Устройство для измерения силы и выносливости мышц

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1426540 А 1 бв 4 А 61 В 5 22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР179040, кл. А 61 В 5/22, 1964,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ И ВЫНОСЛИВОСТИ МЫШЦ (57) Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам для измерения силы и выносливости различных мышц человека, предназначено для медицинской и спортивной практики. Цель изобретения - расширение функциональных воз можностей, расширение диапазона и повышение точности измерений, удобство поз пациента при измерении силы и выносливости различных групп мышц и повышение удобства в эксплуатации. Аппарат содержит установленный на столе динамометр, в корпусе которого жестко закреплена одним концом плоская пружина, показывающий прибор с поворотными стрелками, устройство для приложения силы сжатия кисти человека, растягиваюших относительно динамо- метра усилий и усилий поворота кистей рук. Устройство для приложения растягивающих усилий в виде рукоятки, шарнирно установленной на соединенном с корпусом динамометра посредством поворотной оси двуплечем рычаге, имеющем устройство для изменения диапазонов измеряемых усилий, в виде соединенных между собой стопорным винтом ползуна и прижима, установленных с возможностью перемещения н продольном пазу двуплечего рычага. Ползун снабжен упором, взаимодействующим с плоской пружиной через ее контактные выступы, установленные на расчетных расстояниях от точки ее закрепления в корпусе динамометра. Устройство для приложения поворотных усилий от кистей рук в виде двух рукояток, имеющих головки для захвата пальцами руки и цилиндрические рифленые стержни для захвата сжатой в кулак кистью, одна рукоятка установлена на поворотной оси двуплечего рычага, а другая - кинематически связана с этой осью с возможностью ее поворота в направлении, противоположном повороту этой рукоятки. Устройство для приложения силы сжатия кисти руки в виде закрепленного на столе отки,г,ного упора, захватная часть которого параллельна захватной части рукоятки для приложения растягивающих усилий на расстоянии, удобном для захвата кистью, с возможностью регулировки этого расстояния. Стол для закрепления динамометра выполнен с возможностью регулировки положения по высоте и углу наклона. В записывающем устройстве самописец установлен отдельно от динамометра и электрически связан с поворотным переменным резистором, снабженным пружиной возврата на ноль и установленным в корпусе динамометра, причем на оси резистора закреплена поворотная муфта с поводком, взаимодействующим со свободным концом плоской пружины динамометра. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.1Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения силы и выносливости различных мышц человека, и может быть использовано в медицинской и спортивной практике.Цель изобретения - расширение функ, циональных возможностей, расширение диа назона и повышение точности измерений силы и выносливости мышц человека, а так-же обеспечение удобства позы пациента иповышение удобства в эксплуатации.На фиг. 1 показано описываемое устройство, вид сбоку", на фиг. 2 - разрез А - А нафиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 с час: тициым местным разрезом; на фиг. 4 - разрез В - -В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г - Г , иа фиг. 1.Устройство для измерения силы и выносливости мышц содержит закрепленный на столе 1 динамометр 2, в корпусе 3 которого защемлена одним концом плоская пружина 4 с возможностью взаимодействия ее второго (свободного) конца с поворотными стрелками 5 и 6 индикатора 7 через зубцатый сектор 8 и шестерню 9. Динамометр 2 снабжен механизмом для приложения растягивающих относительно корпуса 3 усилий, выполненным в виде рукоятки 10, которая шарнирно установлена на соединенном с корпусом 3 посредством поворотной оси 11 двуилечем рычаге 12, снабженном воздействующим на плоскую пружину 4 механизмом для изменения диапазонов измеряемых усилий, выполненным в виде установленных с возможностью перемещения в продольном пазу 13 рыцага 12 ползуна 14 с прижимом5, соединенных между собой стоиорным винтом 16, причем в ползуне 14 установлен упор 17, взаимодействующий с плоской пружиной 4 церез ее контактные выступы 18 - 20, установленные на расчетных расстояниях 1 ь ь з от точки ее защемления в корпусе 3. Свободный конец пру.- жины 4 кинематически связан с поворотными стрелками 5 и 6 индикатора 7 через установленный на зубцатом секторе 8 регулировоцный винт 21 с гайкой 22, причем стрелка 5 жестко соединена с шестерней 9, а стрелка б установлена на оси 23, закрепленной на шкале 24 индикатора 7, соединена со стрелкой 5 посредством ее поводка 25 и снабжена ручкой 26 возврата в исходное положение. Для возврата в исходное положение ири снятии нагрузки с рычага 12 сектор 8 выполнен с плоской пружиной 4 посредством спиральной пружины 27. Шкала индикатора 7 имеет градуировки для измерения разлициых диапазонов прилагаемых усилий.1 асстояния 1 ь 1. и(см) от точки защемления пружины 4 в корпусе 3 до контактных выступов 8 - 20 определяются из следующих зависимостей: где Р, Рь Рз - величина усилий (в килограммах), приложенных к рукоятке 10 и измеряемых по шкале 24 при взаимодействии упора 17 с контактными выступами 18,19 и 20 соответственно пружины 4;1 - расстояние от точки защем 10 ления пружины 4 до точки ее взаимодействия с регулировочным винтом 21 зубчатого сектора 8, см;Ь - расстояние от оси креплениярукоятки 10 к рыцагу 12 до его поворотной оси 11 перпендикулярно линии действия усилии Р Р 2 или Рз, см,Ьь Ьь Ь -- расстояния от поворотнойоси 11 рычага 12 до контактных выступов 18, 19, 20 пружины 4, см;1 - величина прогиба пружины 4в точке взаимодействия с винтом 21 зубчатого сектора 8 под действием усилийРь Р или Рз, см;Е - модуль упругости (для сталиЕ = 2О кг/см"-); ЬЬ251= - см 4 - момент и нерции пружины,2где Ь - ширина, Ь - толщина пружины,Устройство снабжено механизмами дляприложения поворотных усилий от кистей рук, выполненными в виде двух рукояток 28 и 29, причем рукоятка 28 установлена на поворотной оси 11 рычага 12, а рукоятка 29 - на оси 30 и кинематически связана с осью 11 с возможностью ее поворота в направлении, противоположном повороту этой рукоятки, например посредством поводка 31, соединяющего ее с рукояткой 10 штифтом 32. Каждая из рукояток 28 и 29 выполнена с головкой ЗЗ для захвата пальцами руки и с рифленым 40 цилиндрическим стержнем 34 для захватакистью.Механизм для приложения усилий сжатия кисти руки выполнен в виде закрепленного на столе 1 откидного упора 35, захватная часть Зб которого установлена параллельно захватной части 37 рукоятки 10 для приложения растягивающих усилий на расстоянии С, удобном для захвата кистью руки, с возможностью регулировки этого расстояния путем перемещения упора 35 в корпусе 38 и его фиксации подпружиненным зубчатым фиксатором 39, взаимодействующим с выполненной на иолзуне 40 упора 35 насечкой 4.С целью обеспечения удобной позы пациента при измерении усилий и выносли вости различных групп мышц стол 1 выполнен с возможностью регулировки по высоте путем вращения установленной в его стойке 42 гайки 43, взаимодействующей с подъем 1426540Форлгула изобретения но-опускным винтом 44 стола 1, а также регулировки по углу наклона посредством поворота оси 45 со столом 1 рукояткой 46, снабженной подпружиненным коническим фиксатором 47, установленным в отверстия 48,Для измерения статической и динамической выносливости мышц устройство снабжено регистратором, который установлен отдельно от динамометра (например, на стене помещения) и электрически связан с поворотным переменным резистором 49, который установлен в корпусе 3 динамометра 2, причем на оси 50 резистора 49 закреплена поворотная муфта 51 с поводком 52, взаимодействующим со свободным концом плоской пружины 4 динамометра 2, снабженная пружиной 53 возврата резистора 49 на ноль.Измерение усилий мышц устройством осуществляется следующим образом. Растягиваюшие относительно динамометра 2 усилия измеряют при откинутом упоре 35 путем захвата рукоятки 10 кистью руки или соединения этой рукоятки гибкой связью с другими группами мышц, устанавливая стол 1 в удобное по высоте и углу наклона положение.Поворотные усилия от кисти измеряют путем захвата кистью рукоятки 28 или 29. При захвате сжатой в кулак кистью рифленого стержня 34 рукоятки 28 измеряют усилие сгибания мышц-сгибателей правой кисти и усилие мышц-разгибателей левой кисти, а при захвате пальцами головки 33 рукоятки 28 - усилия поворота мышц предплечья правой или левой руки против часовой стрелки. Г 1 ри пользовании рукояткой 29 измеряют соответственно усилия разгибания мышц-разгибателей кисти правой руки, сгибателей кисти левой руки и поворота мышц предплечья правой или левой руки по часовой стрелке. Усилие сжатия кисти руки измеряют путем захвата кистью рукоятки 1 О и нахо. дящегося в рабочем положении откидного упора 35. При сжатии кисти рукоятка О перемещается в сторону упора 35, воздействуя через рычаг 12, упор 17 и один из контактных выступов 18, 19 или 20 на плоскую пружину 4. Аналогичным образом передается на пружину 4 усилие при непосредственном воздействии на рукоятку 10 руки или других групп мышц.Поворотные усилия от рукоятки 28 передаются пружине 4 путем поворота оси1 и жестко связанного с ней рычага 12, а от рукоятки 29 - через поводок 31, соединенный посредством штифта 32 с рукояткой 10. В зависимости от диапазона измеряемых усилий устанавливают упор 17 рычага 12 напротив соответствующего контактного выступа (18, 19, 20) пружины 4, для чего 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ослабляют стопорный винт 16, перемешают ползун 4 с прижимом 15 и упором 17 в требуемое положение в пазу 13 и закрепляют винт 16. Измерение статической или динамической выносливости мышц выполняют при подключении электрического питания к регистратору. В результате взаимодействия свободного конца плоской пружины 4 с поводком 52 поворотной муфты 51 происходит поворот оси 50 резистора 49 на угол, величина которого пропорциональна величине измеряемого усилия и перемещению свободного конца пружины 4. В результате изменения сопротивления резистора 49 при повороте его оси изменяется сила тока, поступающего к регистратору, что фиксируется на непрерывно движущейся бумажной ленте. При прекращении воздействия на пружину 4 она возвращается в исходное положение (плоское), а резистор 49 поворачивается в исходное положение возвратной пружиной 53 через муфту 51.Поворот стрелки 5 индикатора 7 при возрастании прилагаемого усилия к пружине 4 происходит в результате взаимодействия пружины с регулировочным винтом 21 сектора 8, а при уменьшении усилия или прекращении его действия - в результате воздействия пружины 4 на сектор 8 через возвратную пружину 27, Движение стрелки 5 при возрастании измеряемого усилия передается стрелке 6 через ее поводок 25. При уменьшении усилия или прекращении его действия стрелка 6 остается напротив деления шкалы, соответствующего наибольшемучу усилию, а возврат ее в исходное положение осуществляют вручную ручкой 26. 1. Устройство для измерения силы и выносливости мышц, содержащее установленный на столе динамометр, в корпусе которого закреплена плоская пружина, кинематически связанный с ней механизм для приложения силы сжатия кисти руки, индикатор с поворотными стрелками и регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, расширение диапазона и повышения точности измерения, оно снабжено механизмом для приложения растягивающего относительно корпуса усилия, выполненным в виде рукоятки, которая шарнирно установлена на соединенном с корпусом посредством поворотной оси двуплечем рычаге, имеющем механизм для изменения диапазона измеряемых усилий, взаимодействующий с плоской пружиной динамометра, механизмами для приложения поворотных усилий от кистей рук, выполненными в виде в двух рукояток, имеющих головки для захвата пальцами и цилинд426540 28 29 рические рифленые стержни для захвата кистью руки, причем одна рукоятка установлена на поворотной оси двуплечего рычага, а другая кинематически связана с осью рычага с возможностью ее поворота в противоположном направлении, механизм для приложения силы сжатия кисти руки выполнен в виде закрепленного на столе откидного упора, захватная часть которого установлена параллельно захватной части рукоятки для приложения растягиваюших усилий с возможностью регулирования расстояния между ними, а плоская пружина жестко закреплена в корпусе динамометра одним концом с возможностью взаимодействия второго конца с механизмом для изменения диапазона измеряемых усилий, с поворотными стрелками индикатора и с регистратором.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм для изменения диапазона измеряемых усилий выполнен в виде соединенных между собой стопорным винтом ползуна и прижима, установленных с возможностью перемешения в продольном пазу двуплечего рычага динамометра, причем ползун снабжен упором, взаимодействующим с плоской пружиной через ее контактные выступы, уста новленные на различных расстояниях от точки ее закрепления в корпусе.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью обеспечения удобной позы пациента при изменении силы и выносливости различных групп мышц, стол для за крепления динамометра выполнен с возможностью регулирования положения по высоте и углу наклона.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью повышения удобства в зксплуатации, в регистраторе самописец установлен отдельно от динамометра и электрически связан с поворотным переменным резистором, снабженным пружиной возврата на ноль и установленным в корпусе динамометра, причем на оси резистора закреп лена поворотная муфта с поводком, взаимодействуюшим со свободным концом плоской пружины динамометра.1426540 Щц ас открытии ектная, 4 сдактор Л.Маковскаяаказ 796;4ВНИПИ Государственного ко3035, МоскваПроизводственно-полпграфич Составитель М.алаяскреп И. Всрссправя боомитета СССР по деламЖ - 35, Раугпская нскос предприятие, г Уж агаКорректор,Подписноеизобретенийаб., д. 45город, ул. Пр