Стенд для випробувань ходунків

Реферат: Пристрій містить станину, барабан з електроприводом, навантажувач з електроприводом з регулятором частоти обертів електродвигуна та з приєднаним до нього кривошипно-шатунним механізмом із пружиною навантаження, тензометричний датчик, талреп, який встановлено на траверсі, виконаній із затискачами, аналого-цифровий перетворювач, сполучений з тензометричним датчиком та з комп'ютером, на верхній стойці станини закріплені шарнірні обмежувачі. На подіумі встановлені опори для ніжок ходунків. На станині встановлені аналогічні додатковий барабан з електроприводом, додатковий навантажувач з електроприводом та з регулятором частоти обертів, сполученим через пружину навантаження з додатковим кривошипно-шатунним механізмом, до якого через талреп, встановлений на траверсі, приєднано додатковий тензометричний датчик. На подіумі станини встановлені додаткові дві опори для ніжок ходунків, на обох барабанах встановлені лічильники обертів барабанів. На обох навантажувачах встановлені лічильники циклів навантажувачів, тензометричні датчики, лічильники обертів барабанів та лічильники обертів навантажувачів, сполучені через аналогоцифровий перетворювач з комп'ютером. UA 106141 U (12) UA 106141 U UA 106141 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медичної техніки, а саме до технічних засобів реабілітації, і може бути використана для випробування засобів для ходьби, керованих двома руками, до яких належать ходунки-рамки та ходунки на колесах. Відомий стенд для випробовувань ходунків (ДСТУ ISO-11199-2-2005 "Засоби для ходьби керовані двома руками. Вимоги і методи випробовувань. Частина 2. Ходунки на колесах", розділ 5.12.2, рис. 11), який містить нерухому станину, барабан, встановлений з можливістю обертання, на яких встановлені відповідно опори і колеса ходунків, та навантажувач, який діє на ручку ходунків у вертикальному напрямку циклами з навантаженням від 280Н  2 % до 800Н  2 % в залежності від маси користувача. Недоліки його полягають у тому, що такий стенд не дозволяє визначити експлуатаційну міцність при статичних і динамічних навантаженнях. З його допомогою проводяться випробовування ходунків лише на втому, що недостатньо для визначення експлуатаційних характеристик цих засобів. Відомий також стенд для випробувань ходунків (патент UA №86874С2, 2009 р.), що містить станину, барабан, встановлений з можливістю обертання на станині, навантажувач, опори для ніжок ходунків, привід для обертання барабана, привід навантажувача з регулятором частоти обертів, навантажувач виготовлений у вигляді безступінчатого частотного перетворювача, встановлений на станині з можливістю переміщення уздовж станини, кривошипно-шатунний механізм, приєднаний до частотного перетворювача, пружина навантаження, сполучена з кривошипно-шатунним механізмом, тензометричний датчик, розміщений між кривошипношатунним механізмом та талрепом, який встановлено на траверсі, виконаній із затискачами, аналого-цифровий перетворювач, сполучений з тензометричним датчиком, та з комп'ютером, на верхній стойці станини закріплені шарнірні обмежувачі, а на подіумі додаткові дві опори для ніжок ходунків, привод навантажувача має індикатор для контролю зусилля. Цей пристрій є найближчим аналогом. Недоліком цього стенда є його недостатня продуктивність, тому що при циклічних випробуваннях, згідно ДСТУ ISO 11199: 2007, ходунки необхідно змінно навантажувати протягом 200 000 циклів із частотою із частотою не більше 1Гц, що займає більше 55 годин. При 8-годинній роботі на добу термін випробувань одного зразка складає 7 робочих днів. Тобто продуктивність стенда становить три зразки на місяць, що недостатньо при необхідності випробувань значної партії ходунків різних конструкцій. Технічною задачею запропонованої корисної моделі є розширення експлуатаційних можливостей стенда при проведенні статичних та циклічних випробувань ходунків-рамок і ходунків на колесах, скорочення часу випробовувань та підвищення зручності в роботі. Поставлена задача вирішується тим, що в стенді для випробувань ходунків, що містить станину, барабан з електроприводом, встановлений з можливістю обертання на станині навантажувач з електроприводом з регулятором частоти обертів електродвигуна, виконаним у вигляді безступінчастого частотного перетворювача з приєднаним до нього кривошипношатунним механізмом із пружиною навантаження, тензометричний датчик, розміщений між кривошипно-шатунним механізмом та талрепом, який встановлено на траверсі, виконаній із затискачами, аналого-цифровий перетворювач, сполучений з тензометричним датчиком, та з комп'ютером, на верхній стойці станини закріплені шарнірні обмежувачі, а на подіумі встановлені опори для ніжок ходунків, привод навантажувача має індикатор для контролю зусилля опору, згідно з корисною моделлю, введено встановлені на станині аналогічні додатковий барабан з електроприводом, додатковий навантажувач з електроприводом та з регулятором частоти обертів, сполученим через пружину навантаження з додатковим кривошипно-шатунним механізмом, до якого через талреп, встановлений на траверсі, приєднано додатковий тензометричний датчик, на подіумі станини встановлені додаткові дві опори для ніжок ходунків, на обох барабанах встановлені лічильники обертів барабанів, на обох навантажувачах встановлені лічильники циклів навантажувачів, тензометричні датчики, лічильники обертів барабанів та лічильники обертів навантажувачів, сполучені через аналогоцифровий перетворювач з комп'ютером. Використання двох робочих позицій на одному стенді дозволяє одночасно випробовувати двоє ходунків різних конструкцій з різними параметрами навантаження та за допомогою лічильників, тензометричних датчиків і аналого-цифрового перетворювача фіксувати результати їх випробувань на комп'ютері. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому показана принципова схема стенда для випробування ходунків. Стенд містить станину 1, виконану у вигляді горизонтальної площадки, з двох сторін якої на вертикальних стойках встановлені два аналогічні барабани 2 з двома електроприводами 3 1 UA 106141 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 обертання барабанів. На середній частині горизонтальної площадки станини 1 на напрямних з можливістю переміщення уздовж станини встановлені два навантажувачі 4 із електроприводами 5 навантаження, приєднаними до кривошипно-шатунного механізму 6, з'єднаними з пружинами 7 навантаження. Кожен із електроприводів 5 навантажувача 4 сполучений з відповідним регулятором частоти обертів, виконаним у вигляді безступінчатого частотного перетворювача. На кожному кривошипно-шатунному механізмі 6 встановлені тензометричні датчики 8, з'єднані з талрепами 9, які розміщені на траверсі 10, виконаній із затискачами 11. До бокових стійок станини 1 прикріплені шарнірні обмежувачі 12, а на подіумі 13, встановленому на станині 1, закріплені дві пари опор 14 для встановлення ніжок ходунківрамок. На обох барабанах 2 встановлені лічильники 15 обертів барабанів, на обох навантажувачах 4 встановлені лічильники 16 циклів навантаження. Тензометричні датчики 8, лічильники 15 обертів барабанів та лічильники 16 обертів навантажувачів через аналогоцифровий перетворювач 17 сполучені з комп'ютером 18. Пристрій використовують для випробувань ходунків 19 різних конструкцій, наприклад ходунків на 4-х колесах, ходунків-рамок на 4-х стійках, ходунків на 2-х колесах та 2-х стійках чи інших. Випробування ходунків на стенді проводять наступним чином. На стенд встановлюють одночасно два ходунки 19. При проведенні випробувань ходунків на колесах, їх встановлюють колесами на барабан 2. Навантажувачі 4 переміщують по напрямних в горизонтальній площині станини 1 і встановлюють в проекції ручок ходунків 19, фіксуючи їх за допомогою затискачів 11. Це дозволяє вибрати положення для оптимального навантаження ходунків різної конструкції та типорозмірів. При випробуванні ходунків, виконаних у вигляді рамок, їх встановлюють на дві опори 14, а ручки фіксують регульованими затискачами 11. При статичних випробуваннях за допомогою навантажувачів 4 через талреп 9 задають статичне зусилля, необхідне за умовами випробувань, що діє на ходунки 19. Це зусилля сприймається тензометричним датчиком 8 і через аналого-цифровий перетворювач 17 передається на комп'ютер 18. При динамічних випробуваннях амплітуду для циклічних навантажень встановлюють за допомогою кривошипно-шатунного механізму 6, змінюючи розташування його осі, а силу навантаження - змінюючи жорсткість пружини 7 та довжину талрепа 9. Включають електропривід 3 обертання барабанів 2, який залучає до обертання колеса ходунків 19, що випробовуються. За допомогою електропривода 5 навантажувача 4 за рахунок регулятора частоти обертів, виготовленого у вигляді безступінчастого частотного перетворювача, задають частоту циклічних навантажень, плавно регулюють швидкість обертання, встановлюючи її залежно від програми випробування та контролюють кількість циклів навантаження за допомогою лічильників 16. Дані випробувань з тензодатчиків 8, лічильників 15 обертів барабанів та лічильників 16 обертів навантажувачів через аналого-цифровий перетворювач 17 передаються на комп'ютер 18, де фіксуються для подальшого аналізу. При динамічних випробуваннях ходунків, виконаних у вигляді рамок, проводять аналогічні циклічні навантаження, не включаючи електропривід 3 обертання барабанів 2. В УкрНДІ протезування виготовлено стенд, який успішно використовується при проведенні дослідних випробувань ходунків різних конструкцій, при проведенні сертифікаційних випробувань з метою впровадження їх виробництва на підприємствах галузі. Таким чином, стенд для випробувань ходунків за рахунок використання двох автономних робочих місць дозволяє одночасно випробовувати двоє ходунків різних конструкцій, з різними параметрами випробування та роздільно фіксувати результати випробувань кожного з них на одному комп'ютері. Це дозволяє скоротити сумарний час випробування, зменшити площу, необхідну для встановлення випробувального устаткування. За рахунок можливості одночасного проведення на одному стенді статичних та динамічних випробувань значно зменшується час на їх проведення, що має велике значення при вирішенні питань про впровадження нових розробок у виробництво. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Стенд для випробування ходунків, що містить станину, барабан з електроприводом, встановлений з можливістю обертання на станині навантажувач з електроприводом з регулятором частоти обертів електродвигуна, виконаним у вигляді безступінчастого частотного перетворювача з приєднаним до нього кривошипно-шатунним механізмом із пружиною навантаження, тензометричний датчик, розміщений між кривошипно-шатунним механізмом та талрепом, який встановлено на траверсі, виконаній із затискачами, аналого-цифровий перетворювач, сполучений з тензометричним датчиком та з комп'ютером, на верхній стойці станини закріплені шарнірні обмежувачі, а на подіумі встановлені опори для ніжок ходунків, 2 UA 106141 U 5 привод навантажувача має індикатор для контролю зусилля опору, який відрізняється тим, що введено встановлені на станині аналогічні додатковий барабан з електроприводом, додатковий навантажувач з електроприводом та з регулятором частоти обертів, сполученим через пружину навантаження з додатковим кривошипно-шатунним механізмом, до якого через талреп, встановлений на траверсі, приєднано додатковий тензометричний датчик, на подіумі станини встановлені додаткові дві опори для ніжок ходунків, на обох барабанах встановлені лічильники обертів барабанів, на обох навантажувачах встановлені лічильники циклів навантажувачів, тензометричні датчики, лічильники обертів барабанів та лічильники обертів навантажувачів сполучені через аналого-цифровий перетворювач з комп'ютером. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3