SU314522A1

SU314522A1 -

Info

Publication number: SU314522A1
Application number: SU1418666A
Authority: SU
Inventors: Н. Н. Преображенский Р. В. Пол А. Г. Малинский В. Н. Сиников Б. Грушевский Р. М. Петрушанский П. Г. Костюк
Original assignee: Экспериментально конструкторские мастерские института физиологии; А. А. Богомольца

Description

УСТРОЙСТВО дл ИСКУССТВЕНПОГО ДЫХАНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХDEVICE FOR ARTIFICIAL RESPIRATION OF LABORATORY ANIMALS

Известные устройства дл искусственного дыхани лабораторных животных, содержащие управл емый электропривод, пневмосистему Н кулачки, не обеспечивают активный выдох и не позвол ют производить независимую регулировку объемов выдыхаемого воздуха . Кроме того, регулирование частоты циклов дыхани производитс ступепчато в узком диапазоне, а измеиение объема вдыхаемого воздуха можно осуществить только на неработающем аппарате. В известных аппаратах не предусмотрена также стабилизаци напр жени питани приводного электродвигател , что ведет к колебани м объема вдыхаемого воздуха в зависимости от колебаний напр жени сети.The known devices for artificial respiration of laboratory animals containing a controlled electric drive, a pneumatic system H cams do not provide active expiration and do not allow independent adjustment of the volume of exhaled air. In addition, regulation of the frequency of breathing cycles is carried out in a narrow range, and the volume of inhaled air can only be changed on an inoperative device. In the known apparatus, the voltage supply voltage of the driving motor is also not provided, which leads to fluctuations in the volume of inhaled air depending on the voltage fluctuations of the network.

В предлагаемом устройстве в отличие от известных поршневые пневмосистемы выполнены автономпыми, благодар чему обеспечиваетс активный выдох и возможность независимой регулировки объемов выдыхаемого воздуха.In the proposed device, in contrast to the well-known piston pneumatic systems, they are made autonomously, thereby providing an active exhalation and the possibility of independent adjustment of the volumes of exhaled air.

Дл плавной регулировки частоты циклов дыхани на работающем аппарате с сохранением посто нного момента на валу двигател при всех рабочих оборотах и стабилизации частоты циклов дыхани независимо от изменени напр жени сети в предлагаемом устройстве применена транзисторно-тиристорна схема управлени электроприводом с отрицательной и полол ительной обратной св зью и питанием от сети.To smoothly adjust the frequency of breathing cycles on a running machine while maintaining a constant torque on the motor shaft at all working revolutions and stabilizing the frequency of breathing cycles regardless of the voltage variation in the network, the proposed device uses a transistor-thyristor control circuit of the electric drive with negative and positive feedback and mains powered.

Посто нство хода поршн обеспечиваетс The piston stroke is ensured

тем, что кулачок заданного профил соединенthe fact that the cam of a given profile is connected

со штангой при помощн шарнирной вилки сwith a barbell with pivotal pivot fork with

11РУЖ1ШОЙ.11THE HANDLING.

На фиг. 1 изображена пневмо-кинематнческа схема описываемого устройства; на фиг. 2 - один канал регулирующего устройства с сечени ми по А-А и Б-Б; на фиг. 3 - принципиальна электронна схема устройства .FIG. 1 shows the pneumatic-kinematic scheme of the device described; in fig. 2 - one channel of the regulating device with sections along A-A and BB; in fig. 3 - electronic circuit diagram of the device.

Электродвигатель / соединен с помощью эластичной муфты 2 с черв чным редукторомElectric motor / connected by means of an elastic coupling 2 with a worm gearbox

3. Выходной вал 4 редуктора приводит во вращение два кулачка 5 и 5 специального профил , которые с помощью штанг 7 и S передают движение на оба поршн 9 и 10 каналов выдоха и вдоха. Движение на штангу 7 или 83. The output shaft 4 of the gearbox rotates two cams 5 and 5 of a special profile, which with the help of rods 7 and S transmit movement to both pistons 9 and 10 of the channels of exhalation and inhalation. Movement on the bar 7 or 8

от кулачков 5 или 6 передаетс с помощью шарнирной вилки, состо щей из щарикоподшиппиков // и 12 в местах соприкосновени с кулачком, шарнира J3, нижней подвижной щеки 14 п пружины 15. Указанна шарнирна from the cams 5 or 6 is transmitted by means of a hinged fork consisting of ball bearings // and 12 at the points of contact with the cam, hinge J3, lower movable cheek 14 and spring 15. This hinge

вилка обеспечивает посто нную механическую св зь кулачка любого нужного профил со штангой и, следовательно, посто нство хода порши . Кажда штанга имеет опору 16 скольжени в шарнирной крестовине 77, установкрестовина обеспечивает качание штанги в любой точке нахождени каретки.the plug provides a constant mechanical connection of the cam of any desired profile with a rod and, therefore, the constancy of the stroke of the porsche. Each rod has a slide support 16 in the hinged cross 77, the mounting of the cross bar ensures the swing of the rod at any point where the carriage is located.

Каретка иеремещаетс по паправл ющеи планке 19 с помоидыо винтового вала 20 и гайки 21. Bpautan руко тки 22 и 23, с помощью конических пар 24 и 25 можпо установить каретки 18 i 26 ъ любом требуемом иоложении. Контроль производитс с помоидью пересчетных на объем воздуха шкал 27 и 28 и кареток со стрелками 29 и 30. Передней опорой штанги вл етс циклическа поверхность п ты 31. но которой перемеш,аютс ролики 32. Дл обеспечени посто нного прижати штанг к опоре при вращении кулачков 5 или 6 и, следовательно , обеспечени посто нства хода поршн 9 или 10, бесшумной работы и долговечности устройства, предусмотрена специально рассчитанна коническа вита пружина 33. С цилиндрами 34 и 35 обоих каналов соедин ютс воздухопроводами выпускные 36 и 37, а такж:е всасывающие 38 и 39 клапаны.The carriage is moved according to the guide bar 19 using the screw shaft 20 and the nut 21. Bpautan knobs 22 and 23, using taper pairs 24 and 25, you can install the carriages 18 and 26 at any desired position. The inspection is performed with a scale of air equivalent to the air volume of the scales 27 and 28 and carriages with arrows 29 and 30. The front support of the rod is a cyclical heel surface 31. but which is agitated, rollers 32 are assembled. 5 or 6 and, consequently, ensuring the stability of the stroke of the piston 9 or 10, silent operation and durability of the device, a specially designed taper twist spring 33 is provided. Exhaust 36 and 37 are connected to the cylinders 34 and 35 of both channels, as well as 38 and 39 suction valves.

Дл создани в системе вдоха необходимого давлени воздуха имеетс регулировочный кланан 40. Контроль давлени производитс с помощью манометра 41.There is an adjustment clanan 40 to create the necessary air pressure in the inspiratory system. The pressure is controlled using a pressure gauge 41.

Электрическа система устройства состоит из элекртодвигател / посто нного тока, обмотка возбуждени которого питаетс выпр мленным сетевым напр жением, и транзисторно-тиристорной схемы стабилизации оборотов по цепи кор .The electrical system of the device consists of an electromotor / direct current, the excitation winding of which is powered by a rectified mains voltage, and a transistor-thyristor circuit for stabilizing the revolutions along the core circuit.

Стабилизаци оборотов осуществл етс за счет изменени частоты и амплитуды имиульсов тока в цепи кор . Транзисторно-тиристорна схема управлени содерл ит тиристор 42, ограничительное сопротивление 43, сглаживающий конденсатор 44 и схему сравнени на транзисторе 45. Схема сравнени открывает тиристор 42 в тот момент, когда напр м-сение на конденсаторе 44 станет меньше управл ющего напр жени , которое снимаетс с движка потенциометра 46, а напр жение на тиристоре 42 станет больше напр жени па конденсаторе 44.The speed is stabilized by varying the frequency and amplitude of the current emulsions in the core circuit. The transistor-thyristor control circuit contains a thyristor 42, a limiting resistance 43, a smoothing capacitor 44, and a comparison circuit on the transistor 45. The comparison circuit opens the thyristor 42 at the moment when the voltage on the capacitor 44 becomes less than the control voltage, which is removed from the potentiometer slider 46, and the voltage on the thyristor 42 will be greater than the voltage on the capacitor 44.

В цепь потенциометра 46 включены две корректирующие цепи. Одна, состо ща из элементов 47-50, осуществл ет положительную обратную св зь с напр жением сети и корректирует нелинейность механической характеристики двигател в верхнем пределе оборотов. Друга , состо ща из элементов 51-56, осуществл ет отрицательную обратную св зь с питающим напр жением дл коррекции нижнего предела оборотов.The chain potentiometer 46 includes two correction circuits. One, consisting of elements 47-50, provides positive feedback to the mains voltage and corrects the non-linearity of the mechanical characteristics of the engine in the upper speed limit. The other, consisting of elements 51-56, provides negative feedback to the supply voltage to correct the lower limit of the revolutions.

Положительна и отрицательна обратные св зи компенсируют нелинейность механической характеристики двигател , обусловленной изменением ма1-питпого потока и амплитуды управл ющего импульса, св занным с нестабильностью сетп.Positive and negative feedbacks compensate for the non-linearity of the mechanical characteristics of the engine due to the change in the supply flux and the amplitude of the control pulse associated with the instability of the setpoint.

После включени устройства и установки нужного количества оборотов электродвигател 1 (частоту дыхани ) ручкой потенциометра 46 с помощью руко ток 22 и 23 устанавливают требуемый ход поршней 9 и 10 (объем выдоха и вдоха), причем ход каждого изAfter turning on the device and setting the required number of revolutions of the electric motor 1 (respiration frequency), using the knob of the potentiometer 46, use the knob 22 and 23 to set the required stroke of the pistons 9 and 10 (the volume of the expiratory and inspiratory)

поршней может быть различным в зависи.мости от объемов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Если в процессе опыта необходимо изменить частоту или объем дыхани , то это легко достигаетс вращением руко тки потенциометра 46 или руко ток 22 и 23 механизма регулировани хода поршней 9 и 10.Pistons can be different depending on the volumes of inhaled and exhaled air. If in the course of the experiment it is necessary to change the frequency or volume of the breath, this is easily achieved by rotating the knob of the potentiometer 46 or the knob 22 and 23 of the mechanism for adjusting the stroke of the pistons 9 and 10.

При движении поршн вдоха 10 вниз воздух через всасываюший кланан 39 поступает в полость цилиндра вдоха. При движении поршн вверх воздух из цилиндра вдоха через выпускной клапан 37 по воздухопровдоу поступает к животному. Величина предельного давлени воздуха устанавливаетс с помощью регулировочного клапана 40 и контролируетс When the inhalation piston 10 moves down, the air enters the cavity of the inhalation cylinder through the suction clan 39. When the piston moves upward, the air from the inhalation cylinder through the exhaust valve 37 enters the animal through the air guide. The limiting air pressure is set by means of a control valve 40 and controlled

манометром 41.pressure gauge 41.

Процесс активного выдоха осуществл етс через всасывающий клапан 38 при движении поршн 9 вниз. При движении поршн вверх воздух через выпускной клапан 36 выталкиваетс в атмосферу.The active expiratory process is carried out through the suction valve 38 while the piston 9 is moving down. When the piston moves upward, the air through the exhaust valve 36 is pushed into the atmosphere.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1, A device for artificial respiration of laboratory animals containing a controlled electric drive, a pneumatic system and cams, characterized in that, in order to provide active expiration and the possibility of independent adjustment of the volume of exhaled and inhaled air, the piston pneumatic systems are autonomous.

2. The device according to claim 1, characterized by the fact that, in order to smoothly adjust the frequency

breathing cycles on a running machine while maintaining a constant torque on the engine shaft at all operating speeds and stabilizing the frequency of breathing cycles regardless of the voltage variation of the network, applied

transistor-thyristor drive control with negative and positive feedback and mains power.

3. The device according to claim 1, characterized in that, with the aim of ensuring the constancy of the course

piston, the cam of a given profile is connected to the rod by means of a hinged fork with a spring.

HI

FIG. one