РПЗТуяра (Готовый курсовой проект неизвестного варианта (17))
Описание файла
Файл "РПЗТуяра" внутри архива находится в папке "Готовый курсовой проект неизвестного варианта (17)". Документ из архива "Готовый курсовой проект неизвестного варианта (17)", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "основы конструирования приборов (окп)" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "основы конструирования приборов (окп)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "РПЗТуяра"
Текст из документа "РПЗТуяра"
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой БМТ 1 И.о. Зав. кафедрой РЛ5
________Спиридонов И. Н. ________Потапцев И.С.
«___»_________2004г. «___»_______2004г.
Расчетно-пояснительная записка на разработку
электромеханического привода для инвалидной коляски.
Руководитель курсовой работы Разработчик студент группы БМТ1-51
______Климов В.Н. ________Егорова Т.И.
«___»_______2004. «___»_______2004г.
Москва 2004г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1
Обоснование медико-технических требований.
1.1. Анатомическое строение.....................................................................................
1.2. Некоторые патологии костно-суставной системы………………………...
1.3. Классификация опухолей костей………………………………………………
1.4. Классификация средств реабилитации при нарушениях функций нижних конечностей………………………………………………………………...
1.5.Классификация инвалидных колясок…………………………………………..
1.6.Техническое обоснование конструкции………………………………………..
Глава II.
Разработка технического приложения.
2.1. Обоснование выбора типа привода……………………………………………
2.2. Обоснование выбора исполнительного механизма………………………….
2.3. Определение мощности исполнительного привода…………………………
2.4. Выбор типа электродвигателя по мощности…...…………………………..
2.5. Кинематический расчет редуктора………….……………………………….
2.5.1 Определение общего передаточного отношения……………………...
2.5.2. Выбор схемотехнического состава элементов ЭМП...........................
2.5.3. Расчет чисел зубьев колес………………………………………………
2.6. Описание кинематической схемы ЭМП………………………………………
Глава III.
Силовой расчет ЭМП.
3.1. Расчет приведенного момента на i-том колесе.............................................
3.2. Расчет модуля и геометрических параметров выходной зубчатой передачи………………………………………………………………………………..
3.3.Геометрический расчет зубчатых колес и передач.......................................
3.4.Расчет валов редуктора на прочность………………………………………...
3.4.1.Определение крутящего момента на каждом валу………………...
3.4.2. Расчет диаметров валов……………………………………………..
3.5. Расчет штифтов и шпонок………………..…………………………………..
3.5.1.Расчет штифтов……………………………………………………...
3.5.2.Расчет шпонок………………………………………………………...
3.6. Расчет параметров муфты…………………………………………………….
3.6.1 Расчет параметров трущихся элементов и силы пружин………...
3.6.2 Расчет параметров пружины………………………………………
3.7.Расчет подшипника……………………………………………………………...
3.8.Расчет размерной цепи………………………………………………………….
3.9.Расчет параметров исполнительного механизма……………………………
3.10.Контроль и испытания инвалидной коляски…...…………………………...
Список литературы……………………………………………………………………
Приложения……………………………………………………………………………
Глава I. Обоснование медико-технических требований.
1.1. Анатомическое строение. (Раздел составлен по[1],[2],[5]).
Кости являются твердой опорой мягких тканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мышц.
Кости в целом теле образуют его скелет.
Кость покрыта снаружи надкостницей (или накостницей). В ней различают два слоя – наружный и внутренний. Наружный, фиброзный, слой богат кровеносными сосудами и нервами, которые отсюда через питательные отверстия проникают в толщу кости. Внутренний костеобразовательный (остеогенный) слой богат клетками, образующими кость. Надкостницей не покрыты лишь суставные поверхности, их покрывает суставной хрящ.
По форме различают: длинные кости, короткие, плоские. Ряд костей имеет внутри заполненную воздухом полость; такие кости называют воздухоносными, или пневматическими костями. В длинных костях различают концы и среднюю часть – тело.
На распиле почти каждой кости можно различить плотное вещество, образующее поверхностный слой кости, и губчатое вещество, образующее в кости более глубокий слой.
Кости делят на:
1) кости туловища
- позвонки (образуют позвоночный столб)
- ребра
- грудина
2) кости головы, или череп
- мозговой череп
- лицевой череп
3) кости верхней конечности
а) кости плечевого пояса
- лопатка
- ключица
б) кости свободной части верхней конечности
- плечевая кость
- кости предплечья
- кости кисти
4) кости нижней конечности
а) кости тазового пояса
б) кости свободной части нижней конечности
- бедренная кость
- кости голени
- кости стопы
1.2. Некоторые патологии костно-суставной системы.
(Раздел составлен по[5]).
| Родовые повреждения |
| Перелом ключицы |
| Перелом бедра |
| Перелом плеча |
| Врожденный вывих бедра |
| Врожденная косолапость |
| Травмы и ортопедические заболевания |
| Переломы |
| Реплантация конечности |
| Травматический вывих |
| Привычный вывих |
| Патологический вывих |
| Искривление 1 пальца стопы |
| Контрактура суставов |
| Косолапость |
| Ложный сустав |
| Опухоли костей |
| Плоскостопие |
| Разрыв мениска |
| Сколиоз |
| Травматическая ампутация |
1.3. Классификация опухолей костей. (Раздел составлен по[5]).
| Остеома |
| Остеоид – остеома |
| Остеобластома |
| Остеохондрома |
| Хондрома |
| Хондробластома |
| Хондромиксоидная фиброма |
| Гемангиома |
| Остеобластокластома |
| Солитарная костная киста |
| Доброкачественные |
| Злокачественные |
| Остеогенная саркома |
| Юкстакортикальная остеогенная саркома |
| Хондросаркома |
| Саркома Юинга |
| Первичная ретикулосаркома кости |
| Фибросаркома |
| Ангиогенная саркома |
| Хордома |
| Метастатические опухоли костей |
Во время и после лечения опухолей костей больной может передвигаться и перемещаться с помощью средств реабилитации, в частности, с помощью инвалидной коляски.
1.4.Классификация средств реабилитации при нарушениях функций нижних конечностей. (Раздел составлен по[17]).
- инвалидные кресла – коляски
- подъемные устройства
- ходунки
- костыли
- трости
- реабилитационные кровати
1.5.Классификация инвалидных колясок. (Раздел составлен по[17]).
- облегченные, складные, многофункциональные
- прогулочные коляски для детей ДЦП
- кресло – коляски с электроприводом
- кресло – коляски активного типа
- кресло – коляски с санитарным оснащением
1.5.1. Инвалидная кресло – коляска с электроприводом.
Мы в своей разработке берем кресло – коляску с электроприводом и разрабатываем ЭМП для нее.
Инвалидная кресло – коляска с электроприводом относится к медицинскому оборудованию, в частности к транспортным средствам для перемещения больных.
1.6.Техническое обоснование конструкции. (Раздел составлен по[17]).
Кресло – коляска содержит в себе корпус, сиденье, руль для направления движения, три колеса, цепную передачу, редуктор.
Кресло рассчитано на посадку и перемещение больных с массой тела не более 45 кг.
Глава II. Разработка технического приложения.
(Раздел составлен по[4],[10],[11],[15]).
2.1. Обоснование выбора типа привода.
Целью является разработка электромеханического привода (ЭМП) для инвалидной кресло – коляски. Устройство предназначено для перемещения больных. Режим работы привода – нерегулируемый длительного действия. Исходя из этого и руководствуясь [10] выбираем в качестве электромеханического привода нерегулируемый ЭМП продолжительного действия.
2.2. Обоснование выбора исполнительного механизма.
В качестве исполнительного механизма выбираем цепную передачу, руководствуясь следующими соображениями (см. [16]):
Цепная передача основана на зацеплении цепи и звездочек. Принцип зацепления, а также повышенная прочность стальной цепи позволяют передавать цепью большие нагрузки. Отсутствие скольжения и буксования обеспечивает постоянство передаточного отношения. Принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи, в связи с чем уменьшается нагрузка на валы и опоры. Цепные передачи могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях, чем ременные передачи.
Профиль и размеры зубьев звездочек зависят от типа и размеров цепи.
2.3.Определение мощности исполнительного привода .
Из конструкторских соображений выбираем скорость движения коляски v=3км/час=0.83м/с, угол наклона поверхности движения =4 градусов, массу больного М=45кг, массу коляски m=16кг.
v=3км/час=0.83м/с
=4
М=45кг
m=16кг
g=9.8 Н/кг (ускорение свободного падения)
k=0.08 (коэффициент трения качения резины об асфалть)
рис. 1. Движение инвалидной коляски по наклонной поверхности.
Проекции сил:
на ось oy: N=(M+m)gcos
на ось ox: F=Fтр+(M+m)gsin
Fтр=N=(M+m)gcos
F=(M+m)g(cossin)
F=89.4 Н
P=Fv=74.202 Вт
o=0.6 (КПД цепи)
Pреал=Р/ o
Рреал=123.67 Вт
2.4. Выбор электродвигателя по мощности.
Рэл.дв.=n*Реал
где
n=2 (коэффициент запаса)
Рэл.дв=2*123.67=247.34 Вт
Минимально допустимая мощность двигателя по паспортным данным, подходящего для использования в разрабатываемом устройстве равна Рт =247.34 Вт.
Исходя из этого подбираем подходящий по техническим данным электродвигатель постоянного тока ДП80-250-10-12. (см.[7]).
Условия применения:
- вибрационные нагрузки:
диапазон частот……………………………………от 1 до 80 Гц
ускорение…………………………………………..50 м/с*с
- ударные нагрузки……………………………………….150 м/с*с
- температура окружающей среды……………………….от -60 до +700 С
- относительная влажность окружающей среды
при температуре +350 С………………………………….до 98%
Технические данные:
- напряжение питания …………………………………….12 В
- мощность…………………………………………………250 Вт
- потребляемый ток………………………………………..40 А
- скорость вращения………………………………………10000 об/мин
- номинальный момент……………………………………0.2387 Н*м
- КПД……………………………………………………….52 %
Гарантированный срок службы – 1000 часов ( с заменой щеток через 500 часов).
Вес – 3650 г;
2.5. Кинематический расчет редуктора. (Раздел составлен по[15]).
2.5.1 Определение общего передаточного отношения.
На выходном валу требуется получить угловую скорость вых=v/r=0.83/0.15=5.53 рад/сек.
н=n/30; n=10000 об/мин
н=1046.7 рад/сек
