒng)主要由斜拉繩和牽引繩兩種組成。如下圖3.3。</p><p>　　圖3.3 纜繩設(shè)計</p><p>　　3.4無線信號指示部分</p><p>　　該部分由無線發(fā)射模塊和無線接收模塊兩部分組成。發(fā)射模塊安裝至汽車遙控鎖的外殼里，通過按鍵發(fā)送信號。接收模塊連接兩個不同顏色的發(fā)光二極管，作為按鍵的指示信號。流程圖如圖3.4。</p

32、><p>　　圖3.4 無線流程圖</p><p>　　兩個模塊分別由12V電池和4節(jié)5#電池供電，攜帶方便，可靠性好，解決了遠(yuǎn)距離輸送傷員時索道兩邊操作人員的溝通協(xié)調(diào)問題，減少操作上的出入，使系統(tǒng)更快捷、更有效地運(yùn)行。</p><p>　　4 工作原理及性能分析</p><p>　　可拆卸式多支點(diǎn)索道運(yùn)送傷員時具有架設(shè)索道方便、操作靈活、運(yùn)送

33、速度快、節(jié)省人工等優(yōu)點(diǎn)。在路段不平整、建筑物坍塌的地方采用該方法，能發(fā)揮較好的經(jīng)濟(jì)價值。</p><p>　　索道運(yùn)輸與人工搬運(yùn)兩者相比，索道日運(yùn)量很大且勞動強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人力搬運(yùn)。因此經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。</p><p>　　該索道具有一定的局限性。</p><p>　　第一，要求路線是直道，不適用于轉(zhuǎn)彎角度大的地方。</p><p>　　第二

34、由于纜繩在遠(yuǎn)距離兩端固定時肯定會下垂，限制了支架的設(shè)置距離，提高了部分成本。</p><p>　　總體三維外觀圖如圖4.1。</p><p>　　圖4.1 三維外觀圖 </p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　5.1 主要研究的工作</p><p>　　本文首先分析了

35、小型多功能索道擔(dān)架發(fā)展現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對實(shí)際應(yīng)用，提出了小型多功能索道擔(dān)架的總體設(shè)計方案，并進(jìn)行了零件設(shè)計和加工工藝分析。本課題具體所做的主要工作有以下幾個方面:</p><p>　　1)熟悉小型多功能索道擔(dān)架的機(jī)構(gòu)動作特點(diǎn)和作用。</p><p>　　2)根據(jù)小型多功能索道擔(dān)架要求,設(shè)計小型多功能索道擔(dān)架總體方案。</p><p>　　3) 小型多功能索道擔(dān)架詳

36、細(xì)設(shè)計，完成多功能清潔機(jī)的總裝圖及主要零部件圖紙，做出必要的設(shè)計分析計算。</p><p><b>　　5.2 取得成果</b></p><p>　　根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，成功的完成設(shè)計任務(wù)。</p><p>　　綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能的能力，提高了本人分析和解決實(shí)際問題的能力，使我，初步掌握科學(xué)研究的基本方法。通過畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)使我具備一

37、定的獲取知識的能力，包括對資料、信息的獲取與分析能力，本專業(yè)外語的閱讀和翻譯能力。</p><p><b>　　5.3展望</b></p><p>　　本課題中對小型多功能索道擔(dān)架設(shè)計方面還有許多工作有待于進(jìn)一步改進(jìn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 吳愷家

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