城市轨道车辆客室座椅的研究及设计

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年3月第8期   作者:蔡昌亮
[导读] 随着我国科技的不断发展和进步,城市轨道车辆的发展对人们的日常生活的出行方式有着重要的作用。
        蔡昌亮
        中车大连机车车辆有限公司
        随着我国科技的不断发展和进步,城市轨道车辆的发展对人们的日常生活的出行方式有着重要的作用。在城市轨道交通车辆上,其中客室座椅的设计和布置是影响乘客乘坐舒适性的主要因素,本文主要阐述客室座椅的玻璃钢材质特点以及客室座椅的布置和安装方式,使其满足技术要求以达到舒适可靠的乘坐要求。
关键词:玻璃钢材料 客室座椅 舒适性 城轨车辆
1.概述
        随着城市轨道交通的高速发展,人们对城市轨道车辆的需求与日俱增,同时,人们也对城市轨道车辆的乘坐舒适度的要求也逐渐提高。其中客室座椅是乘客乘坐城市轨道车辆的主要方式,是乘坐舒适度的一个重要指标。
2.客室座椅的材质
        客室座椅的座椅面采用玻璃钢材料,玻璃钢是种新型的复合材料,又称玻璃纤维增强塑料。根据所使用的树脂品种不同来分类,有聚酯玻璃钢、酚醛玻璃钢、环氧玻璃钢。玻璃钢对大气、水、一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂有良好的抵抗能力,同时具有良好的抗疲劳性能以及耐腐蚀性,对于抵抗阳光、氧气、热、雨、雪、风、沙、雾等方面的性能是非常优异的。通过在玻璃钢表面喷涂涂层等方法可以起到保护和维修的作用,进一步提高其腐蚀性。玻璃钢是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体,高频下仍能保护良好的介电性;玻璃钢的热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝缘材料;玻璃钢相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金刚媲美。
        根据需要可以灵活地将玻璃钢设计出各种结构产品,来满足使用要求,从而使产品有很好的整体性。可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。玻璃钢的成型技术包括有手糊成型技术、喷射成型技术、模压成型技术、纤维缠绕成型技术、卷管成型技术、袋压成型技术、拉挤成型技术、板材连续成型技术、管道连续成型技术、增强反应注射模塑成型技术、RTM成型技术等。手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混合液为基体,以玻璃纤维及其织物为增强材料,在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合,使二者粘接在一起,是制造玻璃钢制品的一种工艺方法,其适用于多品种、小批量的生产,而不受制品种类和形状的限制。


3.玻璃钢的材质性能
吸水性:≤0.5%
拉伸强度:≥180MPa
弯曲强度:≥150MPa
冲击韧性(无缺口):≥150kJ/m2
树脂含量(不计胶衣层和富树脂层):35%~50%
4.座椅设计依据
        设计的座椅必须能使乘客保持良好的坐姿,使其脊柱自然弯曲,保证合理的体压分布并使其肌肉松弛,上体通向大腿的血管不受压迫,血液循环正常,并具有腰椎依托感、腰背部贴合感和侧向稳定感。能有效隔离或衰减路面不平产生的振动,满足大多数驾乘者坐姿舒适性的要求。车辆座椅设计的依据是人体各部位的测量数据、各种心理学和生理学的一些规则和标准等。人体测量数据是座椅设计的最主要依据。在设计过程中车辆座椅空间应该尽可能满足绝大多数乘客的需求,因此,人体数据的选取应该遵循地域原则。同时考虑平均原则、安全原则等相关因素,按人机学的观点来确定车辆座椅外形。为了保证客室座椅的舒适性,参考人体测量数据所以采用如下参数:
座深:≥360mm
有效宽度:≥420mm
座椅面到地板面高度:380mm~450mm
座垫倾角3°~8°
座椅背倾角105°~110°
5.座椅的安装
        座椅是通过座椅骨架固定在侧墙上,首先安装座椅骨架组成,根据设计安装尺寸,在侧墙上布置T型滑槽,利用T型螺栓将座椅骨架组成安装到侧墙上。其中座椅安装架、座椅骨架组成是根据承重载荷设计的,其强度完全满足整体的安全需求。然后用连续螺栓将座椅安装在座椅骨架上,这样既便于拆卸安装,又有利于座椅的局部调整,满足承载需求。
6.座椅的布置
        为适应城市轨道交通车辆路途短、运输量大的特点,在考虑到客室座椅舒适、稳定、可靠的前提下,座椅的整体布置要同时考虑到城轨车辆内部的整体布局。根据城轨车辆的整体的结构尺寸及城轨车辆内饰安装的美观要求,客室座椅采用六人座椅组成和三人座椅组成两种形式的混合布局,客室座椅位于车体内部两侧,相对布置,即客室座椅采用靠墙纵向布置方式,在相邻两车门之间设置一条六人长座椅,车厢的端部为三人短座椅,既满足了载容量,又保证了座椅安装的整洁美观。
7.结论
        综上所述,由于采用玻璃钢材料具有足够高的拉伸强度以及耐腐蚀性,客室座椅具有稳定可靠的特点。客室座椅的设计和布置能直接影响乘客的舒适性,六人座椅组成和三人座椅组成混合布局的方式能大大提高空间利用率,满足城轨车辆客室座椅舒适可靠的要求。
参考文献
[1]刘雄亚. 复合材料新进展化学工业. 北京: 化学工业出版社, 2007
[2]何宇生. 复合材料(玻璃钢)与工业设计[M] 北京: 化学工业出版社, 2004, 9
[3]孙丽萍. 王立国. 地铁车辆内装设计人机工程学分析. 大连交通大学学报, 2010
[4]南井健治. 铁道车辆的座椅. 长客科技, 1995
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