引言
與國外各種功能完善的智能護理床產品相比,我國護理床多數(shù)停留在手動操作、功能單一的技術水平。如何實現(xiàn)康復床的人性化、智能化和集成化發(fā)展,成為當下研究的熱點問題,對應的研究成果也成為市場極力追逐的目標。
1總體方案
1.1護理床相關要求
(1)能夠實現(xiàn)病人所需的各個體位要求,如背起、屈膝、側翻等位姿。
(2)活動床板的撐起角度范圍應參照有關醫(yī)療護理方面的相關要求。
1.2護理床的組成
除固有機械結構外,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有四個直流直線電動電機,分別執(zhí)行背起、屈膝、左右側翻等動作。
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)標準YY0003一1990《病床》的有關規(guī)定,并參考市場上現(xiàn)有護理床相關尺寸,最終確定整體外形尺寸為:長×寬×高=2110mm×1160mm×1065mm。
1.3.2床板轉動角度
根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準YY0003一1990《病床》的有關規(guī)定,并參考市場上現(xiàn)有護理床相關尺寸,最終確定各個位姿床板轉動角度為:
背起角度在0o~75o范圍內,并且隨著背起功能開始實現(xiàn)動作的作用。
側翻角度在0o~75o范圍內,可根據(jù)病人要求隨意調整床體左右側翻的角度,實現(xiàn)病人自然舒適的側翻身。
曲膝角度在0o~45o范圍內,腿部床板開始彎曲,實現(xiàn)病人腿部的自然狀態(tài)放置。
2具體結構設計
2.1背起機構設計
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)生轉動,從而實現(xiàn)背起運動。具體結構如圖1所示。
2.2側翻機構設計
電動推桿、翻轉連桿與背起機構的連接類似:床側板通過螺栓與臀部支撐板較接。電動推桿的運動使翻轉連桿繞床架轉動,從而實現(xiàn)側翻運動[5]。具體結構如圖2所示。
圖2側翻機構示意圖
2.3屈膝機構設計
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。具體結構如圖3所示。
2.4床架設計
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 床架結構示意圖
3關鍵零部件校核
整個床的重量都壓在床底架的長桿上,底架長桿設計尺寸的長度設置為1440mm,在床底架長桿上設置了兩個支撐點,假設床體的重量為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,床架力學性能優(yōu)良,受力情況滿足機構設計要求。
4結語
本文主要對多功能護理床的結構進行設計,提出了總體的設計方案,根據(jù)各個原動件的運動規(guī)律,確定各個機構的運動性能,從而驗證各機構的合理性。最后,通過對機構的運動分析可知,多功能護理床的運動平穩(wěn)性良好,床板受力均勻,達到預期設計要求。
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