Курсовая работа: Аппарат искусственной вентиляции легких

4.           Аппарат ИА "Наркон - П" предназначен для проведения в условиях экстремальной медицины и скорой помощи ингаляционного наркоза фторотаном и эфиром у взрослых по нереверсивному (открытому без подачи кислорода и полуоткрытому) дыхательному контуру. Комплектуется саморасправляющимся мешком для ИВЛ вручную.

5.           Аппарат ИВЛ "Спирон-202" предназначен для интенсивной терапии. Обеспечиваются современные режимы вентиляционной поддержки, в т.ч. управление по объему и по давлению, инверсное отношение вдох/выдох, вспомогательная/управляемая ИВЛ, поддержка давлением, синхронизированная периодическая ИВЛ, дыхание с двухфазным положительным давлением и др. Предусмотрены увлажнитель, монитор давления и воздушный компрессор. Может комплектоваться универсальным монитором СМ-15 .

6.           Аппарат ИВЛ "Авенир-221" (с управляемым электродвигателем) предназначен для интенсивной терапии взрослых и детей старше 1 года. Обеспечиваются современные режимы вентиляционной поддержки, в т.ч. управление по объему и по давлению, инверсное отношение вдох/выдох, вспомогательная/управляемая ИВЛ, поддержка давлением, синхронизированная периодическая ИВЛ, изменение формы скорости вдувания и др. Предусмотрены монитор давления и объема, измерение FiO2 и увлажнитель.

7.           Аппарат ИВЛ "Элан-201" предназначен для применения в качестве блока систем ИА для взрослых и детей старше 1 года. Имеет электропривод и микропроцессорное управление. Обеспечивает управляемую ИВЛ с ПДКВ, вспомогательную и периодическую ИВЛ, предусмотрены встроенный монитор давления в дыхательном контуре и цифровая индикация установленных значений параметров вентиляции.

8.           Аппарат ИВЛ "Элан-301" предназначен для применения в качестве блока аппаратов ИА для взрослых и детей старше 1 года. Имеет электропривод и микропроцессорное управление. Обеспечивает управляемую ИВЛ с ПДКВ, предусмотрены встроенный монитор давления в дыхательном контуре и цифровая индикация установленных значений параметров вентиляции.

9.           Универсальный монитор СМ-15 предназначен для комплектования аппаратов ИВЛ в отделениях реанимации и интенсивной терапии. Измеряет и контролирует характеристики давления в дыхательном контуре, объемных показателей вентиляции. SpO2, FiO2, рСО2, ЭКГ, рассчитывает характеристики органов дыхания и контролирует исправность аппарата. Кроме цифровых значений, на экран выводятся 5 видов функциональных характеристик и тренды.

10.      Монитор анестезиологический "Эксон-509" предназначен для контроля основных параметров состояния пациентов (взрослых и детей) во время проведения анестезии и интенсивной терапии - SpO и частоты пульса методом пульсовой оксиметрии ЕТ СО2, частоты дыхания и вдыхаемой концентрации N2O методом инфракрасной спектрометрии; FiO2 электрохимическим методом; артериального давление осцилляционым методом и ЭКГ. Капнограмма, плетизмограмма, ЭКГ и тренды основных измеряемых параметров отображаются на. графическом люминисцентном дисплее.

11.      Вентиляционный монитор предназначен для встраивания в аппараты ИВЛ для взрослых и детей и обеспечивает контроль характеристик давления в дыхательном контуре, объемных показателей вентиляции и FiO2. Результаты измерения и два вида функциональных кривых выводятся на электролюминесцентный дисплей.

12.      Монитор АСТРА-2 предназначен для комплектования аппаратов ИВЛ и ИА для взрослых и детей и контролирует Рмакс, Рмин и Рср в дыхательном контуре, а также апноэ. Результаты измерения выводятся на шкальный индикатор.

2. ИВЛ «Авенир-221»

Аппарат ИВЛ «Авенир-221» состоит из дыхательного меха, ременной передачи зубчатым ремнем, траверсы, электродвигателя ДСТ-150. Рассмотрим технические назначения каждого блока прибора:

1.  Мех дыхательный представляет собой тонкостенную цилиндрическую оболочку с поперечной гофрированной боковой поверхностью; расширяется и сжимается вдоль оси (подобно пружине) под действием разности давлений внутри и снаружи, или от внешнего силового давления-воздействия. Применяется как чувствительный элемент, реагирующий на изменение давления заключенных в нем жидкости или газа. В данном случае, мех дыхательный изготовлен из резины. Характеристикой меха является зависимость прогиба (хода) от действующего усилия растяжения Рр или сжатия. Одним из параметров меха является жесткость, она величина постоянная, зависит от материала и геометрических размеров меха.

2.  Ременная передача зубчатым ремнем - это механическая передача вращения двигателя при помощи натянутого зубчатого ремня, перекинутого через шкивы, закрепленные на валах.

Достоинствами ременных передач являются:

-   относительно высокий КПД (0,92-0,98);

-   большая нагрузочная способность;

-   возможность получения больших передаточных отношений;

-   малая вытяжка;

-   малая нагрузка на валы и опоры;

- бесшумность работы при больших скоростях и без динамических нагрузок.

Ремни изготавливают из эластичных пластмасс и резины.

3.Шкив - это деталь ременной передачи, колесо которого имеет цилиндрическую форму.

4.Траверса - это горизонтальная балка, опирающаяся на вертикальные
стойки. Является частью конструкции (обычно в виде поперечной балки). В
данной конструкции с помощью нее осуществляется сжимание разжимание меха.

5.Двигатель ДСТ-150 с частотой вращения до 1000 об/мин.

Для аппарата ИВЛ «Авенир-221» у дыхательного меха ход подвижной крышки меха от 0,744 - 9 см, скорость движения крышки меха при вдохе до 10 см/с. Скорость движения крышки меха при выдохе (заполнение меха смесью газа) до 10 см/с.

Описание работы привода

При включении данного прибора ось эл.дв. (1) начинает вращаться. На оси эл.дв. (1) жестко закреплено З.К. (2), которое через ременную передачу (10) приводит во вращение шкив (3). На одном валу вместе с З.К.2 жестко закреплено З.К.З (4), которое через ременную передачу (11) З.Р.2 приводит во вращение расположенные на одном валу З.К.5 (6) и З.К.7 (8). Расстояние между З.К.5 (6) и З.К.7 (8) такое, что между ними помещается мех (11). Зубчатые колеса З.К.6

(7)    и З.К.8 (9) расположены параллельно оси зубчатых колес З.К.5 (6) и З.К.7 (8) соответственно. Они вращаются посредствам ременных передач З.Р.З (12) и З.Р.4 (13). На З.Р.З (12) и З.Р.4 (13) жестко закреплена траверса Т (16). С помощью траверсы Т (16) происходит сжатие и разжимание меха М. (11). Перемещение меха М. (1) происходит за счет того, что конец траверсы Т. (16), приходя в крайнее верхнее или нижнее положение, замыкает поочередно выключатели К.В.1 (14) (верхнее положение) и К.В.2 (15) (нижнее положение). За счет поочередного замыкания выключателей происходит изменение направления тока в обмотках электродвигателя Эл.дв. (17). В результате этого ротор электродвигателя вращается поочередно то в одну сторону, то в другую, приводя мех в движение.

Таблица № 2

Параметры	Вариант № 1
Электродвигатель	ДСП- 150
Длина ремня, мм	447,45
Частота вентиляции, мин	50
Дыхательный объем меха, мл	1000
Давление	0,6

Рис 1. Кинематическая схема привода.

1 – электродвигатель;  2, 4, 5, 7, 8, 10, 12, 14 – шкивы;  3, 6, 9, 13 – зубчатые ремни; 11 – мех; 15 выключатель 1; 16 – траверса; 17 – выключатель 2; I, II, III, IV, V – валы.

3.  Расчет дыхательного меха (расчет сильфона)

Сильфоны представляют собой тонкостенные трубки с гофрированной боковой поверхностью. Преимуществами сильфонов являются:

-                     Большая чувствительность по давлению и большое тяговое усилие;

Рис 2.

-                     Линейность упругой характеристики.

Примем объем меха 1 литр = 10 мм, высоту меха L = 100 мм.

Материал – резина.

Тогда эффективная площадь меха будет рассчитываться по формуле

S = = =10мм                        (1)

Средний радиус меха R===39,940 мм.         (2)

Зная, что R==40, то R+R=2R. Отсюда R=30 мм, R=50 мм.

Угол наклона стенки гофра к горизонтали находится по формуле:

, [1. C. 265]                     (3)

где:

 – угол наклона стенок гофр меха к горизонтали,

t – шаг волны гофрировки,

r– радиус закругления гофра.

==0.3929.

Жесткость меха K рассчитывается по формуле:

K=, [1. C. 270]                       (4)

где:

Е – модуль упругости (Е=8*10Па для резины) [],

h – толщина стенки меха,

n – число рабочих гофров,

 – безразмерная жесткость, определяется по номограммам (по штриховым линиям, характеризующим относительную жесткость) и зависит от величин:

, , ; [1. C. 265]                   (5)

Пусть r= 3 мм, t = 15 мм, h= 1 мм, n = 7. Тогда:

, k = [1,5…1,7]; m = =0,1; ==0,03

По номограммам определяем  для случая нагружения осевой силой при растяжении и сжатии (условие свободного хода   0, p = 0). Она равна 6,05.

Тогда K=6,05=8,6843 Н/м

К числу основыных рабочих свойств сильфона относятся циклическая прочность, под которой подразумевается число циклов, выдерживаемое сильфоном до разрушения, при переменных нагрузках.

Исследование циклической прочности проводят в основном эксперементальным путем. В ГОСТ 21482-76 и ГОСТ 21754-76 приведены номограммы для определения числа циклов до разрушения бесшовных и сварных сильфонов.

Традиционная оценка циклической прочности, принятая при расчете деталей машин, основанная на сопоставлении напряжений цикла в опасной точке детали с пределом выносливости материала, который определяют при испытании стандартных образцов. Однако изучение усталостных характеристик материалов, применяемых для изготовления сильфонов, на образцах практически невозможно из-за трудностей точного воспроизведения в образце механического состояния материала сильфона. Это связано с тем, что технология изготовления бесшовных сильфонов предопределяет существенный разброс велечины пластической деформации, а следовательно и механических свойств в разных точках сильфона. По этому следует считать целесообразным изучение циклопрочности не на образцах материала, а на самих сильфонах, которые испытывают при каком-нибудь определенном цикле нагружения.

В [1] приведены усредненные номограммы для определения циклической прочности сильфонов, выполненных из металлов. Известно, что полимерные изделия более пластичны и могут выдержать бóльшие относительные удлиннения, чем металлы. Так, выбранный тип резины выдерживает удлиннение в 400% без разрушения, и 600% с последующим разрушением, при этом остаточная деформация составляет не более 25%.

Страницы: 1, 2, 3