Пристрій для випробувань протезно-ортопедичних виробів

Реферат: Пристрій для випробувань протезно-ортопедичних виробів, що включає станину; дві навантажуючі площадки для встановлення випробувальних зразків; два кронштейни, на яких встановлені тензодатчики сполучені з аналого-цифровим перетворювачем, приєднаним до комп’ютера; знімні пінолі; два навантажувачі із змінними пружинними елементами; механічний привід; регулятор частоти коливання механічного приводу; два вертикальних вузли фіксації, на яких з можливістю відокремлення встановлені затискні елементи для закріплення випробувальних зразків протезно-ортопедичних виробів та механізм регулювання навантаження в процесі циклічних випробувань протезно-ортопедичних виробів. Механізм регулювання навантаження виконаний у вигляді втулки ексцентричної з підшипниками та втулки конусної, встановлених на валу механічного приводу. Конусна втулка контактно сполучена із втулкою ексцентричною та закріплена на валу за допомогою гайки, корпус підшипника сполучений з одним кінцем повзуна, другий кінець якого через талреп сполучено із навантажувачем, який через шток сполучено з кронштейном. Пристрій дозволяє підвищити об'єктивність оцінки випробувальних зразків на міцність та довговічність. UA 98745 C2 (12) UA 98745 C2 UA 98745 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до медичної техніки і може бути використаний при проведенні експлуатаційних випробувань протезно-ортопедичних виробів. Відомий пристрій для випробувань вузлів протезів нижніх кінцівок деклараційний патент UA № 69771A, 2004 р., який включає станину, два вертикальних вузли фіксації стоп, два вузли циклічних навантажень зі змінними пружинними елементами, механічний привід, виконаний у вигляді кривошипно-шатунного механізму, дві навантажувальні площадки з чотирма робочими зонами для установки стоп протезів нижніх кінцівок, вузол циклічних навантажень, сполучений з пультом керування, та піноль з елементами фіксації для установки колінних вузлів. Недоліки його полягають у тому, що механічний привід не дозволяє регулювати та імітувати реальні навантаження на випробувальні протезно-ортопедичні вироби в умовах експлуатації, а циклічні випробування проводяться з недостатньою частотою коливань, що потребує значних затрат часу. Відомий також пристрій для випробувань вузлів протезів нижніх кінцівок по патенту UA №77525, 2006 р., який включає станину; дві навантажуючі площадки для встановлення штучних стоп; два кронштейни, на яких встановлені тензодатчики, сполучені з аналого-цифровим перетворювачем, приєднаним до комп'ютера; чотири знімні пінолі; два навантажувачі із змінними пружинними елементами; механічний привід, виконаний у вигляді кривошипношатунного механізму; регулятор частоти коливання механічного приводу; два вертикальних вузли фіксації, на яких з можливістю відокремлення встановлені затискні елементи для закріплення штучних стоп та затискні елементи для закріплення колінних механізмів протезів. Недоліки його полягають у тому, що механічний привід не дозволяє регулювати навантаження з потрібними характеристиками та імітувати реальні навантаження на протезноортопедичні вироби в умовах експлуатації, Технічною задачею винаходу є розширення експлуатаційних можливостей пристрою при проведенні статичних та циклічних випробувань протезно-ортопедичних виробів. Ця задача вирішена тим, що в пристрої для випробувань протезно-ортопедичних виробів, який включає станину; дві навантажуючі площадки для встановлення випробувальних зразків; два кронштейни, на яких встановлені тензодатчики, сполучені з аналого-цифровим перетворювачем, приєднаним до комп'ютера; знімні пінолі; два навантажувачі із змінними пружинними елементами; механічний привід; регулятор частоти коливання механічного приводу; вертикальна несуча рама, на якій з можливістю відокремлення встановлені затискні елементи для закріплення випробувальних зразків протезно-ортопедичних виробів, згідно з винаходом, у останній введено механізм регулювання навантаження в процесі циклічних випробувань протезно-ортопедичних виробів, виконаний у вигляді втулки ексцентричної з підшипниками, та втулки конусної, встановлених на валу механічного приводу, при цьому конусна втулка контактно сполучена із втулкою ексцентричною та закріплена на валу за допомогою гайки, корпус підшипника сполучено з повзуном, а другий кінець повзуна сполучено із талрепом, який шарнірно з'єднано з навантажувачем, який через шток сполучено з кронштейном. Введення в пристрій механізму регулювання зусилля навантаження в процесі циклічних випробовувань протезно-ортопедичних виробів, за рахунок ексцентриситету втулки та кривошипі вала, дозволяє вибирати та регулювати зусилля механічного приводу в необхідному для виробу, який випробовується, діапазоні навантаження. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому показано: Фіг. 1 - принципова схема пристрою для випробувань протезно-ортопедичних виробів; Фіг. 2 - схема механізму регулювання зусилля навантаження; Фіг. 3 - механізм регулювання навантаження. Пристрій для випробувань протезно-ортопедичних виробів виготовлено двосторонньо симетричним. Пристрій включає станину 1 (фіг. 1), на якій встановлені дві навантажуючі площадки 2, два кронштейни 3, на яких встановлені тензодатчики 4, сполучені з аналогоцифровим перетворювачем 5, приєднаним до комп'ютера 6, знімні пінолі 7, два навантажувачі 8 з встановленими на них змінними пружинними елементами 9, механічний привід 10, регулятор 11 частоти коливання механічного приводу 10, вертикальну несучу раму 12 фіксації, на якій з можливістю відокремлення встановлені два затискні елементи 13 для закріплення випробувальних зразків 14. До механічного приводу 10 приєднані механізми 15 регулювання навантаження, кожен із яких виконано у вигляді втулки 16 (фіг. 2) ексцентричної з підшипником 17, контактно сполученої із втулкою 18 конусною. Втулка 16 ексцентрична та конусна втулка 18 встановлені на кривошипі 20 вала привода 10 та закріплені за допомогою гайки 21. Корпус підшипника 17 сполучено з повзуном 22. Другий кінець повзуна 22 сполучено із талрепом 23 1 UA 98745 C2 5 10 15 20 25 (фіг. 1), який шарнірно з'єднано з навантажувачем 8. Навантажувач 8 через шток 24, встановлений в пінолях 7, сполучено з кронштейном 3. Випробування протезно-ортопедичних виробів проводять наступним чином. Випробувальний зразок або декілька зразків, наприклад колінні вузли протезів, штучні стопи встановлюють на навантажуючі площадки 2 та закріплюють за допомогою затискних елементів 13. За допомогою талрепа 23 та навантажувача 8 з пружинним елементом 9 на випробувальні зразки передають статичне навантаження, контролюючи його тензодатчиками 4. При проведенні динамічних випробувань для кожного із випробувальних зразків встановлюють необхідну величину навантаження за допомогою зміни положення ексцентричної втулки 16 на кривошипі вала 20, яка встановлена в підшипнику 17 та передає рухи повзуну 22. В залежності від величини ексцентриситету (положенням ексцентричної втулки 16 на кривошипі вала 20) хід повзуна 22 за один навантажувальний цикл може змінюватися від 0 до 40 мм. Пікові значення навантаження регулюються за допомогою пружинного елемента 9, що встановлено в навантажувачі 8. Навантаження через шток 24 послідовно передається на кронштейн 3, тензодатчик 4, навантажуючу площадку 2 та на випробуваний зразок 14. Тензодатчики 4 передають інформацію про параметри циклічних навантажень через аналого-цифровий перетворювач 5 на комп'ютер 6, де фіксуються та обробляються. Інформація використовується для аналізу даних про міцність та довговічність випробувальних зразків. В УкрНДІпротезування виготовлено чотири зразки механізму регулювання циклічних навантажень, які використані в стендах для випробувань протезно-ортопедичних виробів різного призначення та відповідають вимогам ДСТУ ІSO 10328-2004;ДСТУ ІSO 11334-2007; ДСТУ ІSO 11199-2007 Таким чином, пристрій за рахунок змінної амплітуди, а внаслідок і випробувального навантаження, дозволяє створити імітацію реальних експлуатації на випробувальні зразки протезно-ортопедичних виробів при проведенні циклічних випробувань цих зразків. За рахунок цього розширюються експлуатаційні можливості пристрою та збільшується обсяг інформації про параметри циклічного навантаження при випробуванні зразків на міцність та довговічність. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 Пристрій для випробувань протезно-ортопедичних виробів, що включає станину; дві навантажуючі площадки для встановлення випробувальних зразків; два кронштейни, на яких встановлені тензодатчики, сполучені з аналого-цифровим перетворювачем, приєднаним до комп'ютера; знімні пінолі; два навантажувачі із змінними пружинними елементами; механічний привід; регулятор частоти коливання механічного приводу; два вертикальних вузли фіксації, на яких з можливістю відокремлення встановлені затискні елементи для закріплення випробувальних зразків протезно-ортопедичних виробів, який відрізняється тим, що в нього введено механізм регулювання навантаження в процесі циклічних випробувань протезноортопедичних виробів, виконаний у вигляді втулки ексцентричної з підшипниками та втулки конусної, встановлених на кривошипі вала механічного приводу, при цьому конусна втулка контактно сполучена із втулкою ексцентричною та закріплена на кривошипі вала за допомогою гайки, корпус підшипника сполучений з одним кінцем повзуна, другий кінець якого через талреп сполучено із навантажувачем, який через шток сполучено з кронштейном. 2 UA 98745 C2 Фіг 1 Фіг.2 3 UA 98745 C2 Фіг 3 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4