Računalno modeliranje krutost teleskopske vanjski uredaji za fiksaciju (APS)

gdje je EJ (x) - krutost grede na trenutak savijanja - otklon grede, q (z) - sa strane opterećenje, x - koordinatni uzduž osi snopa žbice.

Nosač (segment) identificiran je kao varijablu presjek snopa. Učitaj se divili se točke pričvršćenja od utjecaja žbice i rupe uzima u obzir promjene savijanje. Oslanjanje na rubovima je kruto fiksiran ili je okretno. Jednadžba je riješen nosač (3) u obliku i slične oznake formule (2):

Rubni uvjeti:

a) kruti fiksiranje

u¹(0) = 0, y¹(L) = 0, y (0) = 0, y (L) = 0- (4)

b) zglobno

u²(0) = 0, y²(L) = 0, y (0) = 0, y (L) = 0. (5)

Prilikom odabira sponu kontakt zanemariti nit, a izračunate veličine je preuzeo njegov unutarnji promjer.

Materijal građevinskih elemenata AVF smatra elastična. Tako je za žbice dopuštene plastične deformacije.

Kako bi se dobila parametre sila-deformacija stanja referentne zrake za rješavanje diferencijalne jednadžbe oblika (3) s graničnim uvjetima - tvrdi (4) ili zgloba (5) pričvršćena.

Kako bi riješio taj problem, koristili smo brojčana konačnih razlika metodu i algoritam monotono pet točaka zamah. Rezultat je ovisnost „opterećenja pomaka» (P&asymp-U). Brojčano rješavanje jednadžbe (1) i (2), dobivenog prema P&asymp-U uz inicijalnu tenziju od krakova i sukladnosti potpore određenoj izvedbi montažne žbice.

Na slici 1, krivulje 1-10 grafički prikazuje promjenu koeficijenta povodljivost podršku na različite načine pričvršćivanje žbice.

Slike 2 i 3 odražava utjecaj na dužinu radnog dijela žbice i magnitude prednapinjanje na progiba.

Slika 4 prikazuje učinak radnog dijela klipnjače duljine krutosti AMF sklopa.

Rezultati istraživanja mogu biti rangirani u dijelu vanjske fiksacije uređaja prema njihovom doprinosu ukupnoj krutosti sustava. Važno je napomenuti da najveći doprinos montaže vozila su napravili karakteristike usklađenost ukočenost žbice. Kontroliranje ovaj faktor je moguće na dva načina: promjenom ili duljinu radnog dijela igle ili prednapona vrijednosti. Ova mogućnost je dostupna u teleskopskih vanjske fiksacije uređaja. Zbog točniju prilagodbe obliku nosivih okvira udova segment optimizira konfiguraciji radnu duljinu i žbice spitsenatyagivatel sa podesivim krakovima napetost može kontrolirati čvrstoću i cjelokupnog sustava. Ograničenje je pod naponom elastična granica od materijala žbice. I drugi faktori koji utječu na krutost sklopa je duljina radnog dijela klipnjače i ekscentriciteta priloženog uzdužnog opterećenja. I još jedan - utjecaj samo navesti referenca segmenta vanjski fiksator: veći od promjera i bliže središnjoj točki pričvršćenja igala, manje sklop ukočenost (Karlov i sur, 1996, 1998)..

27. Analiza rezultata pokusa pokazali da je aksijalni pomak bitno utjecati na krutost montaže optičke vanjske fiksacije uređaja. Važan faktor je ukupna dužina polica i sklopova manjeg promjera. Utvrđeno je da je pre-napetost smanjuje maksimalni otklon spits- to bi trebalo povećati sa svojom radnom dijelu, ali ne prelazi vlačnu čvrstoću materijala za vanjske teleskopske uređaji fiksatsii- dosegne 100 KGF, au Ilizarov aparata - od 80-90 kg (Bagnoli, 1986). Kako povećati snagu dugim štapovima, podupirači mogu obložen srednji dio kad povukao konac. Tako, kada je krutost utovar segmenta u referentnoj ravnini prstena u odnosu na okomice. Stoga, kako bi se povećala krutost skupštine krakova moraju biti fiksne bliže čvorova povezivanje segmenata sa šipke, prečke, a da se smanji - bliže segmentu vrhu od navedenog napona vanjske fiksacije uređaja, što značajno utječe na krutost cijelog sustava, te povoljni uvjeti su stvoreni za žbice za cijelo razdoblje liječenja.

Tijekom vanjskih klupa testova fiksacija uređaja i prikupljeni su u klasičnom teleskopskih ostvarenja. Rezultati parče istraživanja su pokazala da su tri glavna elementa teleskopskih vanjske fiksacije uređaja je većina kovan govorio. Dobitak žbica ovisi o veličini prednapinjanje koji se ne može odmjeriti putem spitsenatyagivatelya. Međutim stezaljke se koriste u vanjskim fiksiranja uređaja ne daju uvijek pouzdane zadržavanje žbice zategnut.

Štapovi stalak zbog malog momenta tromosti, dugim i visoke čvrstoće u smjeru osi imaju mali učinak na matičnoj „prsten za nošenje - žbica” i dati mali doprinos kretanju opterećenom dijelu žbice duž osi uređaja.

Eksperimentalna evaluacija krutost Ilizarov aparata i teleskopskih vanjske fiksacije uređaja u nekim varijantama, montaža tlačna aksijalna sila na ispitnom stolu pokazuju nelinearno ponašanje (s povećanjem promjera potporu prstenje nelinearnost povećava) skele govorili aparata (Sl. 5). Ovaj nelinearnost očito uzrokovana nelinearnog ponašanja najmanje krutih okvira elemenata - tanke žbice.

Uvod struktura 4 metafizalne šipke umjesto krakova približna znakova krutost linearnog ponašanja trupu i, odnosno, dovodi do povećanja fiksiranje čvrstoće pri opterećenju od 600 N u usporedbi s kraka okvira istog promjera (sl. 5).

Štoviše, naprave spitsesterzhnevye pružaju gotovo nula „skupljanje” u niskim opterećenjem ciklusa (Sl. 6). Fenomen „skupljanja” prikazan je kao smanjenje početne jaz između polovice simuliranog kosti u prvih nekoliko ciklusa utovara i istovara.

Nakon 6-8 ciklusa, klirens vrijednost stabilizira. Razlog za ovu pojavu je sljedeći čimbenici. Prvi - značajna koncentracija naprezanja u materijalu žbice na točku vezanja na nosivom prstenu, gdje je bušotina sklapa zasuna za zaključavanje. Drugo - velika napetost žbica vrijednost za male devijacija kutova.

To je, po prvi ciklus bušotine prolazi plastične deformacije u prilogu bodova dok je kut odstupanja ne dopire žbice kada su naprezanja koja djeluju na aparatu pri opterećenju od 800 N je u usporedbi s popuštanja materijala žbice. Barovi, ulaz umjesto žbice, plastične deformacije ne osjećaju, tako da je sustav „uređaj - simulator Kosti‘se vraća u prvobitno stanje nakon uklanjanja tereta bez’skupljanja”.

Govorili APS pojavljuju značajnu „skupljanje”, što se može usporediti s različitim promjerima okvira, iako ima tendenciju rasta s povećanjem promjera trupa, te u prosjeku 4,8 mm nakon 4-6 ciklusa opterećenja na nivou od 800 N (Sl. 6, a krivulja B, C, D, E, F).

Usporedba krutost klasičnih cilindričnog i teleskopski sklop ostvarenje AMF prikazuje teleskopski skele prednosti u usporedbi s konvencionalnim (Sl. 7-10).

To je zato što se u teleskopskom izvedbi opterećenja djeluje uzduž osi uređaja, referentne ravnine ne shvaća jednako. Zrakoplov prstena s manjeg promjera pretpostavlja da je većina tereta je uglavnom zbog odgovarajuće manje radne dužine žbice. To može imati neželjene posljedice povezane s mogućnošću prijeloma kosti ili erupcije iglama avion koji prima najveći dio opterećenja. Da biste uklonili, potrebno je smanjiti i prethodno prečki fiksne u kolutima manjeg promjera. Međutim, to može dovesti do smanjenja krutosti vanjski fiksator (Sl. 11).

Za cilindrične jedinice vanjske fiksacije aksijalnom tlačne opterećenje uzima podjednako u svim elementima, uključujući i žbice. A promjena jaz između polovice kocke će biti jednak dvostrukom žbice progiba s obzirom na krutost prstena.

To je teže Teleskopski Uređaj vanjski fiksiranje. Kao što je prikazano na slici 12, za montažu dimenzije „2 + žbice prstena” su različiti za isti predtenzija zavora različitih sklopova i krutost i stoga, svaki par sklopova, kost fiksiranje polovica opaža različite opterećenja proporcionalno krutost. Promjer podrške prstenova napravio 190-165-140-118 mm. To dovodi do toga da su žbice su najviše učita sklop (broj 2 i 4 na slici 12) može uništiti koštano tkivo, što je vrlo nepoželjno.

U drugoj izvedbi sklopa za teleskopski vanjske nosače uređaja je koristiti za potporu prstenove istog promjera u svakom paru je polovica stroja, tj 190-190-140-140 mm (Sl. 13). Dakle, postavljanjem isti pre-napetost sve žbice mogu biti sigurni da je raspodjela opterećenja je isti kao žbice.

Klupa ispitivanja su pokazala da je teleskopski verzija montaže vanjskog uređaja fiksacije povećava krutost sustava 17-20% u usporedbi s klasičnim cilindričnih cijevi.

Tako, početna čvrstoća uređaja trup vanjski fiksiranje može poboljšati korištenjem principa teleskopski (Karlov i sur, 1999.) zbog:

• povećava napetost žbice prije 120-140 kg;
• montažni žbice presijecaju noseći prsten pod kutom između njih u rasponu 60-90 ° C, a što je najvažnije, simetrično u odnosu na vrhovima u poliedra da se radna duljina žbica ima isti;
• mogućnost korištenja potpore prstenova manjeg promjera;
• Montaža šipke stalak što je moguće bliže mjestima pričvršćenja žbice;
• Maksimalna stezanje navojem veza;
• djelomična ili potpuna zamjena za žbice na štapove.

Tijekom liječenja krutost sustav može se podesiti pomoću smanjenja napetosti spits- djelomično rastavljanje i montažu prstena nosač veće diametra- permutacija vezanja prečki ili štapiće potpornih kut između njih na mjestu udaljeniji od bočnih i šipki na mjestu asimetrično raspoređeni u odnosu na vrhovima u poliedarske reference prsten.

Osim prednosti Teleskopske vanjski uredaji za fiksaciju Oni imaju nedostatke povezane s velikim „stezanje” naprave na prvi ciklus nanašanja, koji uglavnom nestane nakon djelomične zamjene žbice na štapove. U nekim slučajevima, standardni priključci (žbice pričvrsne sklopova) ne daju uvijek pouzdane zadržavanje žbice od povlačeći velike pretencioznosti žbice i opterećenje na aparatu. Ako se koriste tanki iglice, učinkovitost krutog kostura može se smanjiti (Karlov et al., 1998, 1999).


AV Karpov VP Shakhov
Vanjski sustav fiksacija i regulatorni mehanizmi optimalno biomehanika