Vysoko presné redukčné prevodovky TwinSpin® pre medicínske aplikácie

Každá medicínska aplikácia má iné požiadavky na pohybové zariadenia, ktoré používa. V nasledujúcich riadkoch by sme chceli poukázať na niekoľko technických vlastností redukčných prevodoviek TwinSpin®, ktoré môžu byť zaujímavé pre konštruktérov medicínskej techniky.

     Preč sú časy, keď lekári nosili všetky lekárske nástroje so sebou v jednej taške. V súčasnosti je zdravotnícke vybavenie zmesou najnovších technológií z oblasti fyziky, elektroniky, softvéru a mechaniky. Moderné skenovacie a zobrazovacie zariadenia umožňujú lekárom diagnostikovať a vidieť do vnútra pacientov spôsobom, ktorý bol ešte pred 50 rokmi nepredstaviteľný, a rastúci počet rôznych mechatronických a robotických zariadení pomáha vykonávať chirurgické zákroky a iné lekárske ošetrenia. Všetky tieto úžasné zdravotnícke zariadenia musia spĺňať prísne požiadavky z hľadiska bezpečnosti, ale aj spoľahlivosti, pričom niektoré typy strojov si vyžadujú aj presnosť pohybu a polohovania, bez toho, aby došlo k ich ohrozeniu. Prevodovky TwinSpin® sa používajú v rôznych zdravotníckych aplikáciách a v nasledujúcich riadkoch by sme chceli načrtnúť výhody, ktoré poskytuje naša technológia prevodoviek.

     Robustná konštrukcia a preťažiteľnosť

     Ako už bolo spomenuté, bezpečnosť pacienta a zdravotníckeho personálu je jednou z najdôležitejších vlastností zdravotníckej pomôcky. Za každú cenu sa musí zabrániť akémukoľvek možnému riziku úrazu alebo nehody, preto z tohto dôvodu musia byť kritické komponenty na rotačnej osi, ktoré sa nachádzajú v tesnej blízkosti človeka alebo ktorými sa pohybuje pacient, robustné a navrhnuté na veľmi vysoké preťaženie. Vyžaduje sa a testuje sa súčiniteľ preťaženia 6-násobok menovitého zaťaženia a ešte viac.

     Redukčná prevodovka TwinSpin® vydrží niekoľko tisíc záťažových špičiek pri 5-násobku menovitého krútiaceho momentu bez straty funkčnosti alebo presnosti. Na zistenie konštrukčného limitu prevodovky sme testovali redukčnú prevodovku série G, veľkosť TS 115, prevodový pomer 43 so statickým preťažením krútiaceho momentu. Menovitý krútiaci moment prevodovky je 173 Nm a núdzový krútiaci moment 5x je 865 Nm. Pomocou použitého snímača sme zaťažili výstupný hriadeľ prevodovky a skontrolovali sme prerušenie hysteréznej krivky, ktoré nastalo pri zaťažovacom momente 2 700 Nm. V ďalšom kroku sme testovali hlavné ložisko s preťažením naklápacím momentom.  Maximálny ohybový moment TS 115 je 560 Nm, takže rovnako ako pri preťažení krútiacim momentom sme použili preťaženie naklápacím momentom. Zaťaženie sa zvýšilo na 3200 Nm naklápacieho momentu, keď sa začala prejavovať plastická deformácia skrutiek a skúška bola prerušená.      

     Dôležitým zistením z oboch testov preťaženia bolo, že redukčná prevodovka sa nerozpadla na jednotlivé časti a vnútorné komponenty zostali pohromade. To znamená, že keď sa vyžaduje veľmi vysoký bezpečnostný faktor, namiesto použitia predimenzovaných komponentov, ktoré nemajú vysokú preťažiteľnosť, sa môže použiť redukčná prevodovka TwinSpin®.

Hluk a vibrácie    

      Ďalším dôležitým parametrom redukčnej prevodovky používanej v medicíne je jej hladký pohyb bez vysokých vibrácií a nízka hlučnosť. Vysoko presné prevodovky TwinSpin® sú jednostupňové redukčné prevodovky a v štandardnej verzii s pevným hriadeľom sa nepoužíva žiadny ďalší predstupeň. Vo verzii s dutým hriadeľom sa používa buď predstupeň s čelným ozubeným kolesom, alebo ozubený remeň s remenicou. Na zabezpečenie plynulého pohybu výstupu sú žiaduce nízke torzné vibrácie. Amplitúda vibrácií závisí od veľkosti prevodovky, kvality obrábaných komponentov, ale do určitej miery závisí aj od typu princípu redukcie. Vo všeobecnosti majú redukčné prevodovky TwinSpin® nízke torzné vibrácie. Na obrázku nižšie je príklad merania torzných vibrácií. Amplitúda sa vyhodnocuje v mikrometroch a pri maximálnych vstupných otáčkach do 1500 ot/min. Na obrázku je zobrazené meranie torzných vibrácií prevodovky s dutým hriadeľom veľkosti TS 115 GH, prevodový pomer 123.  

Obrázok 1

     Hladký pohyb bez vibrácií sa vyžaduje v zobrazovacích a skenovacích zariadeniach, kde sa výsledný obraz skenovanej časti tela musí byť ostrý a sústredený.

     Vysoký výstupný krútiaci moment pri malom priemere

     V zariadeniach, kde je obmedzený konštrukčný priestor (a to je často prípad zdravotníckych aplikácií), je vysoký výstupný krútiaci moment v kompaktnom konštrukčnom obale. Ak vezmeme do úvahy reduktory do priemeru 120 mm, SPINEA® ponúka široké portfólio riešení s plným a dutým hriadeľom. Veľký priemer dutých hriadeľov v kombinácii s vysokými hodnotami menovitého krútiaceho momentu redukčných prevodoviek radu GH poskytuje potenciál pre kompaktné a spoľahlivé riešenia pre zdravotnícke stroje.

     Nižší prevodový pomer pre nízky spätný krútiaci moment a vysokú účinnosť

     V niektorých aplikáciách, kde je potrebné rôzne časti stroja polohovať rukou, môžu byť zaujímavé nižšie prevodové pomery s nízkymi hodnotami spätného krútiaceho momentu. Samozrejme, veľkosť spätného krútiaceho momentu závisí od viacerých faktorov ako od prevodového pomeru, ale prevodový pomer je v prevodovke TwinSpin® ten hlavný. Ďalší obrázok ukazuje meranie spätného krútiaceho momentu veľkosti TS 125 GH s prevodovým pomerom 49. Menovitý krútiaci moment TS 125 GH je 180 Nm a akceleračný krútiaci moment 450 Nm. Prevodovka je plne utesnená.

Obrázok 2

      Každá medicínska aplikácia má iné požiadavky na pohybové zariadenia, ktoré používa. Na predchádzajúcich riadkoch sme chceli poukázať na niekoľko technických vlastností redukčných prevodoviek TwinSpin®, ktoré môžu byť zaujímavé pre konštruktérov zdravotníckych zariadení.

      Ak sa chcete dozvedieť viac o našich vysoko presných redukčných prevodovkách TwinSpin® alebo ak máte otázku týkajúcu sa ich výkonu, úpravy alebo optimalizácie našej prevodovky pre vašu lekársku aplikáciu, obráťte sa na naše obchodné oddelenie.

Viac článkov

Zásady ochrany osobných údajov

Používame cookies, aby sme návštevníkom poskytli čo najväčšie pohodlie pri používaní tejto stránky. Viac info...