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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙
第一章 前言
殘疾人(無(wú)勞動(dòng)能力,如肢體、智力、精神殘疾)是社會(huì)弱勢(shì)群體中最弱的群體,關(guān)愛(ài)他們,切實(shí)解決他們的困境和改善他們及其家庭生活狀況,是提高社會(huì)文明程度和構(gòu)建和諧社會(huì)的重要內(nèi)容,也是體現(xiàn)現(xiàn)代社會(huì)文明進(jìn)步和公平正義和諧相處的重要標(biāo)志之一。
近年來(lái),各級(jí)政府和相關(guān)職能部門為殘疾人的康復(fù)、教育、就業(yè)培訓(xùn)、勞動(dòng)就業(yè)做了大量的工作,殘疾人事業(yè)發(fā)展取得了可喜得成績(jī)。但是,殘疾人事業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的總體水平仍然存在較大差距。
老年人和殘疾人的出行,在任何國(guó)家都會(huì)是一個(gè)問(wèn)題。對(duì)這個(gè)問(wèn)題解決的程度如何,反映著一個(gè)社會(huì)從科技水平到人文關(guān)懷等各方面的發(fā)達(dá)程度。設(shè)計(jì)者從一些國(guó)外技術(shù)雜志以及互聯(lián)網(wǎng)上了解到,在一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó),日本其公交服務(wù)體現(xiàn)出的人文關(guān)懷,特別是為老年人和殘疾人的出行提供的巨大方便感觸頗深。在每個(gè)高峰使用的公交上,都裝有方便行動(dòng)遲緩老年人上下車的裝置以及方便殘疾人上下車的輪椅升降平臺(tái)。海外的交通服務(wù)人員——從司機(jī),售票員一直到專門經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的服務(wù)人員都紛紛提倡“耐心是一種美德”,倡導(dǎo)“尊重人權(quán),方便社會(huì)不同階層群體”的服務(wù)宗旨。
1993 年12月20日聯(lián)合國(guó)大會(huì)第四十八屆會(huì)議通過(guò)的第48/96號(hào)決議《殘疾人機(jī)會(huì)均等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則》規(guī)則4.支助服務(wù):“各國(guó)應(yīng)采取措施,消除物質(zhì)環(huán)境中影響參與的障礙。此種措施應(yīng)包括制定標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則,并考慮頒布立法,確保社會(huì)中各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙環(huán)境,例如確保住房、樓房、公共交通服務(wù)和其它交通工具、街道和其它室外環(huán)境的無(wú)障礙。”“各國(guó)應(yīng)確保為殘疾人發(fā)展和提供支助服務(wù),包括輔助性器材,幫助他們提高日常生活方面的獨(dú)立能力和行使他們的權(quán)利。” “各國(guó)應(yīng)支持研制、生產(chǎn)、銷售和維修各種輔助性器材并傳播與其有關(guān)的知識(shí)。
有這么一個(gè)故事,是個(gè)殘疾人在國(guó)外的親身經(jīng)歷:北京我出門辦事,一定要在家里和公司里先方便夠了,因?yàn)橐话愕墓珟鷺O少有適合殘疾人用的便座,即使有也非常臟。而在美國(guó)則全無(wú)這種擔(dān)心,無(wú)論商場(chǎng)還是餐館,都設(shè)有殘疾人專用便座,一般健全人不得使用,所以都很干凈。一次在曼哈頓的中國(guó)餐館吃完午飯,又喝了不少的飲料,沒(méi)過(guò)一會(huì)就覺(jué)得肚子有些難受,而且越來(lái)越疼,我想,壞了,這曼哈頓連個(gè)停車的地方都沒(méi)有,哪找?guī)??便讓司機(jī)趕快往回開(kāi),剛走了一半的路程就無(wú)法繼續(xù)堅(jiān)持了。忽然看到路邊有個(gè)加油站,就問(wèn)司機(jī)里面會(huì)不會(huì)有廁所?司機(jī)也不答話,一打方向盤把車開(kāi)了過(guò)去。我的眼睛一亮,哈哈,還真有廁所。但是不是也有便座呢?等推開(kāi)門一看,所有的擔(dān)心都是多余的了,解放之后我才有了感慨的閑情,這發(fā)達(dá)國(guó)家的確把人的需要想到家了啊。?其實(shí),只是這些外在的設(shè)施問(wèn)題,我們?nèi)绻麖纳系较录右灾匾暤脑捯彩遣浑y解決的。最讓我感慨不已的是這里的人對(duì)于殘疾人態(tài)度出乎意料地充滿熱情和友善,我們每到一處,人們都自覺(jué)地讓出道來(lái),有的甚至為自己沒(méi)有發(fā)現(xiàn)身后的輪椅而抱歉。在環(huán)球影視城觀看水上世界表演之前,幾個(gè)演員和觀眾打水仗,熱鬧非凡,很大面積的觀眾席都被水淋濕了,獨(dú)我們殘疾人的專門座位區(qū)沒(méi)有受到絲毫的“襲擊”,可見(jiàn)管理者考慮之周到。我?guī)缀醪荒茏约涸谕饷鎲为?dú)坐著輪椅行走或者停留,總不時(shí)會(huì)走過(guò)來(lái)一個(gè)個(gè)先生或女士向你詢問(wèn):CAN?I?HELP?YOU??參觀白宮時(shí),我越過(guò)排出一里多地的長(zhǎng)隊(duì),被徑直請(qǐng)到前面,并由一名總統(tǒng)的侍衛(wèi)官帶領(lǐng),深入到總統(tǒng)的廚房,我指著剛剛爆好的玉米花問(wèn)他是給誰(shuí)吃的,他告訴我,是晚上總統(tǒng)和幕僚們?cè)谛∮霸嚎雌訒r(shí)吃的。我和他開(kāi)玩笑:有沒(méi)有你的份呢?他自嘲道:我可沒(méi)那個(gè)命。?
在費(fèi)城參觀獨(dú)立宣言簽署舊址時(shí),負(fù)責(zé)解說(shuō)的美國(guó)小伙子發(fā)現(xiàn)了前排坐在輪椅上的我,便馬上走過(guò)來(lái)幾乎雙膝著地俯下身,為的是與我的視線保持平行,他說(shuō):一會(huì)兒你可以從那個(gè)門先出去。僅僅是這個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作和這句簡(jiǎn)單的話語(yǔ)便使我深深地感動(dòng)了。所謂無(wú)障礙,就是道路平坦,利于殘疾人輪椅通過(guò),但剛才那個(gè)平視的目光難道不也是一種無(wú)障礙嗎?美國(guó)確實(shí)有很多美好的東西和美好的人原來(lái)我一直以為較之刻板的英國(guó)人,美國(guó)人一定是比較活躍和彈性的。也確實(shí)是這樣,在進(jìn)入紐約海底隧道交費(fèi)時(shí),一個(gè)美國(guó)混血姑娘一邊隨著樂(lè)曲扭動(dòng)著身軀,一邊從我們的手里接過(guò)錢。我和同行的伙伴說(shuō),這是美國(guó)一景啊,北京可看不到的。但是當(dāng)我們跟著司機(jī)把租來(lái)的汽車還掉,準(zhǔn)備搭乘大巴士去機(jī)場(chǎng)時(shí),不料想?yún)s遭到了拒絕,一個(gè)手持話機(jī)的車輛調(diào)度對(duì)我說(shuō):我不能讓您乘坐這種普通的巴士,您必須坐那種承載輪椅的專用車。盡管我說(shuō)我可以上普通的巴士,得到的回答是:我不想因?yàn)檫@事受到處罰。為了不使這位堅(jiān)持原則的好心人因?yàn)槲覀兌芰P,我只好看著一輛又一輛大巴從眼前開(kāi)過(guò)去,一直到十幾分鐘后,開(kāi)來(lái)一輛帶升降機(jī)的專用車把我和輪椅一起搭上去。在休斯頓與一個(gè)國(guó)內(nèi)來(lái)此定居的殘疾朋友聊天時(shí),他對(duì)我說(shuō):美國(guó)絕對(duì)是個(gè)殘疾人生活非常方便的國(guó)家,你真應(yīng)該來(lái)這里發(fā)展。我知道我在國(guó)內(nèi)還有很多干不完的事情,而且這些事情大都與殘疾人的事業(yè)緊密相連。我也知道國(guó)內(nèi)的無(wú)障礙建設(shè)和整個(gè)社會(huì)文明的提高,尚需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程。但我已經(jīng)看到了這個(gè)過(guò)程的開(kāi)始,我只是希望盡可能地加快這個(gè)進(jìn)程。光咱們北京就有40多萬(wàn)的殘疾人,他們盼望著實(shí)現(xiàn)全面的無(wú)障礙。如今相應(yīng)的法律法規(guī)已經(jīng)出臺(tái),但實(shí)施起來(lái)還有相當(dāng)?shù)碾y度。比如怎樣協(xié)調(diào)劃分殘疾人專用停車位,如果有人違章占用這些停車位,又應(yīng)該由哪個(gè)部門來(lái)進(jìn)行什么樣的處罰?在我們國(guó)家尚不允許殘疾人駕駛汽車的情況下,如何區(qū)分殘疾人所乘車輛和非殘疾人所乘車輛?還有什么樣規(guī)模的餐廳和公共設(shè)施要建有適合殘疾人的廁所等等,這是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在美國(guó)也是用了近十年的時(shí)間才告基本完成。我在華盛頓就看到一個(gè)很有年頭的博物館正在新建無(wú)障礙通道。我建議我們的政府,我們的殘聯(lián)組織,多多參考借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)障礙建設(shè)方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),從最簡(jiǎn)單的無(wú)障礙設(shè)施一個(gè)一個(gè)做起,協(xié)調(diào)和動(dòng)員全社會(huì)都來(lái)參與這件事情。因?yàn)檫@決不僅僅是一個(gè)公共設(shè)施的改造問(wèn)題,它代表了我們社會(huì)文明的發(fā)展程度,而且在改造物質(zhì)世界的同時(shí)必將帶動(dòng)精神世界的變革。?
東京的地鐵大多車站都設(shè)有殘疾人專用的升降電梯,每次車都有殘疾人用的車廂,里面有可固定輪椅的裝置。如果沒(méi)有升降機(jī)的出入口,通常設(shè)有按鈕,按一下按鈕地鐵的工作人員就會(huì)出來(lái)將殘疾人連同輪椅抬上車廂。在上海的地鐵我?guī)缀蹩床坏綄闅埣踩嗽O(shè)置的設(shè)施,也許對(duì)整個(gè)弱勢(shì)人群的關(guān)懷,是我們當(dāng)下最缺少的東西在地鐵的設(shè)計(jì)中也可以看出。
圖1.1 日本的無(wú)障礙公交車
2006年12月2日,在巴西首都巴西利亞舉行的紀(jì)念“國(guó)際殘疾人日”活動(dòng)中,巴西總統(tǒng)盧拉(前左一)等政府官員在觀看一名殘疾人試用殘疾人專用汽車乘降裝置。當(dāng)天,盧拉簽署了兩項(xiàng)行政命令:今后凡是關(guān)系到通信、住房和公共交通的事業(yè)活動(dòng)都必須考慮到殘疾人的利益和需要;巴西全國(guó)各城市中的11.5萬(wàn)輛公交車10年內(nèi)都要裝備便于2600萬(wàn)殘疾人乘車的裝置。
圖1.2 巴西專用殘疾人升降裝置
1992年1月26日,美國(guó)政府頒布實(shí)施了美國(guó)殘疾人法案(ADA)。這部法案涵蓋了各種生活細(xì)節(jié),例如,規(guī)定餐館不可因殘疾人可能打擾其他客人而拒絕其進(jìn)入;雜貨店的貨架高度要使坐在輪椅上的顧客可自由取下貨物,否則要調(diào)低貨架高度或由商店雇員提供協(xié)助服務(wù);銀行不得只認(rèn)可駕駛執(zhí)照作為身份證明,因?yàn)槊と藳](méi)有駕照。這項(xiàng)法案對(duì)公共場(chǎng)所的規(guī)定尤為具體,大型公共服務(wù)機(jī)構(gòu)門口有臺(tái)階的地方必須有輪椅通道,在進(jìn)門的地方,如果不是自動(dòng)感應(yīng)式開(kāi)門或?qū)H碎_(kāi)門,就必須安裝殘疾人專用開(kāi)門器,讓坐在輪椅上的人一按墻上的按鈕,門就自動(dòng)打開(kāi);公共廁所必須有可供殘疾人使用的廁所,這些廁所比一般衛(wèi)生間更寬大且有扶手;公共汽車上必須設(shè)有殘疾人專用座位,且車門口必須有供殘疾人上車用的升降梯等。如果違反這些規(guī)定遭到投訴,商家往往要賠上一大筆錢。不過(guò),該法案在羅列了一大堆懲罰條款后,也規(guī)定因提供殘疾人無(wú)障礙設(shè)施而導(dǎo)致成本增加,可以申請(qǐng)減稅,最高年度減稅額是1.5萬(wàn)美元。斯坦福大學(xué)就曾為一名高位截癱的大學(xué)新生大施土木,改建教學(xué)樓和校園中的其它設(shè)施,這其中固然包含著校方的一片愛(ài)心,但也是法律規(guī)定使然。時(shí)至今日,美國(guó)的殘疾人團(tuán)體還在不斷呼吁和努力,讓自己的權(quán)利受到法律更明確的保護(hù)。在法律規(guī)定之外,很多部門還特別設(shè)置了一些照顧殘疾人生活的措施。如大商店門口都備有電動(dòng)購(gòu)物車,供殘疾人和老年人使用;紐約等地新建機(jī)場(chǎng)的候機(jī)樓里,飲水機(jī)加裝了自動(dòng)感應(yīng)裝置,人只要靠近它,噴嘴就自動(dòng)噴出水來(lái),以滿足那些手腳不便的人使用。
總之,我們?cè)谏鐣?huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)過(guò)程中,必須貫徹以人為本這一思路,服務(wù)公共生活中的所有群體,進(jìn)一步體現(xiàn)我國(guó)中國(guó)特色社會(huì)主義制度的優(yōu)越性。
具體到社會(huì)的實(shí)踐環(huán)節(jié),我國(guó)在人文關(guān)懷方面取得的進(jìn)步是令人欣慰的:
在首都北京,從今年年底開(kāi)始,100輛無(wú)障礙公交大巴的上路行駛將帶著輪椅上的殘疾人飛奔。從此,坐著輪椅也能“上下車”了。在北京市京華客車公司,記者看到了即將陸續(xù)上路的低地板新型客車。這幾款車型都是公司最新研制的,長(zhǎng)度分別為18米、12米、11米,適合城市不同區(qū)域、不同用途的各種公共交通的需要。編號(hào)為BK6181的18米大客車:這是國(guó)內(nèi)首輛國(guó)產(chǎn)超低地板絞接式客車,車底距地面只有280毫米,并配有電腦控制的空氣懸掛裝置,在進(jìn)站后車體可向站臺(tái)傾斜,乘客可直接邁步進(jìn)入車內(nèi),無(wú)須再抬腳登踏板。同時(shí)車門下有可自動(dòng)伸縮的鋼板,便于殘疾人乘坐輪椅進(jìn)入車內(nèi),車內(nèi)還設(shè)有專為輪椅設(shè)計(jì)的空間和安全帶,更方便了殘疾人乘車。在車內(nèi),記者還發(fā)現(xiàn)了專門為固定輪椅而安裝的掛鉤。據(jù)專家介紹,我國(guó)之所以限制使用地板高于900毫米以上的公交車,是為了方便老弱病殘?jiān)谐丝蜕舷萝?,體現(xiàn)“以人為本”的公共服務(wù)理念。同時(shí),地板和通道高度在400毫米以下的低地板、低入口廂體客車將成為推廣使用的新型公交車。這類車輛的特點(diǎn)是,發(fā)動(dòng)機(jī)后置,可設(shè)置殘疾人輪椅和無(wú)障礙上下車裝置。其中,低地板公交車車廂,至少有兩個(gè)乘客門為一級(jí)臺(tái)階。此外,地板降低還可增加車輛平均運(yùn)輸速度,提高運(yùn)營(yíng)效率。據(jù)京華客車公司介紹,BK6181超低地板絞接式空調(diào)公交車是為適應(yīng)2008年奧運(yùn)客運(yùn)市場(chǎng)需要而專門設(shè)計(jì)的,并將融入北京無(wú)障礙公共交通系統(tǒng)工程。不關(guān)是在平時(shí)日常的交通條件下下功夫,努力提高人文關(guān)懷的層次外,在即將到來(lái)的北京奧運(yùn)會(huì)(奧運(yùn)會(huì)后緊接著就是殘疾人運(yùn)動(dòng)會(huì))前,首都交通規(guī)劃部門也聯(lián)手我國(guó)許多客車大中型企業(yè)推出了便于行動(dòng)不便人士出行的公交車。昨天上午,在位于北京郊區(qū)的公交集團(tuán)第6分公司,殘運(yùn)會(huì)輪椅專用大巴現(xiàn)場(chǎng)展示了其獨(dú)特的設(shè)計(jì)及服務(wù)性能。中門前6個(gè)輪椅區(qū),前端和后方共計(jì)25個(gè)皮革面座椅,車內(nèi)空間寬敞而緊湊。與普通大巴不同,輪椅專用大巴的前后門采用一級(jí)踏步上車,停靠公交站臺(tái)時(shí),整輛車可由駕駛員操作沉降,并向車門一側(cè)傾斜,與站臺(tái)持平后。電動(dòng)伸縮導(dǎo)板可供輪椅乘客自主上下大巴。輪椅區(qū)相互留有安全距離,并安裝有固定輪椅的拉桿扣件、安全帶、報(bào)警按鈕等安全裝置。“輪椅專用大巴底盤低、轉(zhuǎn)彎半徑大,對(duì)道路平整度的要求較高。整體而言,這種專用車輛在設(shè)計(jì)上非常人性化,它完全能夠滿足殘運(yùn)會(huì)用車的需要?!惫患瘓F(tuán)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)部經(jīng)理李峻介紹說(shuō)。而昨天到現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)乘坐的殘疾人龍女士也表示,上下車簡(jiǎn)單方便,坐在車?yán)锔杏X(jué)很舒適,“我去得最遠(yuǎn)的地方是景山公園,如果將來(lái)能夠開(kāi)通輪椅大巴的公交線,我們出行不但能夠省錢,還能去得更遠(yuǎn)。”殘運(yùn)會(huì)開(kāi)幕期間,包括管理人員、駕駛員、修理工、廠家售后服務(wù)人員計(jì)80余人的保障車隊(duì)向投入到后勤接送工作。而據(jù)公交集團(tuán)負(fù)責(zé)人講,殘運(yùn)會(huì)結(jié)束后,60輛輪椅專用大巴將轉(zhuǎn)為民用,在北京市的一級(jí)路面運(yùn)營(yíng),而票價(jià)將保持不變。
再看看我國(guó)最大的商埠城市——天津的進(jìn)展情況:據(jù)新華社天津3月30日電(白敏怡 劉金升)2005年上半年,首批殘疾人無(wú)障礙公交車將亮相天津。即將投入使用的殘疾人無(wú)障礙公交車,將通過(guò)定線定點(diǎn)發(fā)車的運(yùn)營(yíng)班次滿足殘疾乘客的乘車需要,同時(shí)解決殘疾人輪椅上下臺(tái)階以及車內(nèi)固定輪椅等難題。據(jù)介紹,此次投入使用的無(wú)障礙公交車內(nèi)將全部新添“空氣懸掛”系統(tǒng)。此外,低踏板的設(shè)計(jì),也能讓乘客輕松步入寬敞的大通道車廂內(nèi)。除了常見(jiàn)的車載數(shù)字電視,無(wú)障礙公交車內(nèi)還將增設(shè)輪椅安置專區(qū),并配有專門的固定輪椅裝置。乘坐輪椅的乘客可以通過(guò)下車門新增的殘疾人踏板,輕松地通過(guò)滑行上下公交車。
而充分體現(xiàn)改革開(kāi)放成果的深圳——深圳市殘聯(lián)消息:記者從有關(guān)部門獲悉:我市正在施工中的地鐵一期工程的17個(gè)站臺(tái),全部設(shè)有肢殘人使用的直升電梯、盲人使用的導(dǎo)向帶、弱智人士的專用色彩符號(hào),這些專業(yè)的配置使地鐵建成后50年都不落后。而僅此一項(xiàng),深圳地鐵投資追加資金1個(gè)億。目前的火車站、機(jī)場(chǎng)和海關(guān)聯(lián)檢大樓,都修建了坡道或殘疾人專用電梯;博物館,體育館,大劇院等設(shè)置了殘疾人專用通道;各大酒店建有方便殘疾人使用的客房和洗手間;公 園,旅游區(qū)除在設(shè)計(jì)上保證殘疾人能觀賞到主要景點(diǎn)外,還備有輪椅等設(shè)備;越來(lái)越多的住宅區(qū)擁有了無(wú)障礙環(huán)境;中心區(qū)六大重點(diǎn)工程,國(guó)際會(huì)展中心和地鐵的建設(shè),也全部實(shí)施了無(wú)障礙化。走在深圳主要干道上,細(xì)心的行人會(huì)發(fā)現(xiàn),人行道上有一排特殊的地磚延伸到遠(yuǎn)方———優(yōu)質(zhì)花崗巖地磚上精心雕刻著圓點(diǎn)和長(zhǎng)條,不少外地的觀光者好奇地詢問(wèn)這排地磚的作用。原來(lái),這是專門為盲人出行方便鋪設(shè)的盲道,失明人士只要用拐杖敲打地面,就會(huì)有非常明顯的方向感,順著路走還可順利到達(dá)目的地。早在80年代初,深圳就拉開(kāi)了無(wú)障礙環(huán)境建設(shè)的序幕,為殘疾人、老人等行動(dòng)不便的人群提供盡可能的便利。市政府1987年就發(fā)出有關(guān)文件,對(duì)在建的國(guó)際商場(chǎng)、環(huán)球商場(chǎng)、金融中心、深圳大劇院等重點(diǎn)項(xiàng)目提出了具體的無(wú)障礙建設(shè)的要求,由此全面帶動(dòng)了深圳的無(wú)障礙建設(shè)。目前,在深圳的主要道路、旅游景點(diǎn)、住宅小區(qū)都修建了盲道、殘疾人專用衛(wèi)生間、殘疾人專用電梯、可供輪椅自由通過(guò)的坡道;為使盲人安全橫穿馬路,深南大道、火車站至國(guó)貿(mào)中心一帶的主要路口安裝了由市公安交管局的研究所自行研發(fā)制造、每個(gè)造價(jià)達(dá)5000元的蜂鳴器。循著有規(guī)律、有節(jié)奏的嗒嗒聲,盲人和弱視人士便能安全地過(guò)馬路了。
同樣,作為汽車設(shè)計(jì)研發(fā)部門,也應(yīng)該在設(shè)計(jì)方面體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)因素:以公交客車為例來(lái)看我國(guó)客車設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),在人性化設(shè)計(jì)方面需要加強(qiáng)。比如,方便殘疾人出行、采用客車“跪式服務(wù)”(指??繒r(shí)將車身稍微向站臺(tái)一側(cè)傾斜,使入口與站臺(tái)齊平)等。北京的一些低地板公交客車雖然具備這些功能,但由于乘客較多,相關(guān)服務(wù)基本沒(méi)有開(kāi)展。今后,更多的公交車將具備這些人性化的服務(wù)功能,相關(guān)服務(wù)也會(huì)逐漸得到應(yīng)用。
殘疾人需要什么樣的車呢?隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,我們國(guó)家正以空前的速度進(jìn)入了汽車時(shí)代。社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,也給殘疾人融入社會(huì)施展才干創(chuàng)造了更多的機(jī)會(huì)。他們也越來(lái)越多的參與正常的社會(huì)生活,交通的問(wèn)題也越來(lái)越突出了。下肢殘疾的殘疾人很多需要以輪椅代步,普通的交通工具對(duì)于他們來(lái)說(shuō)是難以上下的。因?yàn)橄轮\(yùn)動(dòng)障礙,普通的汽車也無(wú)法駕駛。這就要求公共交通工具能夠提供輪椅登車機(jī)構(gòu),而對(duì)有條件自駕車的殘疾人可以通過(guò)加裝手操縱裝置,實(shí)現(xiàn)駕車夢(mèng)想。
圖1.3 華辰金杯輪椅升降客車
當(dāng)然還有更高檔的殘疾人專用車,通過(guò)輪椅升降裝置直接連人帶輪椅送進(jìn)駕駛位,就坐在輪椅上駕駛。這是東京車展上豐田公司的一款殘疾人專用汽車的概念車。
圖1.4 殘疾人專用駕駛汽車
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者有幸抽到這種創(chuàng)新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)題目,經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的畢業(yè)實(shí)習(xí),懂得了許多關(guān)于大客車的知識(shí),也在實(shí)習(xí)帶隊(duì)老師的講解之下了解了大客車的相關(guān)構(gòu)造,也在不知不覺(jué)中明白了這樣一個(gè)基本準(zhǔn)則——設(shè)計(jì)就是不斷協(xié)調(diào)矛盾的過(guò)程。概念性的創(chuàng)新也來(lái)源與生活,一切生活素材的整合才能有好的創(chuàng)新成果,概念成型后,經(jīng)過(guò)實(shí)際的修正和實(shí)踐的檢驗(yàn),必將誕生獨(dú)特的發(fā)明——這也是作為一個(gè)工程技術(shù)人員努力的最高境界。本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者也從互聯(lián)網(wǎng)上看到了一些相關(guān)的圖片,在看到效果圖以后自己反復(fù)探究其構(gòu)造,努力整合良好的設(shè)計(jì)因素,拚棄不利于設(shè)計(jì)者的結(jié)構(gòu)因素來(lái)展開(kāi)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。
由于設(shè)計(jì)者是學(xué)習(xí)車輛工程專業(yè)的學(xué)生,尤其對(duì)其中的殘疾人輪椅升降系統(tǒng)感興趣,現(xiàn)利用畢業(yè)設(shè)計(jì)這一鍛煉四年所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)接到了——兼用殘疾人輪椅升降系統(tǒng)這一題目,利用一個(gè)多月的時(shí)間設(shè)計(jì)了一套輪椅升降機(jī),該裝置上有一放置輪椅的平臺(tái),平臺(tái)前后各有一翻板,平臺(tái)和前后翻板用來(lái)使輪椅從地面進(jìn)入平臺(tái),進(jìn)而進(jìn)入車內(nèi)。前后翻板還可防止輪椅在平臺(tái)在升降過(guò)程中從平臺(tái)前后方向滑落。該升降機(jī)由輪椅乘坐者或經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的服務(wù)員、司機(jī)操作。該系列升降機(jī)具有電動(dòng)液壓工作動(dòng)力單元,動(dòng)力單元內(nèi)有一手動(dòng)備用泵,在升降機(jī)斷電或電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下,可以通過(guò)手動(dòng)裝置的操作實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的各種使用功能。
作為新世紀(jì)的一名大學(xué)生,本著服務(wù)社會(huì)的基本原則,設(shè)計(jì)者愿為我國(guó)和諧社會(huì)建設(shè),人文關(guān)懷氛圍的營(yíng)造獻(xiàn)出自己的綿薄之力!
第二章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案說(shuō)明
2.1方案比較及選擇(資料搜集及方案比較)
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為——兼容殘疾人輪椅升降裝置的城市客車,因?yàn)檫@個(gè)題目比較新穎,而且國(guó)內(nèi)兼容殘疾人輪椅升降裝置的城市客車并沒(méi)有大批量生產(chǎn),所以認(rèn)為是個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 但創(chuàng)新工作的一切一切都是由基礎(chǔ)知識(shí)所賦予的,整套設(shè)備的設(shè)計(jì)也不例外。
首先,其機(jī)構(gòu)的動(dòng)作就是要使殘疾人順利蹬車,下車的升降平臺(tái)。在國(guó)內(nèi)目前的升降裝置的有螺旋傳動(dòng)升降機(jī)構(gòu),、液壓升降機(jī)構(gòu)等。而液壓升降機(jī)構(gòu)以其安全性好,傳動(dòng)效率高,運(yùn)行柔和穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),已得到了升降臺(tái)設(shè)計(jì)者的一致認(rèn)可。
設(shè)計(jì)之初的想法是,借鑒剪叉式液壓升降機(jī)的原理,設(shè)計(jì)了十字叉式升降機(jī)構(gòu),整體動(dòng)作為出——下降——提升至中位——舉升——?dú)埣踩说跑嚒陆抵林形弧獧C(jī)構(gòu)收回等一系列動(dòng)作,但這種設(shè)計(jì)的缺陷是,要實(shí)現(xiàn)預(yù)期動(dòng)作的話,在升降機(jī)運(yùn)動(dòng)到中位的時(shí)候,必然涉及死點(diǎn)問(wèn)題。所以整套機(jī)構(gòu)過(guò)死點(diǎn)的問(wèn)題也不好解決,想要繞開(kāi)死點(diǎn)如果要實(shí)現(xiàn),機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性是不言而喻的。如圖所示:
圖2.1 輪椅升降平臺(tái)方案
圖為本次設(shè)計(jì)的——兼用殘疾人輪椅升降系統(tǒng)屬于機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)借助國(guó)外相關(guān)資料看看,首先設(shè)計(jì)者找到如圖的資料:
圖2.2 單臂式輪椅升降平臺(tái)
這種單臂式的升降裝置第一不能保證機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度,第二吊臂必須要垂直,此套機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是,平板在收起的時(shí)候是借助了一套平行四邊形機(jī)構(gòu),并且此套平行四邊形機(jī)構(gòu)也承擔(dān)平板的部分載荷,避免單一的由垂直吊臂的擋塊來(lái)受力,此套機(jī)構(gòu)對(duì)減少吊臂所受的剪力和彎矩有利,還有就是在升降平臺(tái)的前翻版上安裝有一套所謂的“天線機(jī)構(gòu)”通過(guò)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)與校核,使機(jī)構(gòu)舉升到中位以后殘疾人可以順利蹬車,而在此過(guò)程中人力所要做的將翻板翻過(guò)則大大省略了。但是重要的和液壓缸體外側(cè)所鉸接并和吊臂鉸接的桿的設(shè)計(jì)則在現(xiàn)有的工具和實(shí)驗(yàn)條件下是難以確定的(傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)校核方法有圖解法,解析法,實(shí)驗(yàn)法)。
第二種所尋找的法案就是江淮汽車的升降裝置,如圖所示:
圖2.3 江淮汽車輪椅升降裝置
此套方案的優(yōu)點(diǎn)是,可以按照總布置的要求:協(xié)調(diào)好以下矛盾:在車門尺寸方面可以合理進(jìn)行尺寸分配,且機(jī)構(gòu)可以在殘疾人蹬車以后自動(dòng)收起,不與車門沖突;設(shè)計(jì)載荷150kg,采用雙吊臂結(jié)構(gòu),可以保證選用材料經(jīng)強(qiáng)度校核后安全可靠;吸取方案二的平行四邊形機(jī)構(gòu)舉升作為其舉升的基本機(jī)構(gòu);仍然采用方案二所示的平行四邊形收起機(jī)構(gòu),并像上圖所示的在平行四邊形上加上扶手,以便于殘疾人自身主動(dòng)保證安全。本套機(jī)構(gòu)自身的吊臂上是彎曲的機(jī)構(gòu)其空間上與汽車垂向的夾角與車內(nèi)鉸接點(diǎn)的連線與垂向的夾角相等,在加之設(shè)計(jì)者自己完善的平行四邊形機(jī)構(gòu),保證了吊臂始終垂直(因?yàn)榈醣鄣膹澢糠质冀K方向不變,牽連的使吊臂垂直)。在對(duì)角線采用液壓動(dòng)力單元作為舉升機(jī)構(gòu),所以整套機(jī)構(gòu)和諧,輕便,安全并且在技術(shù)上可行。
但是機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)在于,機(jī)構(gòu)安裝在車身內(nèi)部,勢(shì)必要占據(jù)車內(nèi)空間,牽扯到最大的一個(gè)問(wèn)題就是,殘疾人輪椅在上升到車門位置的時(shí)候,如何進(jìn)入總布置布置的區(qū)域,而與升降機(jī)構(gòu)不發(fā)生碰撞和摩擦,由于關(guān)系到乘員的安全問(wèn)題,所以排除了此套方案。
到畢業(yè)設(shè)計(jì)的中期,根據(jù)進(jìn)一步分析前期的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)者又回到最初的構(gòu)想方案如下:,把雙向運(yùn)動(dòng)的十字叉結(jié)構(gòu),改成單向運(yùn)動(dòng)的形式避免了在中位的時(shí)候過(guò)死點(diǎn)的技術(shù)難題,只需要完成伸出——下降——提升——?dú)埣踩说跑嚒獧C(jī)構(gòu)收回幾個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作,很大程度上簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)問(wèn)題。見(jiàn)下圖:
圖2.4 十字叉式輪椅升降裝置
此機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于,四桿機(jī)構(gòu)能很好的分擔(dān)平板的載荷,保證了機(jī)構(gòu)的安全性。各個(gè)擋板及導(dǎo)板由專業(yè)操作人員手動(dòng)展開(kāi),可以配合殘疾人的上車動(dòng)作。由于本機(jī)構(gòu)是安裝在地板和車架之間的,不占用車身內(nèi)部的任何空間,使殘疾人輪椅在上車后,可以很方便的移動(dòng)到專門布置的區(qū)域,經(jīng)過(guò)幾種方案的比較,設(shè)計(jì)者最終決定采用這種方案。
2.2 需要進(jìn)行的任務(wù)
(1)整套機(jī)構(gòu)的受力分析,運(yùn)動(dòng)校核,基本尺寸的確定;
(2)動(dòng)力單元液壓元器件的計(jì)算和設(shè)計(jì)校核;
(3)材料強(qiáng)度,剛度的校核;
(4)裝配可行性的分析,說(shuō)明,裝配偶件,連接件的選擇,強(qiáng)度剛度校核;
(5)明細(xì)表的指定。
第三章 總體設(shè)計(jì)
3.1主要桿件的運(yùn)動(dòng)校核,受力分析以及強(qiáng)度校核
3.1.1運(yùn)動(dòng)校核
下圖是根據(jù)總布置所分配的基本尺寸(車地板高900mm,門高1500mm)所做的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)校核圖,根據(jù)運(yùn)動(dòng)校核的方法(分為圖解法,試驗(yàn)法和解析法),本次運(yùn)動(dòng)校核采用圖解法和實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合的方法來(lái)做機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)校核。此套機(jī)構(gòu)為舉升機(jī)構(gòu)的最基本機(jī)構(gòu)——曲柄滑塊機(jī)構(gòu),有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副,包括兩個(gè)主動(dòng)桿和四根從動(dòng)桿。機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n-(2p1+ph)=3×4-2×5=2 所以機(jī)構(gòu)有2個(gè)自由度,一是垂直運(yùn)動(dòng),一是水平運(yùn)動(dòng)。
圖3.1 機(jī)構(gòu)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向示意圖
圖示為機(jī)構(gòu)的兩種運(yùn)動(dòng),上升和下降。主動(dòng)桿的兩端都為滑塊機(jī)構(gòu),當(dāng)液壓缸帶動(dòng)活塞桿推動(dòng)主動(dòng)桿做水平運(yùn)動(dòng)時(shí),由于從動(dòng)桿一端固定在底板上,所以主動(dòng)桿兩端的兩個(gè)滑塊是做的相向運(yùn)動(dòng),因而帶動(dòng)與主動(dòng)桿下端滑塊在同一軸線上的從動(dòng)桿2的滑塊一起運(yùn)動(dòng),由此可以得知,當(dāng)活塞桿推動(dòng)主動(dòng)桿時(shí)機(jī)構(gòu)做下降運(yùn)動(dòng),而當(dāng)活塞桿拉動(dòng)主動(dòng)桿時(shí),機(jī)構(gòu)做上升運(yùn)動(dòng),上升的極限位置就是當(dāng)所有的桿件重合時(shí)的水平位置,可以很明顯的看出,機(jī)構(gòu)在升降的同時(shí)不會(huì)與任何外部組件發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。
圖2.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)校核圖
上圖所示為升降裝置的三個(gè)升降步驟,可以由次方便的算出桿件在中位,低位的夾角。
因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)屬于概念性質(zhì)的設(shè)計(jì),所以滑塊機(jī)構(gòu)的基本尺寸都是從圖解法和實(shí)驗(yàn)法的運(yùn)動(dòng)校核中反復(fù)畫圖,反復(fù)實(shí)驗(yàn),并最終實(shí)現(xiàn)到不與車門側(cè)邊框碰撞,產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉而得出的。
機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性分析,下面進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性分析,因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)屬于機(jī)構(gòu)創(chuàng)新性質(zhì)的設(shè)計(jì),如何讓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是設(shè)計(jì)者考慮的首要因素,而要?jiǎng)幼?,必須有力的作用才能保證運(yùn)動(dòng),下面就就本套機(jī)構(gòu)在幾個(gè)典型位置的受力情況(啟動(dòng),液壓缸處于水平位置,以及過(guò)了水平位置以后)來(lái)證明此套設(shè)計(jì)能夠運(yùn)動(dòng)。
3.1.2受力分析及機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析
本機(jī)構(gòu)中受力作用的就是主動(dòng)桿和從動(dòng)桿,其都為直桿,而且只受拉力無(wú)彎矩和扭矩。
受拉力的大小F=1500N
桿件采用的是Q235-A型熱軋鋼。其許用應(yīng)力=160Pa則得到
拉伸應(yīng)力S拉=F/A=1500/40×10-4=37. 5Mpa
所以總的應(yīng)力37.5Mpa<160Mpa 所選取的鋼是安全的。
具體機(jī)構(gòu)如下圖所示:
圖2.4 主動(dòng)桿
此桿為機(jī)構(gòu)的主動(dòng)桿,在桿的兩端各有一個(gè)螺栓孔,用于連接從動(dòng)桿和導(dǎo)桿以及滑塊。
圖2.5 從動(dòng)桿
這是機(jī)構(gòu)的從動(dòng)桿,從動(dòng)桿的一端與主動(dòng)桿相連接,另一端固定在底板上,而另一根從動(dòng)桿的一端連接滑塊。
圖2.6 導(dǎo)桿
這是機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件,與活塞桿相連接的導(dǎo)桿,桿件的兩端分別連接兩跟主動(dòng)桿,桿件的中間用螺栓連接兩個(gè)活塞桿,活塞桿推動(dòng)導(dǎo)桿做水平運(yùn)動(dòng),導(dǎo)桿則帶動(dòng)主動(dòng)桿做垂直運(yùn)動(dòng)。
圖2.7 上支桿
圖2.8 內(nèi)支桿
通過(guò)滑槽配合的兩個(gè)桿件,由于本裝置的伸出過(guò)程是由專業(yè)人員手動(dòng)完成的,所以當(dāng)人把升降裝置拉出時(shí),升降裝置的上支桿與內(nèi)部的支桿是通過(guò)滑槽運(yùn)動(dòng)的,在到達(dá)極限位置時(shí),在兩根桿上都設(shè)計(jì)了擋板,當(dāng)兩根桿的擋板相接觸時(shí),伸出也達(dá)到極限位置,保證了系統(tǒng)的安全性。
關(guān)于桿系的固定:根據(jù)設(shè)計(jì)者和本小組骨架設(shè)計(jì)者相互協(xié)調(diào),在專用門所在的底架上焊接兩片螺栓組的坐,圖15所示的桿件側(cè)面用螺栓固定在焊接鋼板上。
用螺栓固定在螺栓組坐上,之所以后部采用焊接工藝將兩個(gè)厚厚的鋼板焊在一起,就是為了使車架承載更加穩(wěn)定,而隨之而來(lái)又牽扯到了螺栓組的受力和計(jì)算問(wèn)題:
計(jì)算設(shè)計(jì)過(guò)程(加解答)如下:
按照螺栓組設(shè)計(jì)的總原則:做了如下幾項(xiàng)處理:
(1) 連接結(jié)合面的幾何形狀通常設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀,本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者應(yīng)用的是矩形結(jié)合面,這樣不但便于加工制造,而且便于對(duì)稱布置螺栓,使螺栓組的對(duì)稱中心和連接結(jié)合面的形心重合,從而保證連接結(jié)合面受力比較均勻。
(2) 螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力合理。盡量使螺栓的位置靠近連接結(jié)合面的邊緣,以減少螺栓所受的力。
(3) 螺栓的排列要有足夠的間距,邊距。
(4) 按照經(jīng)驗(yàn)及安全要求,分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目,應(yīng)取成4,6,8等偶數(shù),以便在鉆孔時(shí)的分度和畫線。設(shè)計(jì)者在一側(cè)連接板上設(shè)置了6個(gè)螺釘。
(5) 避免螺栓承受附加的彎曲載荷,即除了要在機(jī)構(gòu)上設(shè)法保證載荷不偏心外,還應(yīng)該在工藝上保證被連接件,螺母和螺栓頭部的支撐面平整,并與螺栓軸線相垂直。在車架焊接的支撐面上設(shè)計(jì)出了沉頭座
為了防止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙,應(yīng)該檢查受載后地基結(jié)合面壓應(yīng)力的最大值不超過(guò)允許值,最小值不小于零,即有:,
其中
則
又預(yù)緊力
地基接合面在受載前由于預(yù)緊力而產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力
則有所以連接強(qiáng)度是足夠的。
再驗(yàn)算螺栓的強(qiáng)度,則有:選用M8螺栓是強(qiáng)度足夠的。
關(guān)于前后翻版的連接方式的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)和創(chuàng)新:設(shè)計(jì)者借鑒在普通家用門上固定的和荷葉件,見(jiàn)右圖示:
圖2.9 合頁(yè)
此部的上半頁(yè)(相對(duì)與圖所說(shuō))用淺螺釘上在帆板上,下半頁(yè)也用淺螺釘上在平板上,類似與家常用的門,此機(jī)構(gòu)輕松解決了翻版和平板的連接問(wèn)題,同樣,后翻版也采用了此套連接結(jié)構(gòu)(只是中間軸加粗致使上下兩頁(yè)距離增大,使其張開(kāi)角度變大使后翻版可以按預(yù)定的軌跡搭在地面,方便殘疾人連同輪椅一道登上平板。
另外,關(guān)于殘疾人登上平板以后翻版的固定問(wèn)題,設(shè)計(jì)者也借鑒了在車門設(shè)計(jì)中的掛鉤的作用(在車門后面設(shè)置掛鉤是為了防止殘疾人在平板舉升的過(guò)程中用手碰到專用門,而使門體碰上升降板,一方面對(duì)專用門的內(nèi)蒙皮有損壞,一方面對(duì)殘疾人的安全也帶來(lái)一點(diǎn)隱患,所以同組的專用門設(shè)計(jì)者便在專用門的外蒙皮上安裝了一個(gè)掛鉤,并且通過(guò)車門運(yùn)動(dòng)軌跡校核,在車廂外蒙皮的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置了掛鉤環(huán))。在后翻版上裝了一個(gè)掛鉤,同樣通過(guò)運(yùn)動(dòng)校核定下了掛鉤的長(zhǎng)度和掛鉤環(huán)的位置,具體校核過(guò)程這里從略。
3.2液壓系統(tǒng)總成計(jì)算
一.分析負(fù)載:
開(kāi)始起重輪椅的時(shí)候垂直吊臂受力最大,依據(jù)受力分析為Ft=750N最大起升力則為:F=6200N.
根據(jù)載荷F,依據(jù)其選擇液壓執(zhí)行原件的工作壓力p1=1.62MPa,因?yàn)楸鞠到y(tǒng)屬于中低亞或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),選取背壓為p2=0.35MPa,取A2/A1=2,而活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的正比關(guān)系,由此有:
即主要尺寸已經(jīng)確定進(jìn)一步可以確定d=0.707D=41mm
二.選擇基本回路,由于不存在負(fù)載制動(dòng)過(guò)程,故不需要平衡回路及制動(dòng)回路。
因?yàn)樵O(shè)計(jì)的平板要承載殘疾人與輪椅,所以系統(tǒng)的安全應(yīng)該是第一位的,升降機(jī)構(gòu)應(yīng)該在任何位置都可以自鎖,所以自然想到液壓基本回路中的鎖緊回路,原理圖見(jiàn)下:
圖2.10 液壓機(jī)構(gòu)原理圖
圖示為使用液控單向閥(又稱雙向液壓鎖)的鎖緊回路。當(dāng)換向閥作為接入時(shí),壓力油經(jīng)左邊液控單向閥進(jìn)入液壓缸左腔,同時(shí)通過(guò)控制口打開(kāi)右邊液控單向閥,使液壓缸右腔的回油可經(jīng)右邊液控單向閥及換向閥流回油箱,活塞向右運(yùn)動(dòng)。反之,活塞向左運(yùn)動(dòng)。到了需要停留的位置,只要使換向閥處于中位,因?yàn)殚y的中位為H型機(jī)能(Y型也可),所以兩個(gè)液控單向閥均關(guān)閉,使活塞雙向鎖緊,回路中由于液控單向閥的密封性好,泄露極少,鎖緊的精度主要取決于液壓缸的泄露。這種回路被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械,起重運(yùn)輸機(jī)械等有鎖緊要求的場(chǎng)合(在本設(shè)計(jì)中剛剛合適)。
本回路的實(shí)際應(yīng)用以在設(shè)計(jì)者學(xué)習(xí)《液壓與氣壓傳動(dòng)》時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)過(guò),具體見(jiàn)下圖:
圖2.11 液壓元件實(shí)物聯(lián)結(jié)圖
三.選擇液壓原件:
(一)液壓缸
液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為1.62MPa,如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.8MPa,為使壓力繼電器能可靠工作,取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最高工作壓力0.5MPa,則小流量液壓泵的最大工作壓力為;大流量液壓泵在快進(jìn),快速運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸輸油,如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa,則大流量閥的最高工作壓力為: ,則由工況圖可知:
最大流量為17.64L/min,因系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,所以取泄露系數(shù)為,則兩個(gè)液壓泵的實(shí)際流量為L(zhǎng)/min.由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為3L/min,而工進(jìn)時(shí)輸入液壓缸的流量為0.5L/min,由小流量液壓泵單獨(dú)供油,所以小液壓泵的流量規(guī)格最少應(yīng)為3.5L/min。
根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本,最后確定選取PV2R12-6/26型雙連葉片液壓泵,其小液壓泵和大液壓泵的排量分別為6ml/r和26ml/r,當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速時(shí)該液壓泵的理論流量為20.08L/min,若取液壓泵的容積效率,由于液壓缸在工進(jìn)時(shí)輸入功率最大,這是液壓泵工作壓力為2MPa,流量為27.1L/min.按圖標(biāo)去液壓泵的總效率為,則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為:
根據(jù)此數(shù)值查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y100L-6型電動(dòng)機(jī),其額定功率為,額定轉(zhuǎn)速
圖2.12 活塞桿
缸體、活塞和活塞桿的材料
1)缸體:
機(jī)床----多數(shù)采用高強(qiáng)度鑄鐵(HT200),當(dāng)壓力超過(guò)8MPa時(shí),采用無(wú)縫鋼管。
工程機(jī)械----多數(shù)采用35鋼和45鋼無(wú)縫鋼管。壓力高時(shí),可采用27SiMn無(wú)縫鋼管或45鋼鍛造。
2)活塞:
整體式活塞----多數(shù)采用35鋼和45鋼。
裝配式活塞----常采用灰鑄鐵、耐磨鑄鐵、鋁合金等,特殊需要的可在鋼活塞坯外面裝上青銅、黃銅和尼龍耐磨套。
3)活塞桿:
一般采用35鋼和45鋼,當(dāng)液壓缸的沖擊振動(dòng)很大時(shí),可使用55鋼或40Cr等合金材料
(二)閥類原件及輔助原件:
1)單向閥
單向閥分成兩類:有普通單向閥和液控單向閥.普通單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過(guò).液控單向閥既有普通單向閥的功能,并且只要在遠(yuǎn)程控制口通以一定壓力的控制油液,液流反向也能通過(guò).在工程應(yīng)用中常用兩個(gè)液控單向閥組成液壓鎖.
圖2.12 單向閥
液控單向閥可作為單向閉鎖和保壓使用。它用于液壓系統(tǒng)中,阻止油液反向流動(dòng),起到普通單向閥作用;但可利用控制壓力油,通過(guò)控制活塞打開(kāi)單向閥芯,使油液實(shí)現(xiàn)反向流動(dòng)。液控單向閥可用在需要嚴(yán)格封閉的油路中,進(jìn)行單向閉鎖,起到保壓作用。
對(duì)單向閥的要求:
1、對(duì)于正向開(kāi)啟壓力為0.04Mpa的液控單向閥,使用時(shí)不允許閥芯錐面垂直向上方安裝。
2、管接頭連接處,禁止用油漆、麻絲、聚四氟乙烯密封帶,可用密封膠。
3、對(duì)于外泄式結(jié)構(gòu)的液控單向閥,控制活塞部分的泄漏油應(yīng)從L口單獨(dú)接回油箱。
2)溢流閥
圖示為球閥式直動(dòng)型溢流閥。它也有一個(gè)阻尼活塞,但與錐閥式結(jié)構(gòu)不同,活塞與球閥之間不是剛性連接,而是通過(guò)阻尼彈簧使活塞與球閥接觸(活塞兩端的液壓力平衡)。由于活塞的阻尼作用,可使始終與活塞相連接的球閥運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。
當(dāng)壓力油自進(jìn)油口經(jīng)環(huán)形槽進(jìn)入油腔時(shí),同時(shí)液壓油經(jīng)油道進(jìn)入閥芯右面腔。當(dāng)油口處壓力升高到作用在閥芯右側(cè)的力超過(guò)彈簧力的時(shí)候。閥芯左移,閥口處于某一開(kāi)度,油腔和回油環(huán)形槽接通,油液從回油口排出,這時(shí)壓力油作用在閥心上的力就和開(kāi)度下作用在閥芯上的彈簧力保持平衡:
P·A=Fs=k(x0+△x)
由于閥芯位移量△x遠(yuǎn)小于x0,所以
P·A=Fs=k(x0+△x)≈kx0
P=F/A= k(x0+△x)/A≈kx0/A=常數(shù)
即壓力也就基本穩(wěn)定在kx0數(shù)值上。
圖2.13 溢流閥
3)三位四通換向閥
由閥體和閥芯組成。閥體圓孔內(nèi)有5條環(huán)形槽,分別對(duì)應(yīng)P、A、B、T1四個(gè)油口,閥芯上有三個(gè)凸臺(tái)。
圖2.14 三位四通換向閥
4 液壓泵
當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),在A腔,由于輪齒脫開(kāi)使容積逐漸增大,形成真空從油箱吸油,隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)充滿在齒槽內(nèi)的油被帶到B腔,在B腔,由于輪齒嚙合,容積逐漸減小,把液壓油排出、
利用齒和泵殼形成的封閉容積的變化,完成泵的功能,不需要配流裝置,不能變量結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、價(jià)格低、徑向載荷大
圖2.15 液壓泵
(三)油管:
各原件間連接軌道的規(guī)格按液壓原件接口處的尺寸決定,液壓缸進(jìn),出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵選定之后液壓缸在各個(gè)工作階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同,所以需要重新計(jì)算。
按照經(jīng)驗(yàn)值推薦去油液在壓油管的流速v=3m/s,則算得與液壓缸無(wú)桿腔及有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為 這兩根油管都選用內(nèi)徑、外徑mm的冷拔無(wú)縫鋼管。
(四)油箱
油箱容積按公式估計(jì),取其經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),故其容積為,按GB/T7938——1999規(guī)定,其標(biāo)準(zhǔn)值為V=250L。
(五)液壓動(dòng)力總成在車?yán)锏牟贾茫?
本設(shè)計(jì)液壓動(dòng)力總成的主要部件有:油箱,液壓泵,三位四通電磁換向閥,單向閥,溢流閥,液壓缸與液壓桿和件(裝在平行四邊形的對(duì)角線上,起動(dòng)力源的作用)。
依據(jù)總布置的要求,設(shè)計(jì)一輛中檔旅游客車,其地板高度離地900mm,門框離地板70mm,專用門的高度為1500mm(地板到門上沿的高度是1430mm),因?yàn)椴捎玫氖请p臂起重機(jī)構(gòu),所以動(dòng)力總成采用液壓系統(tǒng),則關(guān)鍵是液壓系統(tǒng)的布置問(wèn)題。設(shè)計(jì)者將體積較大的油箱(250L)放在專用門的前面兩個(gè)乘客位置之下,將液壓泵,三位四通閥加單向閥溢流閥的總成放在地板和車架之間,因?yàn)椴捎玫氖请p臂結(jié)構(gòu)——即需要兩個(gè)液壓缸,便牽扯兩套液壓機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)問(wèn)題。這便要一個(gè)經(jīng)過(guò)特殊制造的膠管,從三位四通閥中結(jié)出分兩路,用Y字型結(jié)構(gòu)分兩路(一叉的膠管較長(zhǎng)則布置在地板以下)則兩套機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)問(wèn)題便得以解決了。連接情況如下圖示:
圖2.16 液壓桿連接圖
待初裝的時(shí)候啟動(dòng)液壓系統(tǒng)使膠管內(nèi)充滿油,再次啟動(dòng)便能順利實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)?。ú唤?jīng)放油裝在車上以后便會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)液壓缸的運(yùn)動(dòng)不同步!初裝的時(shí)候放油是必不可少的環(huán)節(jié))
3.3其他一些相關(guān)的問(wèn)題
3.3.1機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序及其要求借助外力完成的問(wèn)題
本系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)需要借助外力來(lái)順利完成整套機(jī)構(gòu)的動(dòng)作:司機(jī)或?qū)iT受過(guò)培訓(xùn)的人員必須先將升降裝置的主題部分由車內(nèi)部手動(dòng)伸出,接著啟動(dòng)下降開(kāi)關(guān),當(dāng)升降裝置降到最低時(shí),展開(kāi)后部的后翻板,及側(cè)邊的兩個(gè)擋板。將輪椅連同殘疾人推到平板上,然后在收起后翻版,以免輪椅車向后滑以保障殘疾人的安全。接著啟動(dòng)上升開(kāi)關(guān),當(dāng)升到平板和車內(nèi)地板平齊的時(shí)候,司機(jī)須將前翻版抬起搭到車地板上,再將輪椅推入車內(nèi),而后再收起前后翻版并收起側(cè)擋板,將整個(gè)裝置推入車內(nèi),全部運(yùn)動(dòng)結(jié)束,用掛鉤將外部擋板固定在車門框上,順利將車門關(guān)住。
致 謝
論文的寫作讓我堅(jiān)定了一個(gè)信念:人生貴在持之以恒!在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,特別感謝指導(dǎo)老師郭應(yīng)時(shí)副教授在百忙之中抽出時(shí)間給予的悉心指導(dǎo)。同時(shí)感謝魏朗院長(zhǎng),陳濤老師在中期答辯中所指出的不足指出。
同時(shí)感謝同組的王鵬同學(xué),在設(shè)計(jì)上給了我很大的幫助了提示。
在論文的寫作過(guò)程中雖然有幸得到了多位老師的精心指導(dǎo),但由于本人見(jiàn)識(shí)淺陋,水平有限,因此在論文中肯定存在著許多的不足之處。敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。最后感謝各位評(píng)委老師,在繁忙的工作中抽出時(shí)間參加論文答辯會(huì),并給我提出很多寶貴意見(jiàn)。
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