Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Кафедра Приборостроения

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу

“Теория, расчет и конструирование электромеханических приборов и устройств медицинской техники”

Модернизация стоматологической установки типа «Хирадант 691»

Выполнила:

Проверил:

Саратов 2003

АННОТАЦИЯ

Цель курсового проекта: изучение конструкции и принципа действия стоматологической установки «Хирадант-691», приобретение практических навыков по дисциплине “Теория, расчет и конструирование электромеханических приборов и устройств медицинской техники”, а также непосредственно модернизация стоматологического наконечника.

Область применения стоматологической установки: сфера стоматологических услуг для лечебных и ортопедических целей.

В данном курсовом проекте производится обзор патентной и технической литературы по данной теме, описывается конструкция и принцип действия стоматологической установки «Хирадант-691», выводятся уравнения движения турбинки наконечника, а также рассчитываются параметры ротора, осуществляется проверка прочности, приводится расчет компрессора и делаются соответствующие выводы в соответствии с поставленной целью.

Содержание

Введение

1 Теоретическая часть

1.1 Обзор патентной и технической литературы

1.2 Описание конструкции и принципа действия стоматологической установки

1.3 Вывод уравнения движения турбинки наконечника

2 Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчет ротора пневматического наконечника на прочность и долговечность

2.2 Расчет параметров ротора пневматического наконечника

2.3 Расчет компрессора

2.3.1 Расчет пневматической части компрессора

2.3.2 Расчет электропривода компрессора

Введение

Стоматологическая установка предназначена для оказания высококвалифицированной специальной стоматологической помощи в стационарных условиях стоматологического кабинета, отделения, поликлиники. Установка смонтирована в одном агрегате, содержит комплекс аппаратов и приспособлений.

Основным лечебным мероприятием в клинике терапевтической стоматологии является препарирование твердых тканей зубов при помощи вращающихся боров, приводимых в движение ножной, электрической или пневматической бормашинами.

Конструирование современных бормашин идет по пути увеличения скорости вращения боров, уменьшения размеров и повышения надежности бормашины в работе.

Бормашина пневматическая со встроенным компрессором предназначена для препарирования твердых тканей зуба. Обладая очень высокой скоростью вращения, турбинная (пневматическая) бормашина позволяет быстрее препарировать ткани зуба, чем электрическая. Кроме того, при препарировании со скоростью вращения бора 100000-300000 об/мин резко уменьшаются болевые ощущения, что является результатом устранения давления бора на ткани зуба, почти исключается появление боли от вибрации, снижается теоретическое раздражение пульпы и сокращается время проведения всей процедуры.

Стоматологические наконечники служат для закрепления режущих инструментов (боры, диски и др.) и передачи им вращения от бормашины. Выпускаются двух видов – угловые и прямые.

Наконечники угловые используются разной конструкции: с фиксированной и поворотной головкой, позволяющей во время работы придать этому инструменту удобное положение. Головка скрепляется с корпусом наконечника при помощи зубчатых соединений, гайкой или закрепляется нажимным рычагом с кнопкой. Бор в угловой головке закрепляется поворотной пружиной или защелкой, передвигающейся вдоль наконечника.

1. Теоретическая часть

1.1 Обзор патентной и технической литературы

Патентный поиск производился по теме «Стоматология, гигиена рта и уход за зубами».

Цель поиска – определение уровня современных разработок по интересующей теме. Поиск производился по фонду СГТУ и Internet.

Произведя анализ отобранной патентной информации, можно сделать вывод, что изобретательская мысль направлена ан улучшение приборов для стоматологии и уход за зубами в следующих направлениях:

1. повышение КПД и улучшение условий работы;

2. повышение долговечности наконечника;

3. уменьшение дисбаланса элементов вращения и снижение трудоемкости при изготовлении наконечника с кнопочным фиксатором;

4. повышение надежности изделия на подшипниках качения с сепараторами в форме короны;

5. создание наконечника с поворотной головкой, позволяющей проводить работы внутри зуба.

К первому направлению относится а.с. № 1142928С. С целью повышения КПД и улучшения условий работы цилиндрический ротор снабжен щелевидными криволинейными полостями, которые вогнутыми поверхностями направлены в сторону вращения ротора и соединены с межлопаточными каналами. Наконечник отличается тем, что цилиндрический ротор установлен симметрично относительно оси головки наконечника.

Ко второму направлению относятся а.с. № 1208323, А1, АС1108, 1/12, Россия. С целью повышения долговечности наконечника в него введен вентилятор для направления потока воздуха из внутреннего объема корпуса, установленный в нем в непосредственной близости от опоры. При этом в корпусе выполнен зазор относительно вала инструмента для обеспечения выхода воздуха из внутреннего объема корпуса.

К третьему направлению относятся а.с. № 2056807 АС1, 6А61, С1/12, Россия. Цель достигается тем, что зажимной патрон выполнен в виде полого валика, внутри которого установлена цилиндрическая втулка с центральным отверстием под инструмент, имеющая со стороны крышки с кнопкой продольные пазы, а также внутреннюю опорную плоскость, кольцевую расточку и зажимной участок, причем диаметр расточки больше диаметра зажимного участка, а кнопка имеет центральный стержень с конусным окончанием, обращенным острием к выходному отверстию втулки. Согласно второму варианту изобретения цилиндрическая втулка имеет выходное конусное отверстие, переходящее в зажимной участок, диаметр которого меньше диаметра отверстия под инструмент.

К четвертому направлению относится а.с. № 203626 С1, 6А61, С1Л2, Россия. Цель достигается тем, что на валике непосредственно у торца каждого подшипника с противоположной короне стороны сепаратора, установлена отражательная шайба, наружный диаметр которой больше диаметра отверстия сепаратора.

К четвертому направлению относится а.с. № 2030903 С1, 6А61, С1/12, Россия. Цель достигается тем, что головка установлена с возможностью поворота посредством угла поворота, выполненного в виде подвижной гильзы, установленной в корпусе наконечника с возможностью контакта с одной стороны с червячной передачей.

1.2 Описание конструкции и принципа действия

стоматологической установки

Стоматологическая установка «Хирадант-691» состоит из двух отдельных рабочих мест: рабочего врача-стоматолога, которое представляет собой блок бормашины, и рабочего места медсестры-ассистента – гидроблок, крепящийся к полу; к боковой стенке гидроблока крепится стойка, удерживающая стоматологический светильник и инструментальный трей-столик.

В состав блока бормашины входят приборы, необходимые для оказания стоматологической помощи, т.е. турбинный наконечник, два электрических микродвигателя, комбинированный стоматологический пистолет для подачи воды и воздуха, прибор для удаления зубного камня и устройство для отвердения стоматологических материалов для пломбирования.

Вода для охлаждения боров подается автоматически из водопроводной сети, после нажатия соотприбора для удаления зубного камня подается автоматически после нажатия ногой на пусковую педаль.

С блока бормашины врач может включать устройство набора воды в стакан для полоскания полости рта пациента и слюноотсос.

Работой микродвигателей, турбинного наконечника и прибора для удаления зубного камня врач управляет с помощью пусковой педали. Частота вращения микродвигателей и частоту вибраций прибора для удаления зубного камня врач регулирует посредством ручки потенциометров. Изменение направления вращения микродвигателей задается с помощью клавиши реверсирования. Продолжительность работы устройства для отвердения материалов для пломбирования устанавливается с помощью соответствующей клавиши.

Вода для охлаждения боров, подаваемая в комбинированной пистолет, подогревается. Расход воды для охлаждения боров регулируется посредством поворачивания ручек, регулирующих вентиль.

Гидроблок охватывает плевательницу с обмываемой чашей, отсасывателем слюны и узлом набора воды в стакан для полоскания полости рта. Внутри корпуса гидроблока размещен компрессор с резервуаром сжатого воздуха для привода турбинного наконечника микродвигателей. Из боковой стенки гидроблока выведен шланг слюноотсоса с наконечником; на этой же стенке размещены выключатели, с помощью которых медсестра включает устройство обмыва чаши плевательницы, устройство набора воды в стакан и слюноотсос. К другой боковой стенке гидроблока крепится стойка, удерживающая консоль со светильником и консоль с инструментным столиком. Светильник включается с помощью выключателя, расположенного на нижней части его головки. Уровень освещенности плавно регулируется, посредством ручки спереди головки светильника.

На инструментный столик медсестра кладет инструменты, необходимые для оказания стоматологической помощи данному пациенту. Столик можно закрепить в необходимом положении с помощью фиксатора.

Рис.1 Габаритный чертеж

Рис.2 Стоматологическая установка

Блок бормашины (рис.2) состоит из коробчатой конструкции 1, установленной на тележке 2, передвигаемой на поворотных роликах 3. В блоке размещаются системы электропитания, распределения сжатого воздуха и воды, в т.ч. и комплексатор давления воды для охлаждения боров микродвигателей, турбинного наконечника и комбинированного пистолета. Доступ ко всем указанным системам открывается после снятия передней и задней панели 4,5.

На передней стенке блока бормашины находится панель управления 6, на которую выведены органы управления (слева направо): клавиши выключателей реверсирования хода микродвигателей 8, охлаждения микродвигателя I 10, охлаждения микродвигателя II 11, включения слюноотсоса 12, включения устройства набора воды в стакан 13.

Под клавишами размещены ручки регулирования (слева направо): расхода охлаждающей воды для микротурбинки 14, расхода охлаждающей воды микродвигателя I 15 и для микродвигателя II 16, частота вращения микродвигателей 17, частоты вибрации прибора для удаления зубного камня 18.

В левой части панели управления находится зеленая лампочка, сигнализирующая включение стоматологической установки в сеть 7, под клавишей реверсирования – красная лампочка 9, загорающаяся при реверсивном вращении микродвигателя.

Под панелью управления расположен держатель 24 с гнездами для крепления приборов (слева направо): комбинированного пистолета 25, турбинного наконечника 26, микродвигателя I 27, микродвигателя II 28, прибора для удаления зубного камня 29. Держатель снабжен на обоих концах рукоятками.

На правой боковой стенке блока бормашины располагается панель устройства для отвердения материалов для пломбирования 19. На панели размещен держатель со вставленным в нем пистолетом 20 и клавиши для задания продолжительности включения лампочки накаливания 21, 22, 23.

Гидроблок состоит из корпуса гидроблока 2, смонтированном на основании 1, через которое гидроблок подсоединяется к водопроводной, канализационной и электрической сетям. В гидроблоке размещены системы электропитания, распределения воды и воздуха, а также сточный трубопровод с сифоном.

В гидроблоке расположен также воздушный компрессор. На верхней панели установлены чаша плевательницы с обмывом 5, 6 и устройство для набора воды в стакан для полоскания рта 7. На боковой стенке находятся клавиши выключателей узла набора воды в стакан 8, слюноотсоса 9 и устройства обмыва чаши плевательницы 10. На той же боковой стенке размещено гнездо для крепления шланга слюноотсоса с наконечником 11. На противоположной стенке установлен главный выключатель 12 стоматологической установки. На той же стенке размещены розетка электропитания стоматологического кресла 13, вентиль подачи воды к стоматологической установке 14 и вентиль спуска конденсата из компрессора 15. Из боковой стенки гидроблока выведен шнур пусковой педали.

Стойка светильника и инструментального столика (рис.4) крепится с помощью винтов к левой боковой стенке гидроблока. В верхней части стойки 1 установлен откидной кронштейн 2, к которому крепится пантографический рычаг 3, удерживающий головку светильника 5, с галогенной лампой. Самотормозящий шарнир в задней части корпуса светильника дает возможность устанавливать головку светильника в нужное положение. Внизу размещена ручка для регулирования освещенности. В середине стойки установлен откидной кронштейн 6, к которому крепится с помощью шарнира пантографический рычаг 7, удерживающий инструментальный трей-столик 9.