Педальный механизм

Педальный механизм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование изобретения: в устройствах для обеспечения дозированной нагрузки на конечности человека при реабилитационных или профилактических трЪж/фовках. Сущность изобретения: педальный механизм содержит полый корпус. Корпус установлен на полуосях барабана. В барабане закреплены оси сателлитов солнечной шестерни. Солнечная шестерня установлена по оси коаксиальной полуосям барабана. На оси солнечной шестерни закреплены кривошипы переменной длины, которые связаны посредством тяг с телескопическими шатунами с педалями. Телескопические шатуны закреплены на полуосях. На внутренней поверхности корпуса имеется коронная шестерня для сателлитов. 3 з.п. ф-яы,-3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (л)5 А 63 В 22/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОВРЕТЕНИЯ (; ".ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - - М

1 (21) 4798794/12 (22) 05.03.90 (46) 07,04.93. Бюл, М 13 (71) Белорусский научно- иссл едовател ьс кий институт кардиологии ; (72) Г.И.Сидоренко, В.В.Кацыгин и А.А.Резников (56) Патент США Ъ 4125239, кл. В 62 M 1/02, 1978. (54) ПЕДАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Использование изобретения: в устройствах для обеспечения дозированной нагрузки на конечйости человека при реабилитационных или профилактических ...трЪнировках. Сущность изобретения: пеИзобретение относится к- медицинской технике,.а именно к устройствам для обес- печения дозированйой нагрузки на конечности и ри реабилитационн ых либо профилактических тренировках.

Целью изобретения является обеспечение возможности индивидуального дозирования нагрузки на различные группы мышц конечностей путем изменения формы и ориентации траектории их движения при тренировках.

На фиг,1 предоставлена схема педального механизма; на фиг,2 — схема для расчета траектории; на фиг,3 — варианты ориентации и формы траектории движения педалей.

Педальный механизм содержит подвижный корпус 1, установленный на полой оси

2 барабана 3, в котором закреплены оси.4 сателлитов 5, входящих в зацепление с солнечной шестерней 6, закрепленной на оси 7, „„Я „„1806800 А1 дальный механизм содержит полый корпус.

Корпус установлен на полуосях барабана. В барабане закреплены оси сателлитов солнечной шестерни. Солнечная шестерня установлена по оси коаксиальной полуосям барабана. На оси солнечной шестерни закреплены кривошипы переменной длины, которые связаны посредством тяг с телескопическими шатунами с педалями. Телескопические шатуны закреплены на полуосях.

На внутренней поверхности корпуса имеется коронная шестерня для сателлитов. 3 з.п. ф-лы,.3 ил. установленной коаксиально с полой осью 2.

На оси 7 закреплены кривошипы 8 переменной длины, соединенные тягами 9 с телескопическими шатунами 10, снабженными педалями 11. Телескопические шатуны 10 закреплены на полой оси 12. Коронная шестерня 13, выполненная на внутренней по- О верхности корпуса 1, входит s зацепление с сателлитами 5, На наружной поверхности корпуса.1 выполнена шестерня 14, входя- С щая в зацепление с установочной шестерней 15, кинематически соединенной с узлом управления 16 и снабженной рукояткой 17 со шкальным механизмом 18. На полой оси д

2 закреплена ведущая звездочка 19, кинематически соединенная с тормозным узлом 20.

Педальный механизм работает следующим образом.

При вращейии педалей 11 ногами либо руками длина телескопического шатуна 10

1806800 (7) Тогда а=а т;

20 (2) а+ р =сЕ и ! =— а! (3) Л г. (4) (6) p= — 2а будет изменяться за счет вращения кривошипа 8 переменной длины с тягой 9. Плане тарная зубчатая передача, состоящая из барабана 3 с сателлитами 4, солнечной 6 и коронарной 13 шестерен, выполнена таким образом, что ее передаточное отношение может принимать только два значения: - 1 и

+3. Только при указанных значениях передаточного отношения траектории движения педалей будут представлять собой замкнутые кривые — овалы, Используя фиг.2 простыми тригонометрическими преобразованиями можно получить формулу, определяющую овальную траекторию движения педалей, следующим образом: где co> — угловая скорость вращения кривошипа 8;

cog — угловая скорость вращения телескопического шатуна 10;

t — текущее время.

Обозначим передаточное отношение планетарной зубчатой передачи через и соотношение длины кривошипа к длине тяги через

Подставляя значение = 1 в (3), (2), можно преобразовать а+ р=-а! t = — а; (5) Используя тригонометрические преобразования, длину телескопического шатуна

10 можно выразить в прямоугольных координатах

Я. =r (1+2) -r x

Х (1 — Coo p+g (1 — CosP) ) =

= r (Cos p + 2 Cos P ) .. (7) При малом А примерно равен 2

Совр=1 — — (1 — Cos 2 p) . (8)

$а=1(CorP+g 1 — (! CorsP) )) 19) .В полярных координатах Я1 будет выра15 жено в виде

p=r (сов а — Яп а+л41 — 2л (cos а — cos a)})+m

2 2 1r 21 2 4 (10) Формула (10) представляет. собой уравнение движения педалей 11 по овальной

25 траектории, С изменением параметров г, Хи m можно задавать требуемую форму траектории движения педалей (фиг.3), Аналогично можно получить уравнение движения педалей 11 для передаточного отношения планетарной передачи, равного

+3.

Таким образом, для изменения формы овальных траекторий движения конечностей, приводящих в движение педали 11, достаточно йзменить длину кривошипа 8 либо расстояние от оси тяги 9 до педали 11, Для изменения положения осей овальной траектории движения педалей 11 достаточ40 но изменить начальный угол ао (фиг.3), поворачивая корпус 1 при помощи рукоятки 17 по шкальному механизму 18 до фиксирован ного положения, либо по заданному закону при помощи узла управления 16. Узел уп45 равления может быть выполнен, например, в виде маломощного низкооборотного электродвигателя, управляемого программируемым таймером, В зависимости от вида тренируемых

50 групп мышц конечностей предварительно устанавливают длину кривошипа 8, положение корпуса 1 при помощи рукоятки 17 по шкальному механизму 18 и величину нагрузки тормозным узлом 19, Тормозной узел мо55 жет быть выполнен в виде набора фрикционных дисков с нормированным значением тормозного момента и с возможностью его регулировки. При необходимости изменения конфигурации траектории по заданному закону включают узел управления

16. Пациент приводит в движение педали 11 при помощи рук или ног. В случае проведения тренировки ногами пациент располагается в положении "сидя", при этом нагрузочный узел фиксируется на полу, При необходимости проведения тренировки конечностей по круговой траектории тяга 9 отключается, а телескопический шатун 10 фиксируется в определенном положении.

Изобретение позволяет проводить тренировки пациента с воэможностью индивидуального дозирования как величины нагрузки, так и формы и ориентации траектории движения конечностей, Предлагаемый нагруэочный узел может быть применен как в малоэргометрах и велотренажерах, так и в аппаратах для механотерапии.

Формула изобретения

1, Педальный механизм, содержащий коленчатый рычаг, несущий два телескопических шатуна, планетарную зубчатую передачу и средство передачи движения от планетарной передачи к шатунам для обеспечения возможности возвратно-поступательного движения последних, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности использования, средство передачи движения выполнено в виде установленного с воэможностью вращения корпуса, барабана, размещенного в корпусе посредством полых полуосей и двух кривошипов с переменной длиной, а планетарная зубчатая передача выполнена в виде солнечной шестерни, жестко установленной на оси расположенной коаксиально полуосям барабана, двух сателлитов, оси которых установлены на барабане, и коронной шестерни, расположенной на внутренней поверхности корпуса, при

10 этом кривошипы с переменной длиной жестко установлены на оси солнечного колеса и связаны соответственно с одним из телескопических шатунов, телескопиче ские шатуны смонтированы на полуосях барабана, а связь кривошипов и шатунов выполнена в виде тяг.

2. Механизм поп.1, отл и ча ющи йс я тем, что передаточное отношение плане20 тарной зубчатой передачи составляет (-1) или (3).

3.Механизм поп.1, отлича ющийс я тем, что он имеет тормозной узел, а на одной из полуосей смонтирована звездочка, 25 при этом звездочка кинематически связана с тормозным узлом.

4, Механизм попп,1 — 3,отличаю- щ и и с я тем, что он имеет, узел управления, кинематически связанный с корпусом, при

30 этом кинематическая связь выполнена в виде шестерни, расположенной на внешней поверхности корпуса, и входящей с ней в зацепление установочной шестерни, имеющей шкальный механизм и соединенной с

35 узлом управления.

1806800

1806800

Фиг. Л

Составитель Г,Сидоренко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Редактор

Заказ 1347 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101