АННОТАЦИВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ВЕРТИКАЛИЗАТОРОВ 8
1.1 Анализ технического задания 8
1.2 Реабилитационная терапия 9
1.3 Обзор аналогов 9
1.4 Выбор и обоснование типа приводов 12
1.4.1 Серводвигатель 13
1.4.2 Шаговый двигатель 13
1.4.3 Мотор-редуктор 14
1.4.4 Гидравлический привод 15
1.4.5 Линейный электропривод (актуатор) 16
1.5 Выбор кинематической схемы механизма подъема 18
2 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ И ПРОЧНОСТИ 22
2.1 Расчёт размеров элементов конструкции механизма подъема 22
2.1.1 Расчёт высоты стола 23
2.1.2 Нижняя рама 24
2.1.3 Колёса 24
2.1.4 Тяги 25
2.1.5 Проушина нижней рамы 26
2.1.6 Верхняя рама 26
2.1.7 Соединение с механизмом вертикализации 27
2.1.8 Параметры линейного привода 27
2.2 Силовой расчёт конструкции 29
2.3 Расчёт на прочность проушин 32
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА 38
3.1 Нижняя рама 38
3.2 Проушины, стержни и втулки 39
3.3 Тяги механизма параллелограмма 42
3.4 Линейный актуатор 43
3.5 Верхняя рама 44
3.6 Статический анализ проектируемых элементов в среде SolidWorks Simulation45
3.6.1 Поперечная труба верхней рамы 45
3.6.2 Профильная труба нижней рамы 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А.Спецификация механизма подъема 54
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация нижней рамы 55
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Спецификация тяги 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Сборочный чертеж механизма подъема 57
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Сборочный чертеж нижней рамы 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Сборочный чертеж тяги 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Рабочий чертеж проушины 60
ПРИЛОЖЕНИЕ И. Рабочий чертеж актуатора 61
ПРИЛОЖЕНИЕ К. Рабочий чертеж тяги из профильной трубы 62
Я
Актуальность проектирования механизма подъема заключается в том, что данный механизм является основой медицинского стенда «Вертикализатор», который разрабатывается мной при финансовой поддержке «Фонда содействия инновациям». Данный стенд является современным реабилитационным комплексом, предназначенным для проведения реабилитационных мероприятий лежачих больных перенёсших инсульт или другие заболевания, последствием которых стал частичный или полный паралич нижних конечностей.
Благодаря медицинскому стенду «Вертикализатор» планируется проводить терапию, направленную на улучшение состояния больного, восстановление утраченных связей нижних конечностей с мозгом, восстановление трудоспособности, что в следствии приведёт к улучшению качества жизни населения Росси.
В настоящее время в мире разработаны различные модели столов- вертикализаторов различной конструкции, но в каждой из них имеется механизм подъема, который необходим для:
- настройки стенда под пациентов различного роста;
- комфортного перемещения больного на стенд;
- смещения центра масс конструкции с пациентом для безопасного процесса вертикализации;
- обеспечения устойчивости конструкции;
- минимизации габаритов для повышения его мобильности;
- расположения системы вертикализации.
Таким образом, разработка конструкции механизма подъема необходима для дальнейшего построения всего медицинского стенда вертикализации.
Проектирование и производство подобных стендов отечественными разработчиками позволит снизить себестоимость для потребителя, в качестве которых могут быть медицинские центры и частные лица. Обслуживание также будет производиться отечественными специалистами.
Целью ВКР является разработка конструкции и комплекта конструкторской
документации механизма подъема для последующего изготовления отечественного медицинского стенда «Вертикализатор».
Задачи:
- анализ технического задания;
- обзор медицинских стендов для постинсультной реабилитации пациентов;
- выбор кинематической схемы механизма подъема;
- проведение расчётов на прочность;
- проектирование SD-модели механизма подъема;
- согласование модели с разработчиками других узлов и механизмов стенда;
- выполнение рабочих и сборочных чертежей механизма подъема стенда.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был подобран оптимальный привод HIWIN серии LAN3 с длиной хода 350 мм для механизма подъема [1.3.5, 2.1.8], выбрана кинематическая схема и тип механизма подъема. Так же рассчитаны параметры и прочности конструкции, получена 3D модель механизма подъема, по которой в среде SolidWorks Simulation произведён статический анализ наиболее нагруженных элементов конструкции. По полученной 3D модели были созданы сборочные и рабочие чертежи механизма подъема, которые будут использованы при производстве прототипа медицинского стенда «Вертикализатор».
Так же в процессе выполнения ВКР велась активная работа по согласованию параметров стенда и месторасположения крепежных элементов с другими разработчиками медицинского стенда.
Объем выполненных работ полностью удовлетворяет техническому заданию, а полученная конструкция является частью медицинского стенда «Вертикализатор», который в дальнейшем будет спроектирован полностью в ходе выполнения НИР при поддержке фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
