Устройство для испытаний протезов на усталость Советский патент 1984 года по МПК A61F1/08 

05 00

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРОТЕЗОВ НА УСТАЛОСТЬ, содержащее элементы крепления протеза и нагружающее устройство с вставкой в приемную гильзу протеза, о т л ич ающее ся тем, что, ,с целью возможности регулирования параметров нагружения и движения протезов, нагружагацее устройство выполнено в виде зубчатой рейки и эксцентричного зубчатого колеса, установленного на валу электродвигателя, блока управления моментом э.лектродвигателя, датчика усилия, установленного на зубчатой рейке, задатчика управляющих сигналов и блока сравнения сигналов датчика усилия с управляющими сигналами, выход которого связан с входом блока управления моментом электродвигателя, при этом зубчатая рейка одним концом шарнирно соединена с вставкой в приемную гильзу протеза, а другим с помощью упру(Л гих элементов - с валом электродвигателя.

vj Изобретение относится к области испытаний на усталость протезов конечностей человека, в частности к устройствам для испытаний протез нижних конечностей на усталостную прочность. Известно устройство для испытан протезов на усталость, содержащее кривошипно-шатунный механизм, шату которого выполнен телескопическим и связан с пружиной, величину затяжки которой можно регулировать С Данное устройство не обеспечива реального характера приложения и и менения нагрузки на стопу, который имеет место в процессе ходьбы инвалида и, кроме того, в процессе испытания происходит дестабилизаци параметров нагружения из-за падени жесткости искусственной стопы,осла ления затяжек и т.п. Известно устройство для испытан протезов на усталость, содержащее штангу с роликом, который соединен с направляющей планкой, связанной с пружиной регулируемой жесткости 121. Данному устройству присущи те ж недостатки. Известно устройство для испытан протезов на усталость, содержащее нагружающее устройство, выполненное в виде кулачка и штанги с вставкой в приемную гильзу протеза и элементы его крепления, выполненные в виде опорной площадки для стопы связанной с кривошипно-шатунным механизмом, вследствие чего продоль ная сила изменяется как по величине, так и по нaпpaвJIeнию в зависимости от амплитуды возвратно-поступательного движения С31. Однако в известном способе реализуется так называемое жесткое нагружение, т.е. нагружение по заданному перемещению, вследствие чего по истечении определенного времени происходит отклонение от заданных параметров нагружения изза падения жесткости отдельных элементов протеза в процессе нагружения, возвратно-поступательное дви жение опорной площадки с помощью кривошипно-шатунного механизма .обеспечивает нагружение протеза по синусоидальному закону, в то время как действительный закон изменения нагрузки не является синусоидальным устройство непригодно для испытания на усталостную прочность протезов модульной конструкции, т.е. протезов, состоящих из отдельных функцио нальных узлов - модулей, например приемной гильзы, голени, несущий элемент которой выполнен в виде трубки, механизма голеностопного .шарнира и стопы, так как не обеспечивают реальное напряженно-деформированное состояние ;-)Тих узлов при ходьбе инвалида на протезе. Целью изобретения является возможность регулирования параметров нагружения и движения протезов. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания протезов на усталость, содержащем, элементы крепления протеза и нагружающее устройство с вставкой Б приемную гильзу протез i, нагружающее устройство выполнено в виде зубчат той рейки и эксцентричного зубчатого колеса, установленного на валу электродвигателя, блока управления моментом электродвигателя, датчика усилия, установленного на зубчатой рейке, задатчика управляющих сигналов и блока сравнения сигналов датчика усилия с управляющими сигналами, выход которого связан с входом блока управления моментом электродвигателя, при этом зубчатая рейка одним концом шарнирно соединена с вставкой в приемную гильзу протеза, а другим - с помощью упругих элементов - с валом электродвигателя. На чертеже изображена схема устройства для испытания протеза на усталость. Устройство состоит из элементов крепления протеза в виде опорной площадки 1 с упорами 2 и нагружающего устро йства с вставкой 3, обтянутое эластичной.прокладкой 4, выполненного в виде зубчатой рейки 5, шарнирно соединенной с вставкой 3, эксцентричного зубчатого колеса 6, установленного на валу 7 электродвигателя 8, Зубчатая рейка 5 поджимается к эксцентричному зубчатому колесу 6 пружинами 9. Реверсивный электродвигатель 8 связан с блоком 10 управления моментом электродвигателя .. Блок 10 представляет собой тиристорный преобразователь. Вход блока 10 управления моментом реверсивного электродвигателя 8 связан с выходом блока 11 сравнения сигналов. Входы блока 11 сравнения сигналов связаны с задатчиком 12 управляющих сигналов и с датчиком 13 усилия через усилитель 14. Устройство работает следующим образом. Задатчик 12 управляющих сигналов вырабатывает электрические сигналы, которые поступают на вход блока 11 сравнения, туда же поступают .сигналы от датчика усилия 13 через усилитель 14. Результирующий сигнал поступает в блок 10 управления и от него на реверсивный электродвигатель 8, КОТОРЫЙ работает в заторможенном режиме, создавая крутящий момент, соответствующий управляющему