Стенд испытаний протезов тазобедренного сустава

(511 4 А 61 В 5 10А 6 Е 2 32 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ю 7 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Медспа апд Воорса Епропег (США), 1970, ч. 8, стр. 37 - 43.(54) СТЕНД ИСПЫ ТА НИЙ ПРОТЕЗОВ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА(57) Изобретение относится к травматологии и ортопедии, а именно к испытательным машинам для исследования антифрикционных характеристик конструкционных 2элементов искусственного сустава. Цель изобретения - обеспечение измерения момента трения вращения. Стенд содержит портал 2, на верхней балке которого размещен поворотный круг 7 с вертлужной впадиной 8. Портал 2 выполнен качающимся. Вертлужная впадина,8 приводится во вращение поводком 19 от стационарного копира, а качающаяся люлька 5 с головкой бедренной кости 6 свободна от приводов и снабжена консольной балочкой с тензодатчиком 24. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности стенда путем обеспечения снятия и записи момента трения вращения в устройстве. 3 ил.Изобретение относится к травматологии и ортопедии, а именно к испытательным машинам, предназначенным для исследования антифрикционных характеристик и износцстойкости пар материалов, предлагаемых лля использования в искусственных сустава х.Цель изобретения обеспечение измере. ния момента трения вращения.На фиг. 1 изображена схема стенда испытаний протезои тазобедренного сустава; на фиг. 2 схема принципиального узла стенлд; нд фиг. 3 портал и качдюсцдяся лк)лыса стенда.(.тенд испытаний протезов тазобелренно 1 ц сустава размещен на опорной раме 1 и нклк)цдет портал 2, состоящий из четырех боковьх стоек 3 и верхней балки 4, а также кдчдкщуккя люльку 5 с головкой бедренной кости 6. Нд вер 1 сней балке 4 размещен поворстный круг 7 с иертлужной впадиной 8 (фиг 3), причем балка 4 снабженд П-образи)й трдверсой 9 и портал вывешен за концы трдиерсы 9 с возможностью качания вокруг гесмегрическцй цси 7, совпдлающей с оськ) нрдщения люльки 5, опертой при помощи тис рлцс 11 лдиных призм 10 и своболно качаю 1 цс й(с)1 стнскительнц опорной рдмы 1 Порта,1 2 вывешен при помощи блоков 11 и грусои 12(,ос гав.яющие искусственного сустава (исзинин 6 и 8) закрепляются пол углами, хдрдктернычи лля рабочего положения сс гест вен но п) с уста ва.(,истечд обсс печения естественного цикла яд 1 рл зск и 11 ерсмс.1 цси и й икл ючас т ври Вол 13 (фи 1. 1), кривошипн)-1 идтуиный механизм 14, кдчс)кн(ий портдл и имитирук)щий цикл хцльбы, кциир 15 с системой рычагов лля 11 с.рс.лдци л си.сии Р, нд иссусственн 11 и гдв, Кцпир и система рычагов лля передачи уси,ия Р ид искусственный сустди не показаны Усилие Р передается на верхнюк Г 1 лку через тцлкдтель 16 (фиг 3). Копир цтнскительн)гц перемс щения иертлужной ипдлины и головки бедренной кскти 6 выпол. иен и ниле шдрс)ного сектора 17 с ирорезь 1 о 18,;1 иертлужндя впадина 8 снабжена иовол. коч 9, размещенным в прорези 18.(,истема измерения усилий включает упор 20, опирающийся на балку с тензолдтчикачи 21, соелиненными с усилителел 1 22, и в э 11 й чд. ти прелндзнаценд лля контроля усилия Р, Аналогичных образом устроена и система контроля усилия Рр, рдзче)пенная ндпрцтии толка геля 6 и здлейстиусчдя при дксидльиом слененни кдчдкщейся лкльки 5(.истсчд и)л)с рения чочентд трения ирд. пиния ирелстдилсид консольной бдлоцкой 23, рд сме 1 ценной нд качающейся люльке 5 и сндбженнцй тензс)лстчикс)л)и 24, известным цГ)р 11 зсл 1 сссдиненными чере) усилитель 22 с чшгцкдндльным осци,логрдфом 25 (фиг) Температура на поверхности трения контролируется термопдрой, которая введена через отверстие в головке бедренной кости 6 и записывается на ленте электронного автоматического иотенциометра 26.Искусственный сустав снабжсн системой подачи смазки, представленной иа фиг. 1 термсктатом 27.Для регистрации количества циклов система содержит латчик сцета и счетчик 28 циклов. Стенл работает следуюсцим образом.Привод 3 вра(цает кривошипно-шатунный механизм 14, копир 15, которые качают портал, вывешенный за концы траверсы 9 ис)круг геометрической оси и нагружают его, имитируя цикл ходьбы, угловое перемещение бедра относительно таза в сагиттальной плоскости на 60 (изгиб выпрямление).Поводок 19 при качании портала холит но прорези 18 шарового сектора 17, закрепленного на опорной раме 1 и поворачивает вертлужную впадину 8, установленную в поворотном круге 7 верхней балки 4 качающегося портала, имитируя угловое перемещение 25 бедра относительно таза в венечной длоскости (внутреннее и внеш нее вращение) .Привол 13 обеспечивает плавное изменение частоты циклов и единицу времени. Нагружение сустава но осям ) и У воспроизвцлится как функция времени. С помо(цью тензолдтчиков 21 и 24 усилителя 22 и оспилгн)графа 25 производится контроль нагрузок и лк)бой момент циклаЧерез центр вращения искусственногосу става проходит геометрицеская ось 7, иначе ось вращения портала и качающейся 35люльки 5. Последнее, а также то, что люлька 5 с головкой бедренной кости 6 своболна от приводов, позволяет использовать ее лля реализации на ней момента трения вращения, д снабжение люльки 5 консоль ицй балочкой 23 с тензодатчиком 24 позволяет регистрироиать его изменение в течение цик.д, д также в течение срока службы сустава. Свободный конец консольной балочки 23 опирается на упоры, размещенные на опорной раме 1. Расстояние от центра вращения сустава до упора известно и, слело.вательно, любой момент трения вращения испытываемый суставом, можно измерить оттарированным тензодатчиком 24.Использование стенда испытаний проте.зои тдзобелренного сустава позволяет нро.50волить исследования антифрикционных свойств различных систем в условиях, максимально приближенных к реальным и 1 н)лби рать онти мал ьные пары сочета нных материалов лля использования в искусст венных суставах. (,нятие и запись лсцментдтрения вращения в суставе, обеспечиваемые конструкцией предлагаемого стенла, кацествс нно расширяют функциональные иозчожности стенда, сокращают время проведения испытаний в целом и повышают их результативность.Формула изобретенияСтенд испытаний протезов тазобедренного сустава, содержащий портал, включающий боковые стойки, верхнюю балку, на которой размещен поворотный круг с вертлужной впадиной, качающуюся люльку с головкой бедренной кости, размещенную под порталом, измерители усилий, привод и копи. ры для обеспечения естественного цикла нагрузок и перемещений, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения момента трения вращения, в него введены П-образная траверса, соединенная с верхней бал кой, поводок, установленный на вертлужнойвпадине, консольная балочка с тензодатчиком, размещенная на качающейся люльке, причем портал вывешен за концы траверсы с возможностью качания вокруг геометрической оси, совпадающей с осью вращения люльки, а копир относительного перемегцения вертлужной впадины и головки бедренной кости выполнен в виде шарового сектора с прорезью, в которой размещен поводок вертлужной впадины.Соствитечь Л НовиковРедактор Е, Папи Текред И. Верее Корректор, ПатайЗаказ 6625,6 Тираж 643 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Моска а, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Произвдственно-издатечьский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О