Велоэргометр

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - сокращение массы и габаритов, а также повьппение точности дозирования нагрузки о Велоэргометр содержит корпус , в котором установлен привод 2 с валом Зо Червяк 4 взаимодействует с червячным 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 направлениях. По счетчику 22 определяют величину физической работы, вьшолненной пациентом 1 з.п. ф-лы, 2 ило i (Л со сд ел OS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYEiËÈH (511 4 А 61 В 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3644338/28-14 (22) 24.06,83 (46) 15.11.87. Бюл. № 42 (71) Белорусский научно-исследовательский институт кардиологии (72) Г.И.Сидоренко, В.В.Кацыгин и А.А.Резников (53) 615.486 (088.8) (56) Кожевников С.Н., Есиненок Я,И., Раскин Я.М. Механизмы. М.: Машиностроение, 1976, с. 609, рис. 10.63.

Авторское свидетельство СССР № 353730, кл. А 63 В 69/16, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 782811, кл. А 63 В 69/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 755278, кл. А 61 Н 1/00, 1980. (54) ВЕЛОЭРГОМЕТР (57) Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения— сокращение массы и габаритов, а также повышение точности дозирования нагрузки. Велоэргометр содержит корпус, в котором установлен привод 2 с валом 3. Червяк 4 взаимодействует с червячным 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 направлениях, По счетчику

22 определяют величину физической работы» выполненной пациентом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

tp нат

1 135157

Изобретение относится к медицинской технике и используется для задания физической нагрузки и измерения выполненной при этом работы.

Целью изобретения является сокращение веса и габаритов, а также повышение точности дозирования нагрузки., На фиг.l представлена кинематическач схема велоэргометра; на фиг,2 -10 измерительный диск со шкалой при калибровке устройства.

Велоэргометр содержит корпус 1, в котором установлен привод 2 с валом 3, на котором закреплен червяк 15

4, вэаимодействуюи|ий с червячным колесом 5, в котором одним концом установлен полый ротор 6 с воэможностью осевого перемещения, причем между полым ротором6 и червячным колесом 20

5 установлена пружина 7 сжатия. 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

)5 с возможностью поворота вокруг своей оси, причем внутренняя боко- 30 вая поверхность полого ротора 6 и наружная боковая поверхность статора

15 выполнены конусными, а рабочий зазор между ними заполнен вязкой жидкостью 17. Вал 16 статора 15 подвижно и гермегично установлен в роторе 6 и соединен с измерительным диском 18 со шкалой 19, на котором закреплена гибкая нерастяжимая ленаа 20, концы 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 - 45 через рычаги 25 соединен с пружинами 21. Интегратор 24 может быть выполнен по схеме, Велоэргометр работает следующим ,образом. 50

В зависимости от вида тренируемых конечностей устройство устанавливается и фиксируется струбцинами на полу или спинке кровати для вращения ногами либо — на подставке 55 или стене для вращения руками, К корпусу устройства могут быть прикреплены велосипедное сиденье и руль.

Задание нагрузки осуществляется пу9 2 тем установки поршня 12 второго гидроцилиндра ll в определенное положение с помощью маховика 14. При этом жидкость из второго гидроцилиндра 11 через трубопровод 10 подается в первый гидроцилиндр 9 и перемещает поршень 8 совместно с установленным на нем полым ротором 6 в положение, определяющее рабочий зазор между внутренней поверхностью полого ротора 6 и наружной боковой поверхностью статора 15. При вращении маховика 14 в обратном направлении пружина 7 сжатия перемещает полый ротор

6, поршень 8 и жидкость по трубопроводу 10 также в обратном направлении.

Таким образом полый ротор 6 имеет воэможность осевого перемещения, величина которого пропорциональна рабочему ходу поршня 8 в первом гидроцилиндре 9. При этом размер рабочего зазора между внутренней боковой поверхностью полого ротора 6 и наружной боковой поверхностью статора 15 изменяется, тем самым меняя величину нагрузки.

Пациент располагается в удобном для работы положении и приводит в . движение привод 2. Вращательное движение привода 2 через вал 3 привода, червяк 4 и червячное колесо 5 передается полому ротору 6, который за счет сил трения увлекает за собой вязкую жидкость, находящуюся в рабочем зазоре. При этом статор 15 с валом 16 поворачиваются вокруг сво- ей оси на некоторый угол, регистрируемый по шкале 19 измерительного диска 18. Угловое перемещение статора 15 вызывается трением вязкой жидкости, находящейся в рабочем зазоре, при вращении полого ротора 6. Повороту статора 15 препятствует момент силы натяжения пружины 21, пропорциональный величине этого поворота.

Требуемая нагрузка создается за счет трения в рабочем зазоре вязкой жидкости, увлекаемой вращающимся полым ротором 6 о статор 15, причем величина нагрузки обратно пропорциональна размеру рабочего зазора. Статор 15 будет поворачиваться до тех пор, пока момент силы натяженйя пружины 21 не станет равным моменту силы трения,.вращающей его, т.е, справедливо равенство (2) Мн» наг Р где F at. - сила натяжения пружины 21;

К - радиус измерительного диска

Физическая работа, выполняемая пациентом при вращении привода на и оборотов, описывается формулой (3) А=2 М где n — число оборотов полого ротора 6;

= 3,14;

М вЂ” момент вращения силы трения вязкой жидкости, Подставляя (!) в (2) получим

A=?iiH„» и (4) При уменьшении вращающего момента пациентом статор 15 будет поворачиваться в обратном направлении до равенства моментов силы трения вязкой жидкости и силы натяжения пружинь 21.

Сила натяжения пружины 21 пропорциональна величине приращения длины пружины при повороте измерительного диска 18. Изменение длины пружины 21 через рычаг 25 передается на первый вход интегратора 24, а на второй его вход передается вращательное движение с вала 3 привода.

При этом число оборотов выходного вала 23 интегратора 24 при повороте полого ротора на угол q определяется формулой з 13 где И вЂ” вращающий момент трения вязт кой жидкости;

М вЂ” момент силы натяжения пружиНат ны 21.

Момент силы натяжения пружины 21 выражается формулой

51579

40 величины физической работы, определяемой по счетчику 22, Наличие двух пружин 21 допускает вращение привода 2 велоэргометра в двух противоположных направлениях.

Калибровка велоэргометра проводится следующим образом. На измерительном диске 18 закрепляют рычаг с образцовым динамометром (фиг.2). Действуя на рычаг с динамометром, вручную поворачивают измерительный диск

18 на некоторый угол, при этом, регистрируя показания образцового динамометра, маркируют соответствующее деление шкалы 19. Увеличивая угол поворота измерительного диска

18, производят градуировку всех делений шкалы 19. Затем, зная радиус измерительного диска, по формуле (4) рассчитывают выполненную работу при вращении вала на определенное число оборотов при силах натяжения пружины 21, соответствующих делениям шкалы 19. При помоши рычага с динамометром 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 работы. При несоответствии рассчитанной по формуле (4) величины выполненной работы с показанием счетчика 22 производят регули— ровку интегратора 24, Периодическая проверка велоэргометра производится на месте его эксплуатации аналогичным образом при помощи рычага с образцовым динамометром.

Формул а изобретения

1. Велоэргометр, содержащий педальный привод, регулируемый тормозной механизм, установленные в корпусе, и индикатор, о т л и ч а ю щ и й45

55

n„= 2 и К Г„» ° n dq, о где Fù„. - сила натяжения пружины 21; и„ - число оборотов вала 3 привода, К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Счетчик 22 выполненной работы регистрирует число оборотов выходного вала 23 интегратора 24, которое. соответствует величине выполненной пациентом физической работы, Тренировка на велоэргометре прекращается при выполнении пациентом требуемой с я тем, что, с целью сокращения веса и габаритов, регулируемый тормозной механизм снабжен подпружиненным,конусообразным полым ротором, содержащим внутри конусообразный статор и вязкую жидкость и связанным с первымгидроцилиндром, при этом полый ротор связан через червячную передачу с педальным приводом, статор — с индикатором, первый гидроцилиндр — с вторым гидроцилиндром, включающим регулятор давления.

2 ° Велоэргометр по п.1, о т rP ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности дозирования нагСоставитель Ю,Порецкий

Техред Л.Сердюкова Корректор С,П1екмар

Редактор М.Бандура

Тираж 595. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5511/3

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 рузки, он снабжен пружиной и диском, установленным на валу статора, колесом, установленным на валу при1351579

6 вода, и интегратором, входы которого связаны с колесом и пружиной, а выход — через счетчик с индикатором,