Nghiên cứu chế tạo máy tập cử động khớp khuỷu sau mổ báo cáo nghiêm thu tiến độ đề tài giai đoạn i 06 2000 12 2000

=— SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG THANH PHO HO CHi MINH BAO CAO NGHIEM THU TIEN DO DE TAI GIAI ĐOẠN I : 06/2000 - 12/2000 - NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY TẬP cu DONG KHỚP KHUỶU SAU MO -_ BÙI VĂN ĐỨC Người thựchiện : TS BS Cơ quan chủ trì : Trung Tâm Chấn Thương Chỉnh Hình Theo hợp đồng :64TBKH 22/6/2000 BÁO CÁO TIẾN ĐỘ ĐỀ TÀI Từ tháng đến tháng 12 năm 2000 PHANI Tên để tài : NGHIEN CUU CHE TAO MAY TẬP Ci BONG KNGP KHUỶU SAU MỸ MAY DUNG CHUGNG TRINH PHUC Hil CU DONG KHOP KHUYU REUỜI LỮN Che nhiệm đề tài - TSBS BUI VAN DUC Cơ quan chủ trì để tài : TRUNG TÂM CHAN THUONG CHỈNH HÌNH Kinh phí duyệt : 103.555.000 đ Thời gian thực để tài : Từ tháng 6/2000 đến 10/2001 Kinh phí cấp : 47.500.000 đ Người thực Cơ quan chủ tì — : TS.BS BÙI VĂN ĐỨC : Trung Tâm Chấn Thương Chỉnh Hình Cộng tác viên : Kỹ sư khí : ĐỖ THẾ HIỆP Chuyên viên khí : NGUYÊN THOẠI QUAN Cử nhân vật lý tổng hợp : BÙI VĂN VAN Bs TRAN THANH MỸ _ - Phó giám đốc TT.CTCH khoa Chỉ TT.CTCH Trướng Bs NGUYÊN VĂN THÁI ` » Cử nhân vật lý tị liệu — : BÙI KIM HỒNG - TT.CTCH PHẦN II TINH HINH THUG HIEN BE TAI NGHIEN CUU CHE TAO MUGI MAY TAP cU pONG KHOP KHUYU MUC LUC Trang: PHANI: Để tài nghiên cứu PHẨN II: "Tình hình thực để tài - Mở đầu - Tổng quan tài liệu ta Gà Q máy - Nguyên lý hoạt động cấu khớp quay th IL1.1 Nội dung công việc làm ên cứu - Phương pháp nghiên cứu vật liệu nghi - Thiết kế ban đầu + Thiết kế tiết : khớp khuýu - Gia công phận cấu thành máy tập cử động - Lắp ráp phận chế tạo 10 máy Kết : - Giới thiệu máy chế độ vận hành máy u - Hoạt động máy tập cử động khớp khủy - Đặc tính máy - Kiểm nghiệm kỹ thuật an tồn máy 112 Những cơng việc cịn lại 143 (năm 2000) Giải trình kinh phí giai đoạn I I4 Giải trình kinh phí xin cấp tiếp PHẨN II: Những để nghị PHỤ LỤC (19 - 54) 15 15 15 18 17 19 25 ;26 1.1 MỞ ĐẦU Chí Minh năm 2000, ứng dụng * Trong zương trình ngành y tế Tp Hồ yêu cầu phát triển thành phố khoa học kỹ thuật phù hợp với điều kiện khu vực ên khoa chấn thương chỉnh hình * Với phấn khởi phát huy nội lực chuy phục hổi chức * Đứng trước thiếu phương tiện, máy móc xương —- khơng có máy tập cử điểu trị gãy xương liên lỗi cầu cánh tay kết hợp động khớp khủyu sau mổ u” để hồn tất phát đồ Chúng tơi chế tạo máy “tập cử động khớp khuỷ điều trị nước tiên tiến diéu trị bệnh cách trọn vẹn hầu bắt kịp tiến thành phố khơng phải tốn Máy tập cử động khớp khuỷu giúp ngành y tế kinh phí nhập máy nước ngồi loại gãy phạm khớp Gãy xương liên lỗi câu cánh tay (vùng khuỷu) đầu xương cánh tay (làm hỏng mặt khớp) bắt buộc phải mổ ráp lại mặt khớp cho vững hầu tập cử động cố định (kết hợp xương) xương gãy nẹp ốc kinh điển trường hợp sớm khớp khuỷu lại, để tránh cứng khớp sau mổ Theo sớm Việc tập cử động sớm khuÿu bệnh sau mổ phải tập vật lý trị liệu lý trị liệu (VUTL) Công lao động sau mổ nhờ bàn tay chuyên viên vật cử động khớp khuyu sau mổ chuyên viên VLTL khơng Ít mơ Hơn tập đau, phải nhờ phương pháp vài ngày (tập sớm), vết mổ chưa lành bệnh nhân đau sau mổ (PCA) địi hỏi : tê liên tục có kiểm sốt (P.C.A) Phương pháp giảm biến Vì máy tập cử động có máy ống chích đặc biệt nước ta chưa phổ đau, tránh việc sử dụng phương khớp khuỷu, đáp ứng yêu cầu không việc chế tạo máy tập cử động khớp pháp giảm đau liên tục sau mổ (P.C.A) ên cứu Việc thứ hai phải làm khuỷu mục tiêu cơng trình nghi nhân kết hợp xương nẹp ốc gãy, phải ứng dụng sáng chế cho bệnh mổ để có kết xác nhận ' liên lỗi cầu cánh tay, tập cử động sớm khớp khuỷu sau ng trình tập khớp khuỷu sau mổ hiệu máy Từ chúng tơi xác lập chươ hầu phục hổi chức khuỷu Đây mục cứu khoa học 11.2 TONG QUAN TAI LIEU THAM KHẢO tiêu thứ bai cơng trình nghiên: uy te og khuỷu có tính khoa học, Để việc nghiên cứu chế tạo máy tập cử động khớp nghệ môi trường Tp Hồ nhờ Ban thông tin khoa học Sở Công ' : Chí Minh truy cập internet tiêu chí sau - TIÊU CHÍ THAM KHẢO carm rehabilitation device US4988091 Elbow and for cánh tay Thiết bị phục hdi chức khuỷu US4669451 Apparatus for postoperative and other exercising of elbow and shoulder joints vai sau mổ Dụng cụ hoện tập khuỷu tay e , and elbow stretching machin cuff r ato rot er, uld Sho 00 75 US0600 cổ tay Máy co giãn khuỷu tay, vai khớp of a shoulder or rative treatment, in particular EP 0474055 Device for post ope an elbow vai khuỷu lay Thiết bị xử lý sau mổ dàng cho se device 5713818 Arm extension exerci Thiết bị luyện tập duỗi cánh tay Hand, wrist and elbow dysfunction and rehabilitation : guide to edic physical therapy series) pathophysiology (aspen’s orthop phương tay, cổ tay, khuỷu tay bị rối loạn bàn g năn c hồi c Phụ tember 2000) , Laura Dupuy Paperback, Sep pháp vật lý trị liệu (Don Lee wrist ses : shoulder, forearm, elbow, rci exe on ati lit abi reh me Ho 7, vai, cánh tay, cổ tay (Aota Staff) g năn c hồi c phụ tap Các elbow function § Restoration of forearm and tay, (fns Patrick, e Crago, yu khu tay g cẳn g năn c Dự án phục hồi on Research and ns Affairs, VA Rehabilitati era Vet of t men art Dep : r Sponso 5) 20420 (Project # B835-RA), 199 DC n, gto hin Was e, vic Ser nt Developme theo , mẫu mã sơ đồ cơng nghệ kèm ảnh h hìn có ng khơ chí Các tiêu tập động khớp khuýu với máy c đượ tạo chế mị Chúng tơi đành mày với ban khoa học kỹ trường thành phố - trình thị linh kiện vật liệu có sấn cơng trình n thương chỉnh hình 1997 Chấ tâm ng Tru n, qua thuật khớp khuỷu sau mổ Chúng g độn cử tập máy đâu nghiên cứu bước với cấpThành phốm Sở học a kho cứu iên ngh tài để khuyến khích đăng ký tạo máy hồn Chúng nghiên cứu chế ờng trư môi ệ ngh g Côn Khoa học chế tạo máy tập cử động ng với nguyên lý toàn độc lập với sáng kiến riê sau: c thiết kế chế tạo đầu tiênđượ máy h địn m kiể mổ khớp khuỷu sau NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ¬ CUA CƠ CẤU KHỚP QUAY CUA MAY ee ke a ke ke a a co 4c L CƠ CẤU KHỚP QUAY : Mục đích : Chế tạo máy tập cử động khớp khuỷu sau mổ kết hợp xương _ liên hổi cầu cánh tay Cấu tạo : Gồm hai phần a) Cơ cấu chấp hành : cấu trục vít — bánh vít b) Cơ cấu phản hổi-điểu khiển : Thanh răng-bánh 3, Nguyên lý hoạt đông : a) Sơ đồ khối hệ thống : Bộ Động Cơ cấu đu | ——*|cøDC E*|chấp khiển hành ———* Góc Quay œ« { Cơ cấu chấp Chiểu dài tinh tiến / hành b) Sơ đồ cấu chấp hành : C ) Z4 (Bánh vit) X——————~— ~~ =—~ Motor Z4 (trục vít) —> Hộp giảm tốc vơ cấp \ - Động DC cấp điện từ người AC-DC 12V điều khiển chiều quay mạch đảo chiều DC sử dụng công tắc đảo chiều - Chuyển động quay từ động qua hộp giảm tốc vô cấp truyền đến cặp : bánh Z ¡ - Z; thông số Bánh Z¿ nối với trục vít Za Khi trục vít quay truyền chuyển động cho bánh vít Z4 tạo gốc nâng cần thiết c) So 46 cấu phan hồi điều khiển : trượt z3 x La we Bee LS2 LS; Z5 oS co ———~ Ww E- —*- ~—' WH Bánh Z¿ ăn khớp với bánh Z4, biến chuyển động quay Z4 thành chuyển động tịnh tiến Trên có gắn trượt trượt di chuyển chạm vào cơng báo hiệu cấu đến vị trí từ biên đảo chiều tắc hành tình LS I.và LS quay động Các Œỏng số thiết kế: - Góc nâng tối đa (max) Xmex = 120° = 24 :Qmax = 5kg = 50N :Q„„ =1,5kg = 15N = 400”"- 0,4” :L - Trọng lượng nâng tối đa - Trọng lượng nâng nhỏ - Chiều đài cánh tay đòn - Số vòng quay trục dẫn động vòng/phút =(1-8) :n; © Thời gian cánh tay địn quay đến vị trí cao : ( Chọn i= 30) t= «max iLn=(2^À) " 2A 30.N = (1/25 +10) phút 2% - _ Số vòng quay trục truyền động (trục Z4) No =m,= i - (CL + _4) vòng/ph 30 15 Céng suat cần thiết trục truyền động : Công A = Mọ=P.1.ọ _ eo wee Nm eee AL , =5s0 b4 Es QA) ca 128 16,76 (w) Nay = Nay M A Amin = = 0,06 (W) max ~ $6 vong quay cia truc bánh Z¡ Z¿ là: nạ„ nị- (1 +8) ví/ph - Cơng suất trục bánh Z2 Nmax N = ——= mx "i734 N =0,74W 30.0,75 ữ) N'min = 0,003 (W) - V6ib6 truyền trục vít— bánh vít Z¿ = => = Chon 443 = 0,7+0,75 = 0,75 I- CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC : Cơ cấu chấp hành : a) Thong số hình học : Cặp bánh Z¡ Z ¿ có : m= 1; Z,= Z.= Cặp bánh vít Z4 có : m=13;Z4= 30 ;e= B =4 ; hệ số dịch chỉnh s= 14 ; bể rộng ;bểrộngrăng B =5 Truc vit: m= 1; Buéc ven A (mm) ; t= 1dduméi (Z;= 1); Góc nâng t„À = : => A= 99301 Hệ số dịch dao : e= Hệ Số khe hổ hướng tâm : - Trụcvíi: „ C=0,2 + Đường kính vịng chia: dc = q.m = — Đường kính vịng đỉnh: DC = dc+2m = -_ Bánh vít: Đường kính vịng chia: d Đường kính vịng chân: D; = mz¿ = 30 d-2(1+0/2) (Z2 + 2ø Đường kính vịng định : De = 27,6 + 2;)m= 32 Do phận truyền động làm việc điểu kiện công suất nhỏ, tải chúng trọng nhẹ, môi trường làm việc khơng có tính ăn mịn MặE khác che khơng kín, để đảm bảo u cầu vệ sinh sử dụng loại dầu nhờn để bơi trơn Do ta chọn vật liệu chế tạo đồng 4px * - 94 Vật liệu có ưu điểm tính tốt, chịu ăn mịn chịu ma sát tốt, tính déo cao Tỉ số truyền: I = 22x 22 -3o Z1 Z4 Hộp giảm tốc vơ cấp cho ta số vịng quay : N=( 1-8) g / phút vòn Vận tốc trượt cho phép (2 +5 ) m/s Tính lại Vụyạ = 0,03" Hiệu suất =n = 0,75 Yêu cầu góc nâng đ„zx = 120° Tỉ số truyền: i= 30 => Trục dẫn động cần quay 10 vòng Thời gian cần thiết t= (1⁄25 +10) phút : Tính tốn thơng số- Kiểm tra bên tiết : Theo tài liệu tham khảo : - Sổ tay thiết kế Công nghệ chế tạo máy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội -— Xuất 1970 Trục bánh vítaThiết kế tiết máy — Sách Giáo Khoa GSTS Nguyễn Trọng Hiệp — 1994) a) Xét truyện đơng trục vítZ¿_ bánh vít 24: ấu CƠ T S6u0 I | 1,25/ 135 Tr.nhiêm | Họ Tên Thiết kế |TSES BÙI VĂN ĐỨC Kiem tra | KS DO THE HEP Duyệt |TSSS BÙI VẤN ĐỨC Ký UM Qui cach Phéi : Tile ! Ị ] Số tờ | ị ;.1 01 Số lượng J 0i Ngày Vật liệu : TRẾP dễu cách đc 4Lổ đãØ5 sánh “Lá Bánh nghiêng £——2Tt vít Z=40;m=0.75 trói Bp=4r/8;5r/10.1;6r/12.3 bo =10° : Truc 15.3 vit +01 + TRUC BANH Acsimet mối T=3.2;m=0.75 Đầu | Ký Tr.nhiệm | Họ Tên Y/Y | TsBs Bur VEN BUC | ị BUI vNVÀ ĐỨC || Thiếti kế |TSBS BÙI Kiểm ưa | tS ĐÖTHẾHỆP Duyệt VỊ S VIS Qui cách Phôi : 840x.10x đ0 x20 24 " Tỉ lệ 01 01 Số lượng | Số tờ Ngày Vật liệu : LY mm + Tr.nhiém | Ho va Tén Thiếtkế |TSES BÙI VĂN ĐỨC Kiểm tra | KS Ð THẾ HỆ Duyệt |TS8S BÙI VẤN ĐỨC 3.3 Ký †}⁄1+ TRỤC - BANH_ Z ~ Tỉ lệ Ngày Số tờ [áọs M3x0.5 GA DƠ VIS Qui cách Phôi : 3.1 Vật liệu : - THÉP CHIẾT TÍNH PHAN ĐIỆN TỬ STTÌsố lương |kÿ hiệu lÌ a _ thành phân |CLC2C4C5C6C7C8 Íc tpt R D2Ð5- sot 6} 7| 8Ì _ ; [mua 4142, Ja, 3b, 320 |4 13) HỊ 1 10.000} 70.000) + | 15000 m 1500| 3.000] 3,000 Zl 5.600 | 3000 CON CONSC - | 1006 | 25.000 NPN ÍPNP 10.000 — 2.000 (|MOTORAC | 200.0001 |JQLQ2 ÍQ3 |RI.R2R7.R8.RIORIRI2 |RBSSIOR | - |RI3.RH,RISRIG.RI7RIS |RESISTOR2| š |RI9.R20/R22R23R24 |RESISTORL4 | TRIALS if JR6.R9.R2I jSI _JSW SÚP ajo iss af |s3 Ta 3| 271 [EF [py 3| |ACCU 2| 30] | 31| a Ls PCB Front lAdaptr -|SWPHAY lwpan eee Đề —— 34 Hếtkếmehm salt Wveuengidy BE |Thiếtkế | | sooo; | ~tién- | 40009 | 75000 6.000) : 10.000 , Ø 5.000] -30007 40069 [ c 6090} ¡ | 40.0001 25.0001 2.000 2,000] | 2300| 3400| 6.000 JAeem khô — | THộ dây jaek aceu s | 300 33ml [Be dink vi 200,000) TONG | 400000| 100.000] 700.000} CONG TỔNG CỘNG có bổ xung TS 0 10.000 —- 200000 ă ¬ 15.000 | A9089 100.000 2.500.500 TP HCM, ngày L.¿:.23 Ngừời Lhực bur vd vaw Xa KY tn — +w3 w$ Ray Loy Bis & a7; 90 / —-700.000}b3 cong the] 2.760.500 ]- machin | | "30,000 "na IvaSôY 20000 20090 Neuse AC/DC 150000 -— 1500M6|_ fo a 4.000 3500|, I0 i" 2.000 roof | is00f on : Ty a củ Ic | w “0 30%6 2000| ˆ | 06 NNRBVNE Í J0 — |LIM&BBV | 20,000) 3l lS4 alot iss 35 10,000 10.000 — |CONHC |MI lốj 17] l8 19) 20} DIODE |thanh tiền |Hổ xung99 |LED_MOVE - 5.000, CÍDOMOVE | 50090 C|HEADHRIO | 40.000! to] H 15] |D4 HSOI ÙPl Ø| _ ICAP C|CAPNP DIODE - pss 1 _ lđơn gid 50000 TỐ 260.000 BANG CHIẾT TÍNH MÁY TẬP TAY Model 001(Phầu khí) STT |số lương [1 | Boyt | | 10 ký hiệu lành phần . _|don gid {BGT Bo gidmisc | |GM (Ga Mowr 100,000 | 50/000 |BMD |Bộnhơngchuyểndịchuyể 60,000] 6000| 25,000 |Bộykế Bộ chuyển xác định vị trí | 120,000 HNX Hộp nhơng xoắn _ 300,000 [BKK oO Ong nhém khung |Bokhdpkhtyucd bac ] Cd Cover foun |Bhmhemal 15 i fee |Blkk id} | | 150000) 150,000) BNVT 'I3| | 40,000 | 40,000 | 100,000," BLK alot 12} 16 |hành tién = |Diéu chinh |Bdm Cove? |Bộliênkếtkhung 20/000 120,000 300,000 | 80,000] 160,000, 50,000 —_ | 13000] eno | 10,000 40,000 30,000 30,000 70,000 70,000 | _ 100,000 | 50000| 50,000] 100000 | 20/000| 320,000 Bộ đệm moussc leônglấpghép | 300/000| 300,000 700000 700,000 thiết kế TỔNG CỘNG 20,000 2,500,000 | 365,000 TỔNG CHI PHÍ 2,865,000 TP HCM, 12.44 a9 Ngừời thực ký tên Maver ie 44 Mu HN CN đổi CAI P du, hak Qy : Aft DIODE 0-0-0 06 J3 DRIVER J7 NOR-EX “TC CAPACITOR POL : CLOCK —a TIMER we [ e.e-e-e-e-e 0-0-0 © LỊ al = = ^.enẰ© nesision [Title Size Date TIMER 5-10-15-20min Bui van Van Oocument Number {Doc} Eheot of Rev {Re Code} 46 Gia công lắp ráp phận cấu thành máy tập cử động khớp khuỷu hệ (Xem phụ lục tr #ổ— 52) Gá Motor Bộ giảm tốc Bộ ly kết Bộ nhơng chuyển đị chuyển động Bộ nhơng xác định vị trí Hộp nhơng xoắn Bộ khớp khuỷu có bạc Ong nhơm khung 9, Bảng nhôm nối 10.Cover (vỏ bọc phận cơ) 11.Cover (vô bọc phận điều khiển điện tử) 12.Bộ liên kết khung 13.Đệm mouser bao tay có nỉ dán (velcro) 14.Bộ mạch điều khiển điện tử - 15.Adaptor nguồn điện AC/DC ˆ16.Nguồn acquy khổ 12 volts Máy tập cử động khớp khuỷu Máyt a ìp cử động khớp khuyu Máy ly tậpập tậ cửcử động khớp kh uỷu Sb Máy tập cử động khớp khuỷu 14 Contrl Bộ điệu điện tử ặ Kết : Thành phẩm (phụ lục tr.54) Máy tập cử động khớp khuỷu hệ Ma Máy tập cử động khớp khuỷu M„