多功能護理床的結(jié)構(gòu)設(shè)計

引言

與國外各種功能完善的智能護理床產(chǎn)品相比,我國護理床多數(shù)停留在手動操作、功能單一的技術(shù)水平。如何實現(xiàn)康復(fù)床的人性化、智能化和集成化發(fā)展,成為當(dāng)下研究的熱點問題,對應(yīng)的研究成果也成為市場極力追逐的目標(biāo)。

1總體方案

1.1護理床相關(guān)要求

(1)能夠?qū)崿F(xiàn)病人所需的各個體位要求,如背起、屈膝、側(cè)翻等位姿。

(2)活動床板的撐起角度范圍應(yīng)參照有關(guān)醫(yī)療護理方面的相關(guān)要求。

1.2護理床的組成

除固有機械結(jié)構(gòu)外,床架整體框架還包括各種電機安裝模塊。整個多功能護理床內(nèi)有四個直流直線電動電機,分別執(zhí)行背起、屈膝、左右側(cè)翻等動作。

1.3護理床的基本參數(shù)

1.3.1整體尺寸確定

根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0003一1990《病床》的有關(guān)規(guī)定,并參考市場上現(xiàn)有護理床相關(guān)尺寸,最終確定整體外形尺寸為:長×寬×高=2110mm×1160mm×1065mm。

1.3.2床板轉(zhuǎn)動角度

根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0003一1990《病床》的有關(guān)規(guī)定,并參考市場上現(xiàn)有護理床相關(guān)尺寸,最終確定各個位姿床板轉(zhuǎn)動角度為:

背起角度在0o~75o范圍內(nèi),并且隨著背起功能開始實現(xiàn)動作的作用。

側(cè)翻角度在0o~75o范圍內(nèi),可根據(jù)病人要求隨意調(diào)整床體左右側(cè)翻的角度,實現(xiàn)病人自然舒適的側(cè)翻身。

曲膝角度在0o~45o范圍內(nèi),腿部床板開始彎曲,實現(xiàn)病人腿部的自然狀態(tài)放置。

2具體結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1背起機構(gòu)設(shè)計

電動推桿一端較接于床架上,另一端較接于背起連桿上,背起連桿的一端較接于床架上,另一端通過滾子與背部支撐板進行連接,臀部支撐板焊接固定于床架上,電動推桿的推動使背起連桿繞著床架發(fā)生轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)背起運動。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2側(cè)翻機構(gòu)設(shè)計

電動推桿、翻轉(zhuǎn)連桿與背起機構(gòu)的連接類似:床側(cè)板通過螺栓與臀部支撐板較接。電動推桿的運動使翻轉(zhuǎn)連桿繞床架轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)側(cè)翻運動[5]。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2側(cè)翻機構(gòu)示意圖

2.3屈膝機構(gòu)設(shè)計

電動推桿一端較接于床架上,另一端較接于屈腿連桿Ⅰ上,屈腿連桿Ⅰ又和屈膝連桿Ⅱ相較接,屈膝連桿Ⅲ再和大腿支撐板較接:屈膝連桿Ⅰ和大腿支撐板通過不同的較接分別固定于床架上。電動推桿的推動使得屈膝連桿繞著床架發(fā)生轉(zhuǎn)動,通過屈膝連桿Ⅱ與大腿支撐板相較接,從而實現(xiàn)屈膝運動。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.4床架設(shè)計

床架作為多功能護理床的重要組成部分之一,包括床板、床架和腳輪,如圖4所示。床架主要用來承受載荷,因此需要保證它的承受能力,從而延長護理床的使用壽命。

圖4 床架結(jié)構(gòu)示意圖

3關(guān)鍵零部件校核

整個床的重量都壓在床底架的長桿上,底架長桿設(shè)計尺寸的長度設(shè)置為1440mm,在床底架長桿上設(shè)置了兩個支撐點,假設(shè)床體的重量為400kg,病人的重量為150kg,總重量為550kg,受力如圖5所示。

計算床底架的長桿各段所受的剪力及彎矩,如圖6所示。

整體而言,床架力學(xué)性能優(yōu)良,受力情況滿足機構(gòu)設(shè)計要求。

4結(jié)語

本文主要對多功能護理床的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,提出了總體的設(shè)計方案,根據(jù)各個原動件的運動規(guī)律,確定各個機構(gòu)的運動性能,從而驗證各機構(gòu)的合理性。最后,通過對機構(gòu)的運動分析可知,多功能護理床的運動平穩(wěn)性良好,床板受力均勻,達到預(yù)期設(shè)計要求。