便携式野战装卸装置的研制

第１２期　２００６年１２月　文章编号：１００１—３９９７（２００６）１２一Ｏ１２９一Ｏ２　机械设计与制造　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　一１２９一　便携式野战装卸装置的研制　高万玉杜振杰魏高峰　（军事医学科学院卫生装备研究所国家生物防护装备工程技术研究中心，天津３００１６１）　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｆｉｅｌｄ　ｌｏａｄｉｎｇ——ｕｎｌｏａｄｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ＧＡＯ　Ｗａｎ—ｙｕ，ＤＵ　Ｚｈｅｎ—ｊｉｅ，ＷＥＩ　Ｇａｏ—ｆｅｎｇ　（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００　１　６１，Ｃｈｉｎａ）　‘。。。’。’。’。’。’。’。‘。’。‘。‘。‘。‘。‘。…。……一～…～……一…一～…………　‘　‘　一。’。‘。’。’。’。’。‘。‘。’　一　；　【摘要】介绍了一种可折叠装卸装置，该装置结构简单，操作方便，地面适应性强，在电力不足或　其他特殊情况下，能够实现电动与手动的随时转化，适合野外环境使用，能够满足野战条件下快速、　；简捷地装卸需要。　ｊ　；　关键词：野战；便携；装卸装置　｛　；　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａ　ｆｏｌｄａｂｌｅ　ｌｏａｄｉｎｇ—ｕｎｌ。ａｄｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｃｈａｒａｃ￡ｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ｓｉｍｐｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｇｒｏｕｎｄ　ｌｆｅｘｉｂｉｌｉｔｙ．Ｕｎｄｅｒ　ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ　ｏｆ　ｄｅｉｆｃｉｅｎｔ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｉ　ｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｉｓ　ｄｅｖｉｃｅ　ｈａｓ口　ｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｗｉｔｃｈ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｎｕａｌ　ｈａｎｄｌｅ　ａｔ　２　ａｎｙ　ｍｏｍ，ｅｎｔ￣ｍａｋｉｎｇ　ｉｔ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｔｏ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎｆｉｅｌｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｃａｐａｂｌｅ　ｆｏｍｅｅｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄ　ｏｆｓｗｉｆｔ　ａｎｄ　２　２【Ｊ　ｓ　ｉｍｐｌｅ　ｍａｎｉｐＭ　ｔｉｏｎ．　２【　Ｊ２　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｉｅｌｄ；Ｐｏｒｔａｂｌｅ；Ｌｏａｄｉｎｇ—ｕｎｌｏａｄｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　２　．。．。．。．。．。．。．。…～一…一…一　一。．。．。．。．。．。．。．。．。一。…………．。一。．　．　．　．。．　．。．。．。．。．。……一。一。．　中图分类号：ＴＨ１６　文献标识码：Ａ　目前我军在野战条件下，通常采用手工搬运的方式对医用　钢丝　帐篷等大型医疗装备或其他军用装备进行搬运，不仅花费人　力，而且工作效率低；而现有的装卸设备，除了存在体积大、随军　电机　携带不方便等诸多缺陷之外，在野外遇到电力不足或其他特殊　情况下，现有装卸设备就无法正常运行。因此，有必要设计一种　电动机械式装卸装置，满足野外环境便于运输、实现迅速展开、　撤收的战术技术指标要求，在供电不足或其他特殊情况下，同　样能够进行手动操作却不会浪费过多的人力物力。　１结构设计　便携式野战装卸装置主要由起重和电器两大部分组成。起　工作状态　折叠状态　重部分包括支架、起重叉、滑轮组等。支架的顶端内侧和起重叉　图１便携式野战装卸装置总体结构示意图　的顶端外侧分别对应固定滑轮组，滑轮组上的钢丝绳一端固定　在支架上，另一端缠绕在转轴上，转轴与电机的输出相连，起重　Ｊ　Ｌ　Ｂ　叉在滑轮组的作用下沿支架上下移动，电机固定在支架台上。　一人徒手可将装卸装置展开与折叠，放人包装箱内。起重部分　零部件采用铝合金制作，部分零件为不锈钢材料Ｉ夕　观美观。展　ｌ；　　；　Ｉ　一　开后稳固可靠。装卸装置总体结构示意图如图１所示。　ｅ　２主要受力部件的强度计算　ｌ　ｌ　ｌ　口／２　便携式野战装卸装置的主要受力部件有联结在推力杆两　图２截面惯性矩　侧的滚动轴承、底脚的两个定向轮、钢丝绳以及起重叉跟部底　Ｈ＝４８ｒａｍ；Ｂ＝６０ｍｍ；ｂ＝６０—６＝５４ｎｍ￣；ａ＝６ｍｍ；ｄ：３ｍｍ；　侧等。　ａＨ　十ｂｄ　６ｘ４８　＋５４×３　２．１起重叉受力计算　＝ｌ５．９ｍｍ　２（ａＨ＋ｂｄ）２×（６ｘ４８－４－５４ｘ３）　（１）计算起重叉横截面的惯性矩，见图２。　ｈ；ｅ　一ｄ：１５．９—３＝１２．９ｎｍｌ　★来稿日期：２００６—０４—２９　维普资讯 http://www.cqvip.com

一１３０一　高万玉等：便携式野战装卸装置的研制　第１２期　ｅ　＝Ｈ一　ｙｌ＝４８—１５，９＝３２．１ｌｎｍ　厶＝÷（Ｂｅ　－＋　。　２一ｂｈ　）　＝　｝（６０×１５．９３＋６×３２。１３—５４×１２。９　）　＝１．０７９×１０　１ｎ．ｌｎ　（２）起重叉最大起重量校核（从略）。　（３）焊缝紧前截面剪应力校核　【．ｒ】一［０．６—０．８】【　】　１６２—２１６ＭＰａ　Ａ缸目＝６０×４８—５４×４５＝４５０ｍｍ　＝　＝　＝９．０５ＭＰａ－＜－　２．２钢丝绳　钢丝绳是承重最大的部件。装卸装置钢丝绳的选取应有一　定的安全系数Ｓ，即Ｆ…Ｓ　Ｆ，　其中：　广钢丝绳破断拉力Ｎ　确定钢丝绳的直径按公式：ｄ＝ｃ√Ｆ　式中：ｄ——钢丝绳最小直径ｍｍ；　选择系数；　Ｆ　——钢丝绳最大静拉力Ｎ。　选择系数ｃ根据钢丝所在机构工作级别取值０．０８５．　＝：生：　！　！　：　！：　Ｓ　６×９×６４　．３４５６　则　：０．０８５√　丽　２．８　依据设计手册，取钢丝绳直径３ｍｍ。　２．３起重叉竖臂两侧的滚动轴承　便携式野战装卸装置设计最大起重量为４００ｋｇ，而满足负　荷能力的其他小外径轴承须再车一个大直径外轮装上，这不仅　增加了工序，而且增加了成本。故选用外径和承重都符合要求的　ＣＳＬ６３０６Ｚ。　２．４底脚轮　考虑到野战条件下地面多为软质，故地脚轮子须选取宽面　且直径较大。故底脚的两个定向轮子外径选用２００ｍｍ，轮面宽　５Ｏｍｍ，承重量为５００ｋｇ，完全满足设计需要。　３电机的选择　（１）根据负载性质及环境条件初步选取一般用途的防护小　型直流电机。电机主轴负载功率的计算如下（见图３）。　链轮　图３示意图　式中：　——电机主轴负载转矩；　——链轮输出端负载转矩；　孔——减速机负载转矩（即工作负载转矩）；　孔：华×０．０４：２．２８６ｋｇＮ．ｍ（ｏ．０４ｍ为起重轮半径）。　由电机工程手册查取减速机的机械传动效率ｒ／　＝０．９６；　链轮的机械传动效率ｒ／ｌ＝０．９８，减速机变比乱＝６，链轮变　比ｅｔ＝１．７６；　由转矩折算公式可求得：　Ｔｏ＝—■■　　。＝０．２３０ｋｇＮ・　ｍ　ｒ／￡‘叼Ｉ‘　Ｌ‘ｅＩ　则电机负载功率ＰＬ＝互　盟＝０．３１１３８ｋＷ一３ｌ１．３８ｗ　由此可初步选定额定功率为Ｐｕ＝５２８Ｗ的直流电机　ＺＹＴ１３０／３５，显然Ｐｕ＞ＰＬ。　（２）对电机过载能力的校核　ＺＹＴ１３０／３５电机的额定转矩ＭＮ：　＝０．３９　经查该型电机的过载倍数则该电机可承受的最大转矩为：　Ｍ　＝Ａ‘肘Ⅳ＝０．５８５ｋｇＮ‘ｍ＞０．２３０ｋｇＮ。ｍ　故该电机过载能力校验可通过。　４基本性能试验　为了考核便携式野战装卸装置的各项性能，进行了最大起重　量试验、最大举升高度试验、手柄操作力试验。试验结果见表１。　表１主要力学性能指标完成情况　序号　项　目　原定指标　达到指标　１　最大起重量　将３００ｋｇ砝码放在试验机架　无卡滞、松　上，由配套电机升降（或１人　旷、损坏和　操纵手柄），在全行程范围内　永久变形。　升降两次。升高到最大高度　时松开装卸装置应无卡滞、　松旷、损坏和永久变形等。　２最大举升高度　装卸装置满载３００ｋｇ重物，由　１．６２ｍ　配套电机（或１人操纵手柄）　从最低点开始匀速举升至最　高位置并测量最大举升高度，　要求不小于１．６ｍ。　３手柄操作力　装卸装置满载３００ｋｇ重物。１　７５Ｎ　人操纵手柄，在合适位置将手　柄停在竖直方向，用不确定度　为０，５Ｋｇ的弹簧秤拉住手柄　直至其转动。记录弹簧秤指示　盘读数，要求不大于８０Ｎ　５结论　。　研制的便携式野战装卸装置样机经基本性能试验和试　验试用表明，其主要技术参数与基本技术性能达到了科研任务　书规定的战术技术指标要求。该装卸装置结构简单，操作方便，　由于采用的是架体可折叠方式，既方便了存放和运输，地面适应　性强。而且在电力不足或其他特殊情况下，还能够实现电动与手　动的随时转化，实用性强，适合野外环境使用，能够满足野战条　件下快速、简捷地装卸需要。　参考文献　１龚志钰等．材料力学．科学出版社，１９９９，８．　２徐灏等．机械设计手册．北京：机械工业出版社，１９９１，９．　３钱清泉等　新编实用电工手册．电子科技大学出版社，１９９６，５．