Лікувальні апарати віброакустичної дії

Для вибраного магнітопроводу повинна виконуватись умова

 

,                                      (2.4)

 

де В – ширина пакету пластин, см;

     l – ширина центрального стержня Ш - подібної пластини, см;

    l₁ – величина просвіту між середнім і крайнім стержнями, см;

    h – висота просвіту, см.

Вибираємо магнітопровід  ШІ 18х27 з  розмірами: В= 1,8см; l = 2,7см; l₁=0,9см; h = 2,7см

В нашому випадку  см², отже типорозмір магнітопроводу вибираємо ШІ 18х27.

Визначаємо кількість витків первинної обмотки:

 

                   (2.5)

                  

і вторинних обмоток

 

,                    (2.6)

                 

де U_i – напруга на і-й обмотці, В;

     dU_i – допустиме відносне падіння напруги на і-й обмотці, %;

     f – частота, Гц;

    – амплітуда магнітної індукції, Тл;

    – площа, см².

При потужності Р_Г  10 Вт приймають   dU₁= 11% згідно  [4, ст.117]. Тоді кількість витків первинної і вторинної обмотки будуть:

 вит.;

 вит.

Визначаємо діаметри дротів первинної та вторинної обмоток  за формулою:

  ,                                        (2.7)

 

де  – струм в –обмотці, А;

     –щільність струму, А/мм.

Тоді

мм,

мм.

 

З  [2, ст.14, табл.1.4] вибираємо  найближчі стандартні значення діаметрів  дротів: d₁= 0,1 мм; d₂= 0,35 мм.

Перевіряємо розміщення обмоток на магнітопроводі. Кількість витків в  одному шарі циліндричної обмотки:

 

,                                     (2.8)

 

де h – висота вікна, мм;

     d_із – діаметр проводу з ізоляцією, мм.

вит.

вит.

Кількість шарів обмотки:

.                                                (2.9)

Визначаємо товщину  обмотки за формулою:

 

,                              (2.10)

 

де d_із – товщина ізоляції між шарами.

 

мм

мм

Перевіряємо умову можливості розміщення обмоток:

 

,                         (2.11)

 

де  – сумарна товщина всіх прокладок між обмотками.

1+1,8+2,7+1,5 =7 мм < l₁ = 9 мм,  умова виконується.

Вихідними даними для розрахунку випрямляча є номінальна випрямлена напруга  , струм навантаження , номінальна напруга мережі живлення . Коефіцієнт пульсацій приймаємо 0,1, а допустиме відносне значення змінної складової – 0,05. Розрахунок виконуємо в наступному порядку.

Виберемо однофазну  мостову схему випрямляча, що характерна добрим використанням потужності трансформатора. Перевага випрямлячів, виконаних по даній схемі,  – підвищена частота пульсацій, низька зворотня напруга на вентилях, можливість роботи без трансформатора. Недоліки – підвищене падіння напруги у вентильному комплекті, неможливість встановлення однотипних вентилів на одному радіаторі без ізоляційних прокладок.

Спочатку вибираємо  напівпровідникові діоди. Для цього  по наближеним формулам [4, стор.540, табл.8.5] обраховуємо значення зворотної  напруги на діодах , середній струм I_ср та амплітуду струму I_м через діод:

;

;

.

Вибираємо діоди типу КД202В, для яких максимальний прямий струм  ; максимальна зворотна напруга ; пряма напруга [4, табл..IV.5]. Визначаємо опір навантаження випрямляча

.

Приймаємо опір обмоток  трансформатора, згідно рекомендацій [4, стор.540]:

.

Знаходимо прямий опір випрямного діоду за формулою:

 

.

 

Активний опір фази випрямляча буде:

 

.

 

Розрахунковий коефіцієнт А знаходимо за формулою [4, стор.540, табл. 8.5]:

.

Допоміжні коефіцієнти  знаходимо за графіками [4, стор.541, рис.8.2 та рис.8.3].

; ; ; .

За формулами [4, стор.540, табл.8.5] знаходимо уточнені значення зворотної напруги на діодах, амплітуди і середнього прямого струму через діоди та напругу на вторинній обмотці трансформатора в режимі холостого ходу :

;

;

.

Розраховані значення не перевищують допустимих для вибраного  типу вентилів. Отже діоди вибрано  правильно.

Ефективне значення струму вторинної обмотки буде:

.

Визначаємо вихідну ємність  випрямляча (вхідну ємність фільтра) за формулою

Приймаємо номінальне значення фільтруючого конденсатора

.

 

 

2.5. Особливості  експлуатації апарата

 

Перед початком експлуатації потрібно впевнитись у відсутності  видимих механічних пошкоджень корпуса  апарата і віброфонів. З метою дезінфекції мембрани віброфона потрібно протерти змоченою серветкою у 3% -му розчину перекису водню.

Перевірити справність апарата можна увімкнувши його до електричної мережі і почувши  неперервну звучання вібруючих мембран  віброфонів. Зміна тону звучання відповідає зміні частоти мікровібрації, яка створюється апаратом у звуковому діапазоні частот. Перші 5-30 секунд після увімкнення тон звучання буде низької частоти (в межах 20 – 60 Гц), а потім буде змінюватись від дуже низької до дуже високої, майже нечутної (9000-18000 Гц). Зміна частоти і частотних піддіапазонів відбуватиметься автоматично.

Режим роботи апарата  вибирається у відповідності  до рекомендованої лікарем методикою  лікування.

Віброфони прикладаються  мембранами до поверхні тіла через марлеву, паперову чи бавовнянопаперову серветку. Віброфони кріпляться за допомогою еластичного бинта, фіксуючих манжетів або утримуються руками. Поверхні мембран повинні щільно прилягати до тіла. Критерієм правильності накладання може служити максимальне сприйняття вібрації на низькій частоті. Для цього на початковій стадії роботи віброфону, доки частота залишається сталою, потрібно змінювати зусилля притискання перетворювачів до тіла.

Не потрібно надмірно притискати віброфони до тіла: це призведе до припинення мікровібрацій і, відповідно, зниженню лікувального ефекту. Віброфони можна розміщувати на довільній відстані один від одного (якщо це не рекомендовано методикою), яв одній площині, так і під кутом. Єдиним обмеженням є: не розміщати віброфони (мембрани) один на зустріч одному, якщо відстань між ними менше 10 см, оскільки у цьому випадку відбувається взаємне поглинання енергії і послаблення лікувального ефекту.

При впливі на суглоби  і в деяких інших випадках рекомендується розташовувати мембрани під кутом 90° відносно один одного. При цьому в зоні перетинання осей віброфонів ефект впливу буде максимальним.

Після закінчення лікувальної  процедури апарат потрібно  від’єднати від електромережі, а віброфони  вкласти до захисного чохла для  запобігання пошкодження мембран.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 3. Технологічна частина

 

3.1. Характеристика  та службове призначення деталі

 

Для здійснення електромонтажних з’єднань радіоелементів використовується друкований монтаж, який при невеликому об’ємі жорстко фіксує місце з’єднання, підвищує надійність та забезпечує відтворюваність параметрів плат.

Друкована плата –  це основна деталь для здійснення друкованого монтажу. Основою друкованих плат служить гетинакс або склотекстоліт, на якому нанесений струмопровідний  рисунок і який забезпечує необхідні з’єднання між радіоелементами схеми.

Друкована плата лікувального апарата віброакустичної дії (рис.3.1.) виготовляється у вигляді прямокутника розмірами 90±0.5х50±0.5мм., на якій розміщуються радіоелементи блоку живлення і  мільтивібратора з підсилювачем.

Два отвори 3±0.25мм., поверхня 1, служать для кріплення трансформатора до плати гвинтами М2.5.

В отвори 0.75+0.1мм., поверхня 2, впаюють мікросхеми, а в отвори 1.0+0.1мм., поверхня 3, діоди, резистори  та конденсатори.

Відстань між центрами на платі витримується з допуском не більше ±0.25мм., а між центрами взаємопов’язаних отворів під багатовідвідні елементи не більше ±0.1мм.

Шорсткість та точність всіх оброблюваних поверхонь забезпечується ріжучим інструментом при відповідних  режимах різання.

Струмопровідний малюнок  представляє собою суму провідників, які виготовлені з мідної фольги та з’єднані з основою плати. Закінчення провідників виконані у вигляді  контактних площадок.

Для виготовлення друкованих плат використовуються, в основному, фольговані діелектрики, які представляють собою пресовані пластинки, виготовлені з паперу (гетинакс) та скловолокна (склотекстоліт) промочені штучною смолою та облицьовані з одної або двох сторін мідною електролітичною оксидованою фольгою.

Друковану плату виготовлено з склотекстоліту марки СФ-1, товщиною  1.5 мм (ГОСТ 8481-92).

Механічні характеристики матеріалу наведені в таблиці 3.1.

 

Таблиця 3.1. Механічні  властивості склотекстоліту СФ-1

Показник	Одиниця вимірювання	Значення
1	2	3
Товщина фольги	мкм	35
Густина з фольгою / без фольги	г/см3	1.9÷2.9/1.6÷1.8
Границя міцності: при розтягу	кгс/см2	2000
при статичному згині по основі	кгс/см2	1100
при розколюванні по слоям	кгс/см2	130
Питома ударна в’язкість по основі
Теплостійкість  по Мартену	0С	185
Водопоглинання	%	3

Електричні характеристики матеріалу наведені в таблиці 3.2.

 

Таблиця 3.2. Механічні  властивості склотекстоліту СФ-1

Показник	Одиниця вимірювання	Значення
1	2	3
Питомий поверхневий електричний опір	Ом	1012*,1010**
Питомий об’ємний електричний опір	Ом∙см	1013*, 1011**
Тангенс кута електричних  втрат при   частоті f=106 Гц, не більше		0.045*, 0.07**
Діелектрична  проникність при   частоті f=106 Гц		6
Примітки: * - після витримки при 70±2 0С на протязі 4 годин з наступною витримкою в середовищі з 65% відносною вологістю при 20…25 0С на протязі не менше 6 годин; ** - після витримки в середовищі з 95% відносною вологістю при 40±20С на протязі не менше 24 годин.

 

Основні умови експлуатації фольгованого склотекстоліту:

• Робоча температура  -60…+80 ⁰С;
• Відносна вологість 45…75%;
• Стійкість до припою при 245 ⁰С – 5с.

 

 

2. Аналіз деталі на технологічність

 

Технологічність виробів оцінюють на двох рівнях – якісному і кількісному.

Якісну оцінку технологічності  деталей проводять по матеріалу, геометричній формі, якості поверхонь, проставлених розмірах і можливих способах виготовлення заготовки.

Аналізуючи конструкцію  заданої деталі на якісному рівні, робимо висновок, що деталь технологічна, так  як всі поверхні і отвори можна  обробити без особливих труднощів.

Кількісну оцінку технологічності  проводять по наступним коефіцієнтам.

Коефіцієнт стандартизації:

 

,                                                   (3.1)

 

де, - кількість розмірів, які підкоряються ряду нормальних розмірів (по ГОСТ 6636 – 90);

М – загальна кількість розмірів.

Коефіцієнт точності обробки:

,                                                    (3.2)

де                            

  ,                                             (3.3)