一種基于高靜低動(dòng)隔振器的防暈船裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防暈船裝置和方法，尤其涉及一種基于高靜低動(dòng)隔振器的防暈船裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]暈船現(xiàn)象屬于暈動(dòng)病的一種，它是由于人體平衡感受器官一一內(nèi)耳前庭神經(jīng)在汽車啟動(dòng)、加減速、剎車、船舶晃動(dòng)、顛簸，電梯和飛機(jī)升降時(shí)，受到各種特定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的刺激，使前庭器內(nèi)毛細(xì)胞產(chǎn)生形變放電，向中樞傳遞并感知。這些前庭電信號(hào)的產(chǎn)生、傳遞在一定限度和時(shí)間內(nèi)人們不會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)，但每個(gè)人對(duì)這些刺激的強(qiáng)度和時(shí)間的耐受性有一個(gè)限度，這個(gè)限度就是致暈閾值，如果刺激超過了這個(gè)限度就要出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)病癥狀。在相同的客觀條件下，只有部分人出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)病癥狀。此外船舶短暫的顛簸、搖擺或旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)并不會(huì)馬上導(dǎo)致暈船現(xiàn)象，而是長(zhǎng)時(shí)間處于加速運(yùn)動(dòng)的人才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
[0003]市面上對(duì)于暈動(dòng)癥的治療和預(yù)防主要還是采用藥物的方法，比如防暈扎帶、防暈貝占、按摩翳風(fēng)穴和乘坐船舶時(shí)盡量靠窗等。然而這些方法只是在緩解、減小暈動(dòng)癥對(duì)人體的傷害，并不能從根源上解決暈動(dòng)癥問題。
[0004]國內(nèi)黃飛靈發(fā)明了一種抗風(fēng)浪、防暈船的艦船航海平衡結(jié)構(gòu)，其包含了船體，船身和安裝在船身上的基板，船身上設(shè)有至少三個(gè)用于支撐基板并可以調(diào)節(jié)支撐高度的支撐裝置，船體上設(shè)置有基板平衡裝置，基板平衡裝置通過監(jiān)控基板的傾斜度來控制各支撐裝置的支撐高度，通過平衡結(jié)構(gòu)消除搖擺，減輕人的眩暈。
[0005]上海智晟航空科技有限公司發(fā)明了一種防暈船機(jī)構(gòu)，包括了一個(gè)沿長(zhǎng)度方向與船艙內(nèi)部框架相軸接的外掛架和一個(gè)沿船的寬度方向與外掛架相軸接的內(nèi)掛架，外掛架由一矩形框架和定位框架組成，內(nèi)掛架由支架和平鋪架組成，內(nèi)掛架在與外掛架相軸接的兩側(cè)設(shè)有垂直下拉的支架，兩側(cè)支架的地段通過用于鋪設(shè)船艙地板的平鋪架相連。
[0006]然而，現(xiàn)有的防暈船結(jié)構(gòu)防暈船效果并不理想，沒有從根本上解決人體由于船體顛簸、振動(dòng)引起的暈船癥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防暈船效果好、能夠滿足對(duì)人體的承重和對(duì)人體眩暈敏感振動(dòng)信號(hào)隔離的防暈裝置和方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于高靜低動(dòng)隔振器的防暈船裝置，包括隔振器，該隔振器被設(shè)置為同時(shí)具有高靜態(tài)剛度和低動(dòng)態(tài)剛度，高靜態(tài)剛度用于承載人體的重量，低動(dòng)態(tài)剛度用于隔離船體產(chǎn)生的令人眩暈的振動(dòng)。該隔振器有效地避免和解決了普通隔振器剛度過低不能承受人體重量的缺陷，或者普通隔振器剛度過高而不能有效隔離人體敏感的船體振動(dòng)頻率成分等問題。
[0009]進(jìn)一步地，隔振器包括螺旋彈簧，螺旋彈簧安裝在設(shè)置于船的座椅底部的豎直支撐部和船上的底座之間，座椅在螺旋彈簧的支撐下能夠沿豎直方向移動(dòng)。采用螺旋彈簧支撐可以隔離由船體振動(dòng)傳遞上來的高頻振動(dòng)成分，同時(shí)又能夠支撐人體自身的重量，具有一定的穩(wěn)定性和舒適性。
[0010]進(jìn)一步地，船的座椅底部的豎直支撐部設(shè)置有直線軸承，螺旋彈簧套設(shè)在直線軸承外，直線軸承用于增大隔振器的隔振效果，并減小座椅在豎直方向上的摩擦力。
[0011]進(jìn)一步地，根據(jù)人體重量和彈簧參數(shù)的不同，螺旋彈簧設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)。
[0012]進(jìn)一步地，多個(gè)螺旋彈簧為并聯(lián)設(shè)置。
[0013]進(jìn)一步地，隔振器還包括片彈簧組，片彈簧組安裝在設(shè)置于船的座椅底部的豎直支撐部和設(shè)置于船的底座的基座支撐部之間。
[0014]進(jìn)一步地，設(shè)置于座椅底部的豎直支撐部上設(shè)置有第一槽型結(jié)構(gòu)，設(shè)置于船的底座的基座支撐部上設(shè)置有與第一槽型結(jié)構(gòu)相對(duì)的第二槽型結(jié)構(gòu)，片彈簧組的一端安裝在第一槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)，并與第一槽型結(jié)構(gòu)為線接觸，片彈簧組的另一端安裝在第二槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)，并與第二槽型結(jié)構(gòu)為線接觸。片彈簧組的動(dòng)態(tài)剛度由第一槽型結(jié)構(gòu)和第二槽型結(jié)構(gòu)的水平距離和豎直距離決定。
[0015]本發(fā)明的片彈簧組通過與螺旋彈簧組合能夠使隔振器隔離人體敏感頻段內(nèi)的振動(dòng)。通常人體對(duì)垂直振動(dòng)最敏感的頻率范圍為4-8Hz，對(duì)水平振動(dòng)最敏感的頻率范圍1-2Hz。
[0016]進(jìn)一步地，片彈簧組至少包括兩組，每組片彈簧組包括兩片片彈簧。
[0017]進(jìn)一步地，各組片彈簧組以船的座椅底部的豎直支撐部為中心呈中心對(duì)稱布置。
[0018]進(jìn)一步地，片彈簧組設(shè)置有四組，相鄰兩組片彈簧組之間間隔90°。
[0019]進(jìn)一步地，在每組片彈簧組中，兩片片彈簧以拱形布置形成曲梁結(jié)構(gòu)。
[0020]進(jìn)一步地，每組片彈簧組與螺旋彈簧之間的夾角大約為90°，該夾角能夠根據(jù)人體重量和船體的工作情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使得隔振器能夠適用于大多數(shù)的工況和大部分人群。
[0021]本發(fā)明還提供了一種基于高靜低動(dòng)隔振器的防暈船方法，用于隔離振動(dòng)頻段中導(dǎo)致人眩暈的成分，該方法包括:
[0022]步驟一、安裝高靜低動(dòng)隔振器，該高靜低動(dòng)隔振器包括螺旋彈簧和片彈簧組；
[0023]其中，步驟一包括:
[0024](I)在船的座椅底部的豎直支撐部和船上的底座之間設(shè)置螺旋彈簧，該螺旋彈簧能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人體重量的支撐；
[0025](2)在船的座椅底部的豎直支撐部上加工出第一槽型結(jié)構(gòu)，在船的底座的基座支撐部上加工出第二槽型結(jié)構(gòu)，將片彈簧組的兩端分別安裝于第一槽型結(jié)構(gòu)和第二槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)；
[0026]步驟二、調(diào)整第一槽型結(jié)構(gòu)和第二槽型結(jié)構(gòu)之間的水平距離和豎直距離，以改善隔振器的性能，最大程度地濾除使不同人群眩暈的振動(dòng)成分，從而適應(yīng)更多的人群。
[0027]進(jìn)一步地，步驟一中，片彈簧組的一端安裝在第一槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)，并與第一槽型結(jié)構(gòu)為線接觸，片彈簧組的另一端安裝在第二槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)，并與第二槽型結(jié)構(gòu)為線接觸。
[0028]進(jìn)一步地，基于高靜低動(dòng)隔振器的防暈船方法還包括:步驟三、在船的座椅底部的豎直支撐部安裝直線軸承，使螺旋彈簧套設(shè)在直線軸承外;直線軸承用于增大隔振器的隔振效果，并減小座椅在豎直方向上的摩擦力。
[0029]進(jìn)一步地，在步驟一中，根據(jù)人體重量和彈簧參數(shù)的不同，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)螺旋彈簧;若設(shè)置多個(gè)螺旋彈簧，則使多個(gè)螺旋彈簧并聯(lián)設(shè)置。
[0030]進(jìn)一步地，在步驟一中，至少設(shè)置兩組片彈簧組，并使每組片彈簧組包括兩片片彈
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[0031]進(jìn)一步地，在步驟一中，使各組片彈簧組以船的座椅底部的豎直支撐部為中心呈中心對(duì)稱布置。
[0032]進(jìn)一步地，在步驟一中，設(shè)置四組片彈簧組，并使相鄰兩組片彈簧組之間間隔90°。
[0033]進(jìn)一步地，在步驟一中，將每組片彈簧組中的兩片片彈簧以拱形布置形成曲梁結(jié)構(gòu)。
[0034]進(jìn)一步地，步驟一還包括:(3)根據(jù)人體重量和船體的工作情況調(diào)整每組片彈簧組和螺旋彈簧之間的夾角，使得隔振器能夠適用于大多數(shù)的工況和大部分人群。優(yōu)選地，將每組片彈簧組與螺旋彈簧之間的夾角調(diào)整為約90°。
[0035]本發(fā)明的基于高靜低動(dòng)隔振器的防暈船裝置和方法，主要通過包括螺旋彈簧和片彈簧組的具有高靜態(tài)剛度和低動(dòng)態(tài)剛度的隔振器，同時(shí)能夠支撐承受人體的重量，隔離和濾除船體振動(dòng)中能夠引起人體眩暈的頻率成分，通常垂直布置的隔振器能夠隔離頻率范圍為4-8Hz的船體在垂直方向的振動(dòng)，水平布置的隔振器能夠隔離頻率范圍l-2Hz的船體水平方向的振動(dòng)，明顯改善海員和乘客長(zhǎng)期乘船由于船體垂直和水