SU1351579A1 - Велоэргометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к медицинской технике. Цель изобретени  - сокращение массы и габаритов, а также повьппение точности дозировани  нагрузки о Велоэргометр содержит корпус , в котором установлен привод 2 с валом Зо Черв к 4 взаимодействует с черв чным колесом 5. Внутри полого ротора 6 установлен полый статор 15„ Вал 16 статора 15 установлен в роторе 6 и соединен с измерительным диском 18 со шкалой. Счетчик 22 соединен с выходным валом 23 интегратора 24, вход которого через рычаги 25 соединен с пружинами 21. Наличие двух пружин 21 допускает вращение привода 2 в двух направлени х. По счетчику 22 определ ют величину физической работы, вьшолненной пациентом 1 з.п. ф-лы, 2 ило i (Л со сд ел OS

Description

113

Изобретение относитс  к медицинской технике и используетс  дл  задани  физической нагрузки и измерени  выполненной при этом работы

Целью изобретени   вл етс  сокращение веса и габаритов, а также повьшюние точности дозировани  нагрузки ,,

Иа фиго представлена кинемати- ческач схема велоэргометра; на фиг.2 измерительньш диск со шкалой при калибровке устройства

Велоэргометр содержит корпус 1, в котором установлен привод 2 с валом 3, на котором закреплен, черв к 4, взаимодействующий с черв чным ко- лес ом 5, в котором одним концом установлен полый ротор 6 с возможностью осевого перемещени , причем между полым ротором6 и черв чным колесом 5 установлена пружина 7 сжати . Второй конец полого ротора 6 установлен на поршне 8 первого гидроцилиндра 9, соединенного трубопроводом 10 с вторым гидроцилиндром 11, имеющим поршень 12 с винтовым штоком 13 и маховиком 14, внутри полого ротора 6 установлен концентрично полый статор 15 с возможностью поворота вокруг своей оси, причем внутренн   бокова  поверхность полого ротора 6 и наружна  бокова  поверхность статора 15 выполнены конусными, а рабочий зазор между ними заполнен в зкой жидкостью 17. Вал 16 статора 15 подвижно и герметично установлен в роторе 6 и соединен с измерительным диском 18 со шкалой 19, на котором закреплена гибка  нераст жима  лента 20, конць которой соединены через пружины 21 с корпусом 1, счетчик 22 выполненной работы соединен с выходным валом 23 интегратора 24, один вход которого кинематически соединен с валом 3 привода, а другой через рычаги 25 соединен с пружинами 21 Интегратор 24 может быть выполнен по схемео

Велоэргометр работает следуюш 1м ,образомо

В зависимости от вида тренируемых конечностей устройство устанавливаетс  и фиксируетс  струбцинами на полу или спинке кровати дл  вращени  ногами либо - на подставке или стене дл  вращени  руками К корпусу устройства могут быть прикреплены велосипедное сиденье и руль Задание нагрузки осуществл етс  пу5792

тем установки поршн  12 второго гидроцилиндра 11 в определенное положение с помощью маховика 14. При этом жидкость из второго гидроцилинд- ра 11 через трубопровод 10 подаетс  в первый гидроцилиндр 9 и перемещает поршень 8 совместно с установленным на нем полым ротором 6 в положение , определ ющее рабочий зазор между внутренней поверхностью полого ротора 6 и наружной боковой поверхностью статора 15„ При вращении маховика 14 в обратном направлении пружина 7 сжати  перемещает полый ротор

5 6, поршень 8 и жидкость по трубопроводу 10 также в обратном направлении Таким образом полый ротор 6 имеет возможность осевого перемещени , величина которого пропорциональна

0 рабочему ходу поршн  8 в первом гидроцилиндре 9 о При этом размер рабочего зазора между внутренней боковой поверхностью полого ротора 6 и наружной боковой поверхностью статора 15

измен етс , тем самым мен   величину нагрузки

Пациент располагаетс  в удобном дл  работы положении и приводит в

движение привод; 2 Вращательное движение привода 2 через вал 3 привода, черв к 4 и черв чное колесо 5 передаетс  полому ротору 6, который за счет сил трени  увлекает за собой

35 в зкую жидкость, наход щуюс  в рабочем зазоре При этом статор 13 с валом 16 поворачиваютс  вокруг своей оси На некоторый угол,, регистрируемый по шкале 19 измерительного

0 диска 18о Угловое перемещение статора 15 вызываетс  трением в зкой жидкости , наход щейс  в рабочем зазоре, при вращении полого ротора 6„ Повороту статора 15 преп тствует момент 45 силы нат жени  пружины 21, пропорциональный величине этого поворота. Требуема  нагрузка создаетс  за счет трени  в рабочем зазоре в зкой жид-, кости, увлекаемой вращающимс  полым

50 ротором 6 о статор 15, причем величина нагрузки обратно пропорциональна размеру рабочего зазора. Статор 15 будет поворачиватьс  до тех пор, пока момент силы нат жени  пружины 21

55

не станет/ равным моменту силы трени , .вращающей его. Тов. справед ивО| равенство

Мгр М„,,,

()

где М - вращающий момент трени  в зкой жидкости;

М - момент силы нат жени  пружины 2 1 „

Момент силы нат жени  пружины 21 выражаетс  формулой

F

Наг

(2)

где Рцат- сила нат жени  пружины 21;

К - радиус измерительного диска Физическа  работа, выполн ема  пациентом при вращении привода на п оборотов, описываетс  формулой

А 21ГМ

вр

(3)

где п - число оборотов полого ротора 6; -ir 3,14; Mgp- момент вращени  силы трени 

в зкой жидкости о Подставл   () в (2) получим

А .1ГМ

нот

(4)

При уменьшении вращающего момента пациентом статор 15 будет поворачиватьс  в обратном направлении до равенства моментов силы трени  в зкой жидкости и силы нат жени  пружины 21 Сила нат жени  пружины 21 пропорциональна величине приращени  длины пружины при повороте измерительного диска 18о Изменение длины пружины 21 через рычаг 25 передаетс  на первый вход инте,гратора 24, а на второй его вход передаетс  вращательное движение с вала 3 привода, При этом число оборотов выходного вала 23 интегратора 24 при повороте полого ротора на угол cf определ етс  формулой

4 .

о ,,,.n.dcf, (5)

о

где Рцд - сила нат жени  пружины 21; п - число оборотов вала 3 привода;

К - коэффициент пропорциональности о

Счетчик 22 выполненной работы : регистрирует число оборотов выходного вала 23 интегратора 24, которое соответствует величине выполненной пациентом физической работы Тренировка на велоэргометре прекращаетс  при выполнении пациентом требуемой

10

15

351579

величины физической работы, определ емой по счетчику 22, Наличие двух пружин 21 допускает вращение 1триво- да 2 велоэргометра в двух противоположных направлени х.

Claims (1)

1. Калибровка велоэргометра проводит- с  следующим образом На измерительном диске 18 закрепл ют рычаг с образцовым динамометром (фиго 2)о Действу  на рычаг с динамометром, вручную поворачивают измерительный диск 18 на некоторый угол, при этом, регистриру  показани  образцового динамометра , маркируют соответствующее деление шкалы 19, Увеличива  угол поворота измерительного диска 18, производ т градуировку всех делений шкалы 19 о Затем, зна  ра,циус 20 измерительного диска, по формуле (4) рассчитывают выполненную работу при вращении вала на определенное чис- ло оборотов при силах нат жени  пружины 21, соответствующих делеш-г м 25 шкапы 19. При помощи рычага с ди- i намометром вручную поворачивают измерительный диск 18 на одно из делений шкалы 19, прокручивают вал 3 привода на определенное число оборотов и регистрируют показание счетчика 22 выполненной работыо При несоответствии рассчитанной по 4 ормуле (4) величины выполненной работы с показанием счетчика 22 производ т регулировку интегратора 24, Периодическа  проверка велоэргометра производитс  на месте его эксплуатации аналогичным образом при помощи рычага с образцовым динамометромо Формула изобретени 

   1 о Велоэргометр, содержащий педальный привод, регулируемый тормозной механизм, установленные в корпу30

   35

   40

   се, и индикатор,отличающии45

   с   тем, что, с целью сокращени  ве- . са и габаритов, регулируемый тормозной механизм снабжен подпружиненным /конусообразным полым ротором, содержащим внутри конусообразный статор и в з- 50 кую жидкость и св занным с первым гидроцилиндр ом, при этом полый ротор св - зан через черв чную передачу с педальным приводом, статор - с индикатором , первый гидроцилиндр - с вторым гидроцилиндром, включающим регул тор давлени  ,

   2, Велоэргометр по пЛ, о т лРи - чающийс  тем, что, с целью повьшени  точности дозировани  наг5Ё

   51351579

   рузки, он снабжен пружиной и дис- вода, и интегратором, входы которого ком, установленным на валу статора, св заны с колесом и пружиной, а вы- колесом, установленным на валу при- ход - через счетчик с индикатором.

   20

   777777777/7//////////

   дзи&2

   Редактор МоБандура

   Составитель Ю.Порецкий Техред Л.Сердюкова

   Заказ 5511/3Тираж 595.Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., До4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г„Ужгород, ул.Проектна ,А

   Корректор С.Б1екмар