【資料下載】野戰(zhàn)救護車手術(shù)臺穩(wěn)定液壓系統(tǒng)及其自動控制

1、62液壓與氣動2006年第11期野戰(zhàn)救護車手術(shù)臺穩(wěn)定液壓系統(tǒng)及其自動控制王鳳才1，王尚清2TheStableHydraulicSystemandItsAuto—controlofFieldAmbulanceOperatingTableWANGFeng—cail，WANGShang—qin92(1江陰職業(yè)技術(shù)學院機電系，江蘇江陰214405；2江陰中基復合材料有限公司，江蘇江陰214405)摘要：為了滿足野戰(zhàn)救護車在行駛過程中實施手術(shù)急救

2、等特殊要求，設(shè)計了手術(shù)臺穩(wěn)定系統(tǒng)。文章介紹手術(shù)臺系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)、采用液壓穩(wěn)定系統(tǒng)與單片機自動控制設(shè)計，實現(xiàn)控制手術(shù)臺系統(tǒng)的縱向垂直振動和橫向垂直振動，達到雙向穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：穩(wěn)定；液壓；振動；單片機；控制；閉鎖中圖分類號：THl37文獻標識碼：B文章編號：1000—4858(2006)11—0062—030引言普通救護車行駛時，車內(nèi)救護手術(shù)臺(設(shè)備)會隨車運動，避免不了前后顛簸，左右搖擺(見圖la)，既增加傷者的病痛，更無法在救護車內(nèi)完成

3、手術(shù)，爭分奪秒地搶救患者生命。為了更滿足救護需要，特別是戰(zhàn)爭中救護的需要，設(shè)計了GGM1型野戰(zhàn)救護車，車內(nèi)手術(shù)臺系統(tǒng)采用液壓穩(wěn)定器和單片機自動控制，用以控制手術(shù)臺系統(tǒng)的縱向振動和橫向振動，達到該系統(tǒng)雙向穩(wěn)定，始終保持水平的目的(見圖1b)，實現(xiàn)救護車行進時可以進行手術(shù)的特殊要求。，；!劈強，。，，。露吣，廓：≥，瓢。，：，：：鱖峨，：墨圖1普通救護車與野戰(zhàn)救護車手術(shù)臺系統(tǒng)對比1救護車手術(shù)臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成野戰(zhàn)救護車由大客車改造而成[1|。車

4、體內(nèi)設(shè)計了手術(shù)臺系統(tǒng)，藥品貯藏箱，手術(shù)器械柜，輸氧裝置，供電系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)。手術(shù)臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。它主要由手術(shù)臺1，雙向穩(wěn)定底座2，縱、橫向穩(wěn)定液壓缸3、5，黏彈性阻尼器6，穩(wěn)定器4等組成，其中手術(shù)臺1與雙向穩(wěn)定底座2固聯(lián)，雙向穩(wěn)定底座通過縱向穩(wěn)定液壓缸3、橫向穩(wěn)定液壓缸5和黏彈性阻尼器6聯(lián)結(jié)于車底板7上?？v向穩(wěn)定液壓缸3調(diào)節(jié)控制雙向穩(wěn)定底座(連帶手術(shù)臺)的1手術(shù)臺2雙向穩(wěn)定底座3縱向穩(wěn)定液壓缸4穩(wěn)定器5橫向穩(wěn)定液壓缸6黏彈性阻尼器7救護車

5、底版圖2手術(shù)臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖收稿日期：2006—07—20作者簡介：王風才(1948一)，男，江蘇江陰人，副教授，主要從事力學應(yīng)用方面的科研和教學工作。1H卜—_卜——喇—音卜‘—州卜—摶一——隆——H—彈—剞—H——剞—__—：———睜——剞—專_‘——剞—H卜—：一__——制—音卜一——音卜—?！蕖鬫—d口7=2(B／2(R2一r2)de一(三砂芒S麗B1d￡))設(shè)葉片數(shù)為Z，將上式對西從0到2H內(nèi)積分得排量Q：Q=2ⅡB(R

6、R—rr)一2(R—r)SB1Z／cos口)3結(jié)論通過以上推導可以得出以下結(jié)論：雙作用子母葉片泵的排量相對一般雙作用葉片泵來講要大一個增量，其值為：△Q=2(R刊(衛(wèi)‰囂型)口萬方數(shù)據(jù)閥的流量大小決定著高壓腔液體排放速度，作制動手術(shù)臺系統(tǒng)運動。因此，安全閥4和5也可叫制動閥。當手術(shù)臺系統(tǒng)需要手動轉(zhuǎn)動時，液壓系統(tǒng)不應(yīng)妨礙手動操作，這時應(yīng)將手動換向閥6推入，液壓腔浮動。3單片機自動控制設(shè)計1)單片機的選用與接口電路手術(shù)臺穩(wěn)定控制伺服系統(tǒng)引入

7、單片機進行數(shù)字控制，如圖6所示，使之具有可靈活調(diào)節(jié)參數(shù)，能對整個系統(tǒng)進行檢測以及提高處理額外事件的能力舊J。系統(tǒng)要求20Ins采樣周期，精度05％。經(jīng)分析可選用51系列單片機89C51，通過擴展ROM、RAM、8255，并選用12位A／D、D／A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的系統(tǒng)在時間和精度上能滿足要求。本系統(tǒng)在硬件上擴展了一片8255作為控制方式的輸入接口，見圖7。為了隨時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)部件的故障，單片機系統(tǒng)擴展了6路中斷源，可同時接受6種不同的中斷。在中斷

8、服務(wù)程序中采用查詢的方法，首先響應(yīng)級別最高的中斷。系統(tǒng)采用多路開關(guān)，允許多路模擬輸入。為了避免現(xiàn)場對單片機系統(tǒng)的干擾，單片機系統(tǒng)采用光耦技術(shù)對現(xiàn)場信號進行隔離【9J。圖6單片機穩(wěn)定控制系統(tǒng)89C51_三模擬信號輸入圖7單片機穩(wěn)定控制系統(tǒng)框圖2)系統(tǒng)軟件設(shè)計在單片機系統(tǒng)軟件設(shè)計中，對于20ms的采樣間隔用時鐘中斷來完成。系統(tǒng)每過20ms發(fā)一次中斷，從而進入中斷服務(wù)子程序，中斷服務(wù)子程序中系統(tǒng)完成判斷工作方式、采點、處理、輸出等操作，如圖8

9、，其中系統(tǒng)初始化包括8255的設(shè)置，中斷屏蔽和優(yōu)先級的設(shè)置、時鐘的設(shè)置110j(控制算法及程序略)。4結(jié)論上述設(shè)計中采用穩(wěn)定器液壓系統(tǒng)和單片機自動控制，控制了手術(shù)臺系統(tǒng)的縱向振動和橫向振動，使該系圖8系統(tǒng)軟件總框圖統(tǒng)在車輛行走過程中始終穩(wěn)定保持水平?？刂葡到y(tǒng)采用閉環(huán)控制，保證了足夠的控制精度；采用了兩級機液伺服系統(tǒng)，達到自動調(diào)節(jié)的效果；設(shè)置了液壓缸閉鎖與浮動控制，既可限定液壓缸位置，又能方便地轉(zhuǎn)換為手動傳動；單片機選用51系列89C51

10、，在硬件接口上擴展了ROM、RAM和一片8255作為控制方式的輸入接口，保證了系統(tǒng)對時間和精度上的要求。實踐證明，上述的設(shè)計是可行的。參考文獻：[1]余志生汽車理論[M]北京：機械工業(yè)出版社，1981[2]姚伯威，呂強機電一體化原理及應(yīng)用(第2版)[M]北京：國防工業(yè)出版社，2005[3](美)Devdasshetty，RichardAkolleMechatronicssystemDesignEM]張樹生譯北京：機械工業(yè)出版社，2005

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