АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЗМА ВЕРТИКАЛИЗАЦИИ 9
1.1 Анализ технического задания 9
1.2 Обзор аналогов вертикализатора 10
1.2.1 Реабилитационный комплекс «БИОКИН-ЭС» 10
1.2.2 Вертикализатор GR-9900 11
1.2.3 Вертикализатор Da Vinci 12
1.3 Анализ кинематической схемы 13
1.4 Линейный электропривод 14
1.5 Потенциометрический датчик линейного перемещения 15
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Структурный анализ механизма вертикализатора 18
2.2 Силовой расчет механизмов подъема 19
2.2.1 Расчет механизма подъема спинки ложа 19
2.2.2 Расчет механизма подъема всего ложа 27
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ УЗЛОВ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ 35
3.1 Расчет главной оси на прочность 35
3.1.1 Расчет главной оси на прочность аналитически 35
3.1.2 Расчет главной оси на прочность в программе Solidworks 37
3.2 Расчет рамы ложа на прочность 40
3.2.1 Расчет рамы ложа на прочность аналитически 42
3.2.2 Расчет рамы ложа на прочность в программе Solidworks 45
3.3 Расчет кронштейна на прочность в программе Solidworks 46
4.1 Проектирование технологического процесса изготовления рамы ложа . 49
4.2 Проектирование технологического процесса изготовления вертикализатора 50
4.2.1 Сборка рамы вертикализатора 50
4.2.2 Сборка вертикализатора 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 54
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Спецификация рамы ложа 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Рабочий чертеж кронштейна 57
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Сборочный чертеж рамы ложа 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Спецификация рамы вертикализатора 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Рабочий чертеж оси штока линейного привода 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Рабочий чертеж втулки оси 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Сборочный чертеж рамы вертикализатора 64
ПРИЛОЖЕНИЕ К. Спецификация вертикализатора 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Л. Сборочный чертеж вертикализатора 66
Актуальность данной работы заключается в том, что больной с инсультом после выписки из стационара зачастую находится в лежачем положении. В таком положение осуществляется, нормальны ток крови и поддерживается адекватный тонус мышц. В горизонтальном состоянии постинсультного пациента сбивается вся физиология организма. И так как у больного после инсульта пластичность мозга, то есть способность его восстановления, лучше сохраняется в первое время после приступа, то начинать двигательную реабилитацию, а так же перевод пациента в вертикальное положение нужно как можно раньше. Поэтому разрабатываемый механизм является составной частью постинсультной реабилитации.
В стационарных условиях наличие механизма подъема в современных вертикализаторах не является обязательной функцией стенда. При этом его наличие существенно повышает цену установки. Разработка данной темы состоит в том, что бы сохранить основные возможности вертикализатора, исключив механизм подъема и тем самым удешевив медицинский стенд.
Новизна разрабатываемого механизма вертикализации заключается в изменении конструкции для возможности ее использования как в составе медицинского стенда вертикализации, включая механизм подъема, так и независимо от него.
Цель выпускной квалификационной работы - разработка механизма вертикализации, как составной части, медицинского стенда.
Механизм вертикализации совершает два основных движения подъем спинки и подъем ложа. При этом разрабатываемый механизм может быть использован без механизма подъема основания.
К задачам, подлежащим разрешению в данной ВКР относятся:
1) обзор отечественных и зарубежных медицинских стендов для постинсультной реабилитации пациентов;
2) выбор кинематического механизма вертикализации ложа, включая подъем спинки ложа;
3) расчёт предельной нагрузки на двигатель;
4) расчет, на прочность, включая моделирование в среде Solidworks;
5) разработка эскиза механизмов подъема стенда с учетом конструкции ложа;
6) проектирование SD-модели механизмов вертикализации;
7) выполнение рабочих и сборочных чертежей механизмов вертикализации стенда;
8) согласование модели с разработчиками других узлов и механизмов вертикализации стенда.
Данная работа выполнена в строгом соответствии с требованиями технического задания на проект.
1. Механизм вертикализации спроектирован так, что он обладает двумя степенями подвижности в отличие от выше рассмотренных аналогов.
2. Механизм вертикализации изготовлен из двух подъемных механизмов: отдельно спинки и всего ложа, что улучшает реабилитацию пациентов
3. Для обратной связи, контроля положения угла спинки ложа и всего ложа используется потенциометрический датчик линейного перемещения.
4. Новизна разрабатываемого механизма вертикализации заключается в изменении конструкции для возможности ее использования как в составе медицинского стенда вертикализации, включая механизм подъема, так и независимо от него, тем самым упростив и удешевив медицинский стенд .
5. Из расчетов были выбраны линейные приводы для спинки ложа и ложа и определены их характеристики. Посчитаны начальные углы наклона осей линейных приводов.
Характеристики выбранных линейных приводов соответствуют расчетной нагрузке при подъеме спинки ложа и всего ложа. Хода штоков выбранных приводов обеспечивают необходимые величины углов подъема установки заданные в ТЗ.
6. Был проведен прочностной расчет и моделирование в программе Solidworks нагруженных узлов и деталей механизма, и рассчитан запас на прочность, который является избыточным, но для изготовления прототипа это допустимо.
7. На основании произведенных расчетов спроектирован вертикализатор, разработаны рабочие и сборочные чертежи, которые могут быть использованы для изготовления прототипа. Выполнена 3И-модель прототипа вертикализатора в программе «Компас».
8. Представлен технологический процесс сборки основных сборочных единиц и сборки вертикализатора.
9. Рабочие и сборочные чертежи могут быть использованы для изготовления прототипа медицинского стенда для его последующего испытания с целью совершенствования разработанной конструкции и последующего изготовления медицинского стенда.
10. Конструкция механизма вертикализации спроектирована при взаимодействии других членов коллектива разработчиков и в полном соответствии с требованиями ТЗ.
Таким образом, все поставленные задачи решены и цель ВКР достигнута.
