ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY GIƯỜNG Y TẾ ĐA NĂNG dùng động cơ đẩy kéo 2018
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 2.1:Giường y tế đa năng 1 tay quay11
Hình 2.2: Giường y tế đa năng 2 tay quay12
Hình 2.3: Giường y tế đa năng 3 tay quay13
Hình 2.4: Cấu trúc cơ bản của 1 hệ thống tự động. 15
Hình 3.1: Cấu tạo bộ xương người19
Hình 3.2: Xương chân. 20
Hình 3.3: Xương tay20
Hình 3.4: Xương đốt sống. 21
Hình 3.5: Xương bã vai21
Hình 3.6: Khớp động. 22
Hình 3.7: Cơ cấu khớp động. 23
Hình 3.8: Khớp cột sống. 23
Hình 3.9:Xương hộp sọ. 24
Hình 3.10: Quá trình hình thành xương. 25
Hình 3.11: Kích thước tổng thể chiều dài và chiều rộng giường. 28
Hình 3.12: Cấu tạo bộ xương người và vị trí khớp trên cơ thể. 29
Hình 3.13:Kết cấu nguyên lý hoạt động của giường. 30
Hình 3.14: Xương cẳng chân. 30
Hình 3.15: Xương đùi31
Hình 3.16: Xương cột sống. 32
Hình 4.1: Nguyên lý hoạt động của giường. 41
Hình 4.2:Kết cấu phần nâng hạ thân giường. 42
Hình 4.3: Kết cấu phần nâng hạ lưng. 43
Hình 4.4: Kết cấu phần nâng hạ chân. 44
Hình 4.5: Kết cấu phần xương chân. 45
Hình 4.6: Kết cấu phần đỡ đùi45
Hình 4.7: Kết cấu phần đỡ cẳng chân. 46
Hình 4.8: Kết cấu tổng thể giường. 47
Hình 4.9: Cơ cấu trục vít me- đai ốc48
Hình 4.10: Bánh xe đẩy49
Hình 4.11: Chân chữ X. 49
Hình 4.12: Lan can. 50
Hình 4.13: Tấm lưng. 50
Hình 5.1:Hình 3D giường. 51
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN. i
LỜI CẢM ƠN. ii
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ. iii
MỤC LỤC. v
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU. 1
1.1Tính cấp thiết của đề tài1
1.2Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài3
1.2.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài3
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài3
1.3Mục tiêu nghiên cứu của đề tài3
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 3
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu. 3
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu. 3
1.5Phương pháp nghiên cứu. 4
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận. 4
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể. 4
1.6Kết cấu của ĐATN. 5
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI6
2.1Các định nghĩa. 6
2.2Giới thiệu về máygiường y tế:6
2.3Đặc điểm giường y tế đa năng. 17
2.4Các tồn tại cần giải quyết của máy17
2.4.1Cơ cấu của giường. 17
2.4.2Di chuyển của giường. 17
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 18
3.1 Cấu tạo bộ xương người18
3.1.1 Các thành phần chính của bộ xương. 18
3.1.2 Các loại xương. 20
3.1.3 Các khớp xương. 22
3.1.4 Cấu tạo và sự phát triển của xương. 24
3.2 Kích thước và trọng lượng trung bình người Việt Nam. 26
3.2.1 Chiều cao người Việt Nam. 26
3.2.2 Cân nặng trung bình người Việt Nam. 34
3.3Lý thuyết chuyên ngành. 36
3.4Lý thuyết bên ngoài thực tiễn. 37
CHƯƠNG 4 : CƠ CẤU & CHỨC NĂNG CÁC BỘ PHẬN. 38
4.1 Yêu cầu thiết kế giường y tế thông minh. 38
4.1.1 Yêu cầu thiết kế phần đầu và lưng. 39
4.1.2 Yêu cầu thiết kế phần đỡ xương chậu. 39
4.1.3 Yêu cầu thiết kế phần đỡ xương đùi39
4.2Cơ cấu của giường. 40
4.3 Kết cấu cơ khí của giường. 41
4.4Chức năng các bộ phận. 42
4.4.1 Cơ cấu nâng – hạ thân giường. 42
4.4.2 Kết cấu phần nâng – hạ lưng. 42
4.4.3 Kết cấu phần nâng – hạ chân. 43
4.4.4 Kết cấu phần đỡ xương chậu. 45
4.4.5 Kết cấu phần đỡ đùi45
4.4.6 Kết cấu phần đỡ cẳng chân. 46
4.4.7 Kết cấu tổng thể của giường. 47
4.4.8 Cơ cấu trục vít me – đai ốc48
4.4.9 Một số chi tiết điển hình. 49
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN MÁY. 51
5.1. Tính toán thiết kế cho hộp giảm tốc51
5.1.1Chọn động cơ cho cơ cấu nâng hạ toàn giường. 51
5.1.2Chọn loại đông cơ cho cơ cấu nâng hạ 2 chân. 52
5.1.3Chọn loại đông cơ cho cơ cấu nâng hạ phần lưng. 52
5.1.4Tính đường kính của trục chịu tải khi nâng toàn giường. 53
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM NGUYÊN LÝ NÂNG HẠ. 55
6.1 Chế tạo. 55
6.1.1 Đánh giá. 55
6.1.2 Yêu cầu. 55
6.1.3 Mục đích. 55
PHỤ LỤC. 56
KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ57
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 58
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Chúng ta đã bước sang thế kỷ XXI thế kỷ của khoa học kỹ thuật hiện đại. Các thành tựu của khoa học kỹ thuật được áp dụng vào mọi mặt của cuộc sống. Điều này cũng được phản ánh một cách rõ ràng trong lĩnh vực lao động sản xuất. Ngày trước khi khoa học kỹ thuật vẫn còn lạc hậu thì lao động chân tay của con người chiếm một vị trí chủ đạo. Qua thời gian khi xã hội ngày càng phát triển nhu cầu của con người ngày càng cao không chỉ về số lượng mà còn cả chất lượng thì điều đó không còn thiết thực nữa. Lao động chân tay dần dần được thay thế bằng máy móc. Điều này có một ý nghĩa vô cùng quan trọng không chỉ giải phóng sức lao động mà còn nâng cáo năng suất cũng như chất lượng của các sản phẩm làm ra. Đặc biệt là trong các ngành công nghiệp nặng nhọc và độc hại.
Trong thời buổi kinh tế thị trường như hiện nay thì việc tự động hoá quá trình sản xuất trở thành một yếu tố sống còn của các doanh nghiệp. Sự thành công hay thất bại của một doanh nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó chất lượng sản phẩm và giá thành là hai yếu tố cơ bản nhất. Mà hai yếu tố này lại được quyết định trực tiếp bởi yếu tố công nghệ và khả năng tự động hoá của doanh nghiệp. Một khi sản phẩm được sản xuất một cách tự động hoá thì tính ổn định và chất lượng cũng như năng suất của sản phẩm sẽ tăng từ đó sẽ giảm được giá thành nâng cao khả năng cạnh tranh.
Ngày nay, ở bất cứ nơi đâu không chỉ trong các nhà máy xí nghiệp mà trong cả đời sống sinh hoạt chúng ta có thể thấy sự hiện hữu của máy móc khắp nơi. Tuy nhiên nhu cầu của con người là vô hạn và nó phát sinh trong những hoàn cảnh nhất định. Do đó máy móc chỉ có thể đáp ứng được nhu cầu của con người trong một giai đoạn nhất định nào đó. Nhưng không vì vậy mà con người bớt đi sự tìm tòi sáng tạo. Mà ngược lại việc này còn được hưởng ứng một cách rộng rãi không phân biệt giai cấp. Có thể là trí thức, học sinh- sinh viên và thậm chí là người lao động.
Do đặc trưng của ngành nghề học tập cũng như yêu cầu của xã hội thì đồ án tốt nghiệp của sinh viên ngành chế tạo máy có quan hệ mật thiết với những điều nêu trên. Với đề tài “Thiết kế máy giường y tế đa năng” chúng tôi hi vọng sẽ đóng góp được một phần nào sự phát triển chung của quá trình lao động sản xuất.
Hiện trên thị trường chưa có loại máy này, vì vậy việc bắt tay vào nghiên cứu nó xem như là một cơ hội cũng như thách thức cho bản thân, đồng thời chúng tôi hy vọng sẽ tạo ta một tiền đề cho các nghiên cứu sau này. Thật vậy, tại các bệnh viện lớn trong cả nước, các bệnh viện lớn nhỏ điều đang thực hiện thao tác bằng tay( thủ công), rất mất thời gian cũng như công sức, chi phí cũng theo đó mà tăng lên. Vì vậy yêu cầu cấp thiết hiện nay là có một loại máy có thể làm được công việc trên, với năng suất cao, chúng tôi tin rằng đó sẽ là một sáng kiến rất cần thiết cho ngành y tế.
Với 13 chức năng như quay ở mọi vị trí, nâng đầu, thân... giúp các bác sĩ thuận tiện hơn trong điều trị các bệnh nhân nặng. Qua thử nghiệm tại 21 bệnh viện, loại giường nằm đa năng 4 tay quay này đã được các bác sĩ và bệnh nhân đánh giá cao bởi tính tiện lợi, dễ sử dụng, phù hợp với hoàn cảnh kinh tế(chỉ bằng 1/3 giá giường nhập ngoại). Đây là đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp Nhà nước KC.10DA06/06-10 vừa được Bộ Khoa học và công nghệ Việt Nam, Liên hiệp các hội Khoa học và Hội Trang thiết bị y tế Việt Nam nghiệm thu đạt loại giỏi. Sản phẩm được đánh giá “ có tính đột phá” về ứng dụng công nghệ có tính thực tế cao, có thể sản xuất đại trà phục vụ các bệnh viện trong cả nước.
Nhiều chức năng, giá thành rẻ Ông Phan Vĩnh Thịnh, Chủ tịch hội đồng quản trị- Tổng giám đốc Công ty cổ phần sản xuất và Dịch vụ cơ điện –Hà Nội (EMPROSERCO- MPS), “cha đẻ” của chiếc giường cấp cứu đa năng tâm sự: Ý tưởng thiết kế ra chiếc giường nằm đa năng này đã có từ lâu rồi, nhưng đến tận bây giờ mới được hoàn thiện. Để nghiên cứu và sản xuất được một chiếc giường đa năng không đơn giản. Đã bao ngày ông phải lặn lội tìm tòi, khám phá. Những ngày dài ông đi đến các bệnh viện ở vùng sâu, vùng xa, để tìm hiểu xem nhu cầu về sử dụng giường cấp cứu cho những bệnh nhân nặng thế nào. Quan sát nhiều ông nhận thấy, các bệnh viện vùng sâu, vùng xa còn nhiều khó khăn. Phần lớn dùng giường sản xuất trong nước loại 2 tay quay với 5 chức năng, hoặc loại 3 tay quay 6 chức năng, nhưng chủ yếu vẫn là điều chỉnh nâng, hạ, trong khi những bệnh nhân nặng điều trị dài ngày rất cần được thay đổi nhiều tư thế mới nhanh hồi phục... Ông nghĩ, với những giường như thế này, ngành cơ khí của Việt Nam có thể hoàn toàn làm chủ được công nghệ, làm chủ được thiết kế chế tạo. Kiên trì, nhẫn nại, cuối cùng ông đã thành công, đó là thời điểm năm 2007. Chiếc giường đa năng đầu tiên được hoàn thiện và đã đáp ứng được các thông số kĩ thuật như: Chịu được trọng lượng khoảng 1000kg, có thể quay cơ học ở mọi vị trí giúp người bệnh dễ dàng trong khi sử dụng và điều trị, giá thành chỉ bằng 1/3 so với giường nhập ngoại. Ưu điểm đặc biệt so với các giường nhập ngoại, là dù không có điện thì người dùng vẫn có thể điều chỉnh loại giường này bằng quay tay được thiết kế ở bên dưới để nâng đỡ, thay đổi tư thế của người nằm. Từ thành công đó, năm 2008 dự án “Giường cơ học đa năng phục vụ bệnh nhân nặng” đã được đưa vào Đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp Nhà nước. Hơn 400 chiếc giường đa năng được đưa vào sử dụng tại 21 bệnh viện đa khoa, Trung tâm y tế các huyện vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bằng Bắc Bộ, Hà Nội, miền Đông, miền Tây. Bước đầu sử dụng, đa số các bác sĩ và bệnh nhân đánh giá rất cao về loại giường này, bởi giường được thiết kế gọn, dễ sử dụng, thuận tiện, giá hợp lý (khoảng 17,5 triều đồng/1 chiếc thay vì nhập ngoại chi phí phải gấp 3 lần). Sẵn sàng đáp ứng Chính việc nghiên cứu thành công chiếc giường đa năng này đã và đang góp phần giúp cho các bệnh viện có nhiều sự lựa chọn khi sử dụng, đáp ứng nhu cầu chữa trị cho bệnh nhân. Theo tính toán của ông Thịnh, đối với loại giường đa năng này, hiện nay đang có nhu cầu tiêu thụ rất lớn, nhiều gia đình đã mua về để dùng chứ không chỉ riêng các bệnh viện hoặc phòng khám tư nhân, bởi giá thành rẻ, phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Cũng theo ông Thịnh, hiện nay các bệnh viện phải cần đến 15.000 chiếc giường mới đủ đáp ứng nhu cầu điều trị cho bệnh nhân. Vì vậy ông rất mong Nhà nước tiếp tục hỗ trợ tổ chức chủ trì nghiên cứu sản xuất hàng loạt giường cấp cứu đa năng phục vụ chăm sóc sức khỏe nhân dân, góp phần thực hiện mục tiêu Quốc gia về trang thiết bị y tế trong năm 2010. Đặng Ngân- Nguyễn Bắc
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- 2.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài nghiên cứu thiết kế và chế tạo phần cơ khí giường y tế thông minh có một số ý nghĩa khoa học sau:
- Ứng dụng khoa học công nghệ vào trong lĩnh vực y tế, thay sức người bằng sức máy.
- Tính toán, xác định được kết cấu giường phù hợp với điều kiện bệnh nhân có thể trạng trung bình của người Việt Nam.
- Kiểm nghiệm và đánh giá hiệu quả hoạt động phần cơ khí của một thiết bị y tế thông minh.
- Xác định được các thông số cơ bản và cần thiết.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Tạo ra một sản phẩm mới có nghĩa trong ngành y tế khi chăm sóc bệnh nhân không có hoặc bị hạn chế khả năng tự vận động.
- Tăng hiệu năng làm việc đối với nhân viên chăm sóc bệnh nhân.
- Giảm thiểu các thực nghiệm thử và sai bằng cách ứng dụng phần mềm mô phỏng trong việc phân tích, tính toán xác định kết cấu phần cơ khí giường y tế.
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Củng cố kiến thức đã học, thu thập các kiến thức thực tiễn trong quá trình làm.
- Tìm ra được nguyên lý cơ cấu hoạt động của giường bệnh.
- Tính toán được các thông số, yêu cầu kỹ thuật của giường y tế đa năng.
- Chế tạo được mô hình để kiểm nghiệm nguyên lý nâng hạ giường.
- Có được định hướng phát triển đưa sản phẩm ra thực tiễn sản xuất
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu
- Bệnh nhân bị hạn chế khả năng hoạt động.
- Phần cơ khí giường y tế điều khiển thông minh.
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài này tập trung nghiên cứu về các thông số của phần cơ khí giường y tế.
- Qua tính toán, mô phỏng và thực nghiệm đề xuất được kết cấu cơ khí cho giường y tế điều khiển thông minh.
- Kết cấu giường được nghiên cứu đối với thể trạng của bệnh nhân là người Việt Nam.
- Các thiết bị liên quan khác không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài.
1.5 Phương pháp nghiên cứu
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận
Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt đến chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Theo định nghĩa này cần phải có những nguyên tắc cụ thể và dựa theo đó các vấn đề được giải quyết.
Nghiên cứu quy trình công nghệ và cơ cấu nâng hạ của giường, từ đó đưa ra các phương pháp, nguyên lý hoạt động để giải quyết được các vấn đề.
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Phương pháp khảo sát thực tế: tìm hiểu thực tế về công việc thủ công và nhu cầu về một loại máy điều khiển tự động cho bệnh nhân. Tìm hiểu thị trường loại máy này đã có mặt trên thị trường hay không.
- Phương pháp thu thập dữ liệu: lấy số liệu về năng suất làm việc của y bác sĩ khi thực hiện thủ công trong việc chăm sóc bệnh nhân thông qua việc khảo sát thực tế. Bấm thời gian để lấy số liệu về các công đoạn của việc chăm sóc từ đó tính toán được năng suất cần thiết để một giường y tế tự động phải đạt được.
- Phương pháp phân tích đánh giá: dựa vào dữ liệu đã thu thập được, tham khảo ý kiến của y bác sĩ, và các chuyên gia để phân tích và đánh giá nhu cầu trong việc chế tạo một loại máy có khả năng thay thế được sức lao động của người công nhân nhưng vẫn đảm bảo năng suất cần thiết.Phân tích tìm ra các giải pháp công nghệ trong chế tạo, từ đó đưa ra quy trình để hoàn thiện đồ án một cách hiệu quả nhất.
- Phương pháp tổng hợp: sau khi đã có đầy đủ thông tin, số liệu cần thiết và những gì được chứng kiến trong thực tế kết hợp với kiến thức chuyên ngành của chúng em, chúng em đã đưa ra những nhận xét, đánh giá khách quan để từ đó đề xuất quy trình hợp lí để chăm sóc cho bệnh nhân, và chế tạo thành công mô hình với nguyên lý nâng hạ cho giường hợp lý nhất.
- Phương pháp mô hình hóa: là mục tiêu chính của đề tài, tạo cho chúng em có cơ hội để ôn lại kiến thức đã học và học hỏi được nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn. việc chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm được lý thiết, và sữa chữa những chỗ sai mà phương pháp lý thuyết không thể thấy được.
1.6 Kết cấu của ĐATN
ĐATN bao gồm 7 chương:
- Chương 1: Giới thiệu về đề tài.
- Chương 2: Tổng quan nghiên cứu của đề tài.
- Chương 3: Cơ sở lý thuyết.
- Chương 4: Cơ cấu và chức năng các bộ phận.
- Chương 5: Tính toán chi tiết, công suất động cơ, các bộ phận của máy và điều kiện bền.
- Chương 6: Chế tạo mô hình và kiểm nghiệm tính toán, điều chỉnh các thông số.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1 Các định nghĩa
- Máy tự động là máy tự động hoàn toàn, thao tác trên sản phẩm đến lấy sản phẩm ra. Chính vì thế con người không phải tốn công sức trong quá trình hoàn thiện sản phẩm.
- Vai trò và ý nghĩa của tự động hóa quá trình sản xuất:
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép giảm giá thành và nâng cao năng suất lao động. Trong mọi thời đại, các quá trình sản xuất luôn được điều khiển theo các quy luật kinh tế. Có thể nói chi phí và hiệu quả sản xuất là một trong những yếu tố quan trọng xác định nhu cầu phát triển tự động hóa.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép cải thiện điều kiện sản xuất. Các quá trình sản xuất sử dụng quá nhiều lao động sống thường không đảm bảo tính ổn định về giờ giấc, chất lượng gia công và năng xuất lao động, gây khó khăn trong việc điều hành và quản lý giờ giấc. Các quá trình sản xuất tự động cho phép loại bỏ các nhược điểm trên.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép đáp ứng cường độ sản xuất hiện đại.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép chuyên môn hóa và hoán đổi sản xuất . Chỉ một số ít các sản phẩm phức tạp là được chế tạo từ một nhà sản xuất.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép thực hiện cạnh tranh và đáp ứng điều kiện sản xuất.
2.2 Giới thiệu về máygiường y tế đa năng:
Khuynh hướng và lịch sử đề tài nghiên cứu:
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GIƯỜNG ĐA NĂNG PHỤC VỤ VIỆC CHĂM SÓC BỆNH NHÂN CỬ ĐỘNG KHÓ KHĂN & ĐANG TRONG TRẠNG THÁI PHỤC HỒI SỨC KHỎE.
Tóm tắt Chăm sóc bệnh nhân thiểu năng vận động, bại liệt, mất khả năng tự chủ là một công việc hết sức nặng nhọc, gian truân và kéo dài. Nhằm sẻ chia nỗi bất hạnh với những nạn nhân và thân nhân của họ trong việc chăm nom, săn sóc người bệnh, Tác giả đã nảy ra ý tưởng tích hợp các chức năng đơn lẻ, thiết kế và chế tạo một thiết bị đơn giản nhưng hữu dụng từ những vật liệu phổ biến, rẻ tiền và dễ kiếm tại mọi địa phương, mọi cộng đồng dân cư. Sản phẩm là một mẫu giường đa dụng với 6 chức năng chính, hỗ trợ tích cực cho hầu hết các sinh hoạt thường ngày của một bệnh nhân, đã được hoàn thiện, thử nghiệm lâm sàng và hoàn toàn đáp ứng các tiêu chí đặt ra. Sản phẩm cũng đã được chọn tham gia cuộc Triển lãm ý tưởng sáng tạo và sản phẩm công nghệ năm 2007, và hội trợ Techmart 2008 tổ chức tại Thái Nguyên.
1. Đặt vấn đề:Xã hội phát triển đem lại cho chúng ta một cuộc sống đầy đủ và tiện nghi hơn, mở ra nhiều cơ hội và điều kiện nhằm phát huy tính năng động và hiệu suất lao động cao hơn. Tuy nhiên, mặt trái của nó là con người phải làm việc với cường độ cao, tính chất công việc đòi hỏi phải đầu tư nhiều công sức, trí lực hơn... Và do đó, những tai biến do strees, những sự cố trong lao động, tai nạn giao thông... xảy ra ngày càng nhiều và càng nghiêm trọng, mà hậu quả là một số lượng không nhỏ những nạn nhân rơi vào tình trạng thiểu năng vận động, bại liệt, mất khả năng tự chủ trong sinh hoạt trong một thời gian dài, thậm chí suốt quãng đời còn lại của họ. Tuổi thọ ngày một cao là một tín hiệu đáng mừng, song cũng kéo theo một thực tế là số lượng người cao tuổi mắc các bệnh hiểm nghèo, giảm hoặc mất khả năng vận động, không đủ khả năng tự chăm sóc hoặc tự chủ trong sinh hoạt cá nhân cũng ngày một tăng. Đại dịch HIV/AIDS cũng đã và đang để lại những hậu quả nghiêm trọng, hàng chục ngàn thanh niên đang độ tuổi thanh xuân, đã trở thành những phế nhân bán thân bất toại, là gánh nặng cho bố mẹ, vợ con hàng ngày phải phục dịch, chăm sóc trên giường bệnh... Không chỉ những người bệnh phải chịu đựng nỗi đớn đau, bất hạnh mà cả con cháu, gia đình, người thân của họ cũng vô cùng vất vả, gian truân trong việc chăm sóc, phụng dưỡng. Nhóm tác giả muốn thông qua đề tài này, tạo ra một sản phẩm thiết thực và hữu dụng, đa năng từ các vật liệu thông dụng và rẻ tiền, sử dụng cho việc chăm sóc bệnh nhân thiểu năng vận động tại gia đình và các cơ sở y tế, nhằm sẻ chia những nỗi bất hạnh cho những ai đã từng và không may rơi vào những hoàn cảnh trên.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Một số mô hình, các sản phẩm, các thiết bị y tế trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, phục hồi chức năng, các vật liệu dự kiến dùng để chế tạo thiết bị.
- Phương pháp nghiên cứu và các bước tiến hành: Nghiên cứu cơ cấu, phân tích nguyên lý, thiết kế mô hình trên máy tính và thực nghiệm trong thực tiễn lâm sàng:
+ Nghiên cứu nguyên lý cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.
+ Khảo sát nguồn vật tư, linh kiện, phụ tùng.
+ Thiết kế sơ đồ tổng thể trên máy vi tính.
+ Lựa chọn, mua sắm vật liệu.
+ Chế tạo theo sơ đồ thiết kế.
+ Thử nghiệm và đánh giá kết quả.
+ Hoàn thiện mô hình và chế tạo sản phẩm.
+ Áp dụng vào thực tiễn điều trị và chăm sóc.
- Các tiêu chí của sản phẩm: Trong quá trình nghiên cứu, phân tích, chúng tôi thấy rằng, để sản phẩm sự định chế tạo thực sự có giá trị sử dụng cho sinh hoạt của bệnh nhân thiểu năng vận động và trợ giúp người chăm sóc, thì sản phẩm phải có được 6 chức năng sau đây:
+ Là giường nằm thoải mái cho bệnh nhân.
+ Là ghế ngồi cho bệnh nhân nghỉ ngơi, xem TV, trò chuyện, đọc báo.
+ Là bàn ăn, uống an toàn, thuận tiện.
+ Là nơi vệ sinh (Đại tiểu tiện) thuận lợi, sạch sẽ.
+ Là bàn gội đầu, tắm rửa hàng ngày.
+ Là xe đẩy giúp bệnh nhân có thể di chuyển.
Sản phẩm cần có thiết kế đơn giản, dễ chế tạo bằng các vật liệu đa dạng, thông dụng, rẻ tiền nhưng đảm bảo độ bền chắc, có giá trị thẩm mỹ và đắc dụng. Đồng thời có thể tiếp tục cải tiến, nâng cấp sản phẩm cho phù hợp với nhu cầu, hoàn cảnh và khả năng kinh tế của từng gia đình, từng đối tượng sử dụng.
3. Kết quả nghiên cứu và chế tạo: Xây dựng sơ đồ thiết kế trên máy vi tính và mô hình tổng thể sản phẩm Đối với việc chăm sóc người thiểu năng vận động thì việc đầu tư các dụng cụ thiết bị đáp ứng các nhu cầu tối thiểu kể trên không chỉ tốn kém về kinh tế, lủng củng trong kê đặt mà còn vô cùng phiền toái cho người bệnh, vất vả cho người chăm sóc. Vì vậy, chúng tôi xây dựng dựng sơ đồ thiết kế và mô hình tổng thể sản phẩm - một thiết bị, tích hợp đầy đủ các tính năng và công dụng kể trên nhưng đơn giản và gọn nhẹ, an toàn và dễ sử dụng, rẻ tiền và chắc chắn. Hình vẽ dưới đây là mô hình sản phảm do chúng tôi thiết kế.Các chức năng chi tiết của sản phẩm chưa đáp ứng tiêu chí đặt ra, với 6 chức năng cơ bản “6 trong 1” ,nhưng đã đạt được 5 trên 6 chỉ tiêu đó là :
- Chức năng 1: Là giường nằm thoải mái cho bệnh nhân với kết cấu 3 tấm (panen), chỉ với một vài thao tác nhẹ nhàng, đơn giản, panen tựa lưng được hạ xuống, panen để chân được nâng lên, tạo ra một chiếc giường nằm vừa vặn và an toàn. Kích thước của giường được thiết kế phù hợp với tầm vóc trung bình của người Việt Nam (rộng 80cm, dài 200 cm, cao 45-90cm). Các thông số này có thay đổi cho phù hợp với những người có tầm vóc (size) khác nhau, do có 2 lan can bệnh nhân có thể trở mình mà không sợ rơi, ngã. Cơ cấu vít me – đai ốccho phép điều chỉnh độ nghiêng của giường theo ý muốn, tạo tư thế dễ chịu nhất cho người bệnh. Hệ thống bánh xe giúp làm cho chiếc giường năm trở nên nhẹ nhàng thay đổi vị trí phù hợp nhất, tạo không gian tĩnh lặng, ánh sáng phù hợp nhằm tạo cảm giác bình an, đưa bệnh nhân vào giấc ngủ sâu. Các thao tác nâng hạ các khớp để chuyển đổi từ chức năng này sang chức năng khác khá nhẹ nhàng, thao tác đơn giản, vừa sức đối với một em nhỏ, một bà mẹ già mà không cần phải dùng sức, không gây đau đớn, phiền hà cho bệnh nhân
- Chức năng 2: Là ghế ngồi cho bệnh nhân nghỉ ngơi, xem TV, trò chuyện, đọc báo Tỉnh dậy sau một giấc ngủ dài, tư tưởng thoải mái, tinh thần sảng khoái, chỉ với một thao tác nhẹ nhàng là chạm tay vào chuông báo (Alarm) được lắp đặt tại ví trí thuận lợi nhất (cải tiến từ chiếc điện thoại đồ chơi chạy pin của trẻ em), Bệnh nhân sẽ được sự trợ giúp của người chăm sóc để chuyển đổi từ tư thế nằm sang tư thế ngồi, lúc này, panen kê chân hạ xuống, panen kê lưng nâng lên, chiếc giường tức thì biến thành một chiếc ghế photơi với độ nghiêng tùy ý theo nhu cầu của người bệnh là ngồi xem TV, đọc báo hay tư thế thư giãn nửa nằm nửa ngồi.
- Chức năng 3: Là bàn ăn, uống thuận tiện ăn uống đối với bệnh nhân thiểu năng vận động luôn là một công việc hết sức khó khăn. Một chiếc bàn ăn với những lỗ có kích thước to nhỏ khác nhau được bố trí phù hợp giúp cho việc để những chiếc bát, cốc nước vững chãi, an toàn, thuận tiện và thế đặt 1 vài quyển sách, tờ báo, thậm chí một lọ hoa nhỏ tạo cho bệnh nhân cảm giác lạc quan, yêu đời hơn là một chức năng đã được những bệnh nhân và những người chăm sóc đánh giá rất cao. Chiếc bàn kéo có thể điều chỉnh khoảng cách gần, xa so với tầm tay và vóc dáng của người bệnh.
- Chức năng 4: Là nơi đi vệ sinh thuận lợi, sạch sẽ.
- Chức năng 5: Là xe đẩy, bệnh nhân chỉ cần gạt nhẹ chân vào chốt hãm, chiếc Ghế - Giường đã biến thành một chiếc Xe lăn kết nối người bệnh với thế giới bên ngoài. Với sự hỗ trợ của người chăm sóc, bệnh nhân có thể di chuyển không chỉ trong không gian căn phòng, hoặc giữa các phòng trong căn nhà, mà nếu điều kiện cho phép, có thể ra hè, ra sân để hít thở khí trời Nếu điều kiện kinh tế và sức khỏe cho phép, thiết bị có thể nâng cấp thêm bánh lốp và vòng tự hành, giúp những người bệnh thậm chí có thể tự di chuyển mà không cần đến sự trợ giúp.
Định nghĩa:
Giường y tế là phương tiện chăm sóc người bệnh giúp họ tịnh dưỡng và phục hồi sức khỏe nhanh nhất. Vì vậy, giường y tế phải được trang bị đầy đủ các tính năng mà một người bệnh cần để họ được chăm sóc ở trạng thái thoải mái nhất về tinh thần cũng như về thể chất.
Thông thường giường y tế được thiết kế để có thể nâng mình và đầu hoặc nâng mình và chân giúp máu huyết lưu thông dễ dàng. Bên cạnh đó, giường y tế còn có thanh chắn để bảo vệ thân thể, giúp người bệnh tự xoay trở mình hoặc để những người chăm sóc người bệnh có thể dễ dàng dùng tay quay nâng người bệnh lên để thay đồ và vệ sinh người bệnh. Ngoài ra, giường y tế còn có thêm bánh xe giúp người bệnh có thể di chuyển để phơi nắng hoặc di chuyển giường để vệ sinh phòng.
Bình thường nó sẽ là một chiếc giường, khi cần thiết di chuyển người bệnh đi chỗ khác thì ta nhấn nút, giường sẽ chuyển thành một chiếc xe lăn và có thể di chuyển dễ dàng. Ngoài 2 chức năng chính là giường và xe lăn thì giường được trang bị thêm nệm da, nệm massage, còi báo khẩn cấp, radio thư giãn. Khi người bệnh phải năm lâu ngày thì sẽ bị mỏi lưng mà ê ẩm mình. Khi đó nệm massage sẽ massage vùng lưng giúp người bệnh thoải mái hơn. Khi người bệnh gặp phải sự cố nào đó mà không thể kêu người đến giúp thì lúc đó có thể nhấn chuông báo động. Khung giường được làm bằng vật liệu inox, tính thẩm mỹ cao.
Việc di chuyển bệnh nhân từ giường cố định sang giường di động để đưa họ sang từng khu khám bệnh gặp nhiều khó khăn. Vì những bệnh nhân này không thể tự mình di chuyển từ giường cố định sang giường di động, mà cần phải có người nhà giúp đỡ. Và trong khi nhấc người lên để di chuyển thì làm cho người bệnh rất đau đớn nhất là những phụ sản vừa mới sinh mổ xong. Khi phải tự nhấc người di chuyển thì động tới vết thương hoặc vết mổ. Chính vì thế, nhóm nghiên cứu đã nảy ra một ý định là thiết kế một chiếc một chiếc giường đa năng với đầy đủ tiện nghi. Bình thường nó sẽ là một chiếc giường, nhưng khi cần nó sẽ chuyển thành một chiếc xe lăn chỉ thông qua một nút nhấn. Với tính năng như vậy sẽ giúp cho bệnh nhân giảm bớt đau khi không cần phải di chuyển từ giường cố định sang giường di động hoặc từ giường cố định sang xe lăn. Với kích thước nhỏ gọn, nó sẽ dễ dàng di chuyển trong bệnh viện.
Các trường hợp cần sử dụng giường y tế:
- Người bệnh nằm do bị gãy chân hoặc thương tật cần nghỉ ngơi để phục hồi đi lại trong thời gian ngắn hoặc dài.
- Đối với những người bệnh suy tim, suy hô hấp hoặc cao huyết áp… nên chọn loại giường y tế đa năng quay giúp cho vùng thân thể từ thắt lưng trở xuống có thể đưa tuần hoàn máu trở về tim một cách nhẹ nhàng và giúp họ dễ ngủ hơn.
Hiện nay, nhu cầu sử dụng giường y tế để chăm sóc cho người già, người bệnh tại nhà, hoặc ở những nhà dưỡng lão, trạm y tế, bệnh viện rất nhiều. Để chọn được loại giường y tế tốt nhất, nhiều người hiện nay thường lựa chọn sản phẩm giường y tế vì chất lượng cao và luôn bảo đảm an toàn cho người sử dụng.
Giường y tế được làm toàn bộ bằng inox ngoại nhập có độ bền cơ học cao, bóng đẹp không nhiễm từ và đầy đủ chức năng tiện nghi.
Phân loại giường y tế:
Giường y tế nâng đầu là sản phẩm y tế được thiết kế dựa theo nhu cầu cũng như yếu tố cần thiết để phù hợp cho bệnh nhân khi nằm lâu ngày trên giường bệnh có được những tư thế thoải mái nhất.
Giường y tế nâng đầu là một loại giường dưỡng bệnh đơn giản nhất thường dùng trong bệnh viện, phòng khám, trạm xá và các trường học doanh nghiệp. Giường y tế này sử dụng nâng đầu bằng tay kéo giúp nâng đầu và một phần thân thể người bệnh lên cao giúp họ có thể nằm nghỉ dưỡng thoải mái hơn.
Giường y tế 1 tay quay
Giường y tế 1 tay quay hay còn gọi là giường bệnh có tay quay sử dụng một trục quay đồng tâm được nối với phần nâng đầu giường giúp nâng đầu và mình người nằm dưỡng bệnh dễ dàng với lực nâng bằng cách quay cánh tay đòn của giường bệnh. Giường bệnh 1 tay quay dùng cho những người bị gãy xương đùi, bệnh lý tương đối nhẹ, hoặc người bệnh có thể di chuyển được như đi đứng bình thường.
Hình 2.1
Giường y tế 2 tay quay
Giường bệnh y tế 2 tay quay là một loại giường dùng 2 trục quay đồng tâm giúp nâng người bệnh phần đầu và phân chân. Giường y tế 2 tay quay dùng để dưỡng bệnh người bị bệnh nặng như tai biến, suy tim, cao huyết áp, COPD, và một số bệnh khác. Điều đặc biệt của giường y tế 2 tay quay là ngoài giúp nâng phần thân thể trên cho người bệnh dễ thở vì đa số những người bệnh lý nặng là họ có thể tích phổi giảm xuống, do đó họ cần phải nâng cao đầu và mình một góc từ 15 độ đến 30 độ cho phổi dễ dàng hoạt động. Ngoài ra, phần nâng chân là giúp máu huyết có thể lưu thông trở về tim bình thường khi nâng lên cao hơn so với duỗi thẳng chân; hơn nữa phần nâng chân caocòn giúp chống lại tê bại chân, mông đùi của người bệnh, giúp họ nằm thoải mái hơn.
Hình 2.2
Giường y tế 3 tay quay
Giường bệnh viện 3 tay quay chuyên dùng để chăm sóc điều trị bệnh nhân tại nhà dễ dàng hơn đối với một số bệnh nhân cần tiệt trùng chống nhiễm khuẩn và cần di chuyển. Giường y tế 3 tay quay thiết kế hoàn toàn khác giường bệnh y tế 2 tay quay, nó có chức năng ngoài 2 chức quay 2 tay quay bình thường còn có thêm chứng năng tay quay thứ 3 nâng nguyên người bệnh lên cao hơn từ 420mm lên 600mm.
Hình 2.3
Giường bệnh y tế 1,2 m hoặc 1,4 bề ngang:
Đây là loại giường bệnh có tay quay đặt làm riêng cho người bệnh vì có thể thay đổi chiều ngang từ 900mm tiêu chuẩn lên 1.200mm hoặc 1.400mm. Quý khách có thể đặt theo yêu cầu loại giường y tế ngoại cở 1 tay quay hoặc 2 tay quay.
Giường điện y tế
Giường điện y tế hiện nay là loại giường điện được người Việt Nam sản xuất theo công nghệ mô tơ đẩy và sử dụng remote điều khiển tăng tính cơ động dễ dàng sử dụng cho cả người chăm sóc và người dưỡng bệnh.
Giường điện y tế được sản xuất theo 2 loại gồm một loại sử dụng inox và một loại sử dụng sắt sơn tĩnh điện rất phù hợp cho người già và người bệnh trong giai đoạn hồi phục sức khỏe nằm điều trị. Cái hay của loại giường điện y tế là nó không giống giường y tế tạo ra sức ì tâm lý cho người bệnh vì nó giống như một cái giường bình thường để nằm nghỉ ngơi mà thôi.
Tính năng của giường:
Giường y tế được sản xuất phục vụ cho nhiều bệnh nhân ở mức độ bệnh khác nhau, mỗi sản phẩm đều có đặc điểm chất lượng thích hợp phục hồi sức khỏe.
Tất cả các loại giường y tế chất lượng ngang nhau, chỉ khác là loại giường nâng đầu bằng tay hay nâng đầu người bệnh bằng tay quay. Trong loại giường y tế có tay quay thì có 2 loại giường để chọn lựa là giường bệnh 1 tay quay và giường y tế inox 2 tay quay. Nếu vì gia cảnh và chi phí, bạn nên chọn loại giường y tế 1 tay quay có giá thành rẻ hơn.
Nếu người bệnh nằm do bị gãy chân hoặc bị thương tật có thể phục hồi đi lại trong thời gian ngắn thì cũng nên chọn loại giường y tế inox 1 tay quay. Vì lý do cần vệ sinh tại giường bệnh thì quý khách cũng nên đặt loại giường bệnh nhân 1 tay quay này có thêm bô vệ sinh.
Người bệnh là người già thì trong lúc tịnh dưỡng nên quay nâng đầu lên 1 góc tứ 15-25 độ để cho họ dễ thở hơn vì đa số người già thường bị suy hô hấp là do thể tích phổi của họ bị thu hẹp gây ra chứng khó thở mà đặc biệt là trong đêm khuya hay có triệu chứng là ho gây ra khó ngủ.
Đối với những người bệnh có thêm chứng bệnh suy tim, suy hô hấp hoặc cao huyết áp, bệnh thời kỳ cuối nên chọn loại giường y tế 2 tay quay giúp cho vùng thân thể từ thắt lưng trở xuống có thể đưa tuần hoàn máu trở về tim một cách nhẹ nhàng và giúp họ dễ ngủ hơn.
Ngoài ra, nến bạn quan tâm đế không gian cho người bệnh thoáng đãng, rộng rãi, quý khách có thể chọn loại giường bệnh 3 tay quay hoặc giường y tế có chiều rộng 1,2m hoặc 1,4m cho quy cách giường 1 tay quay hoặc 2 tay quay.
Hiện nay, giường điện y tế nâng hạ bằng motor điện giúp cho việc chăm sóc người bệnh đơn giản và dễ dàng hơn với 2 loại giường: giường điện y tế 2 chức năng và giường điện y tế 3 chức năng.
Chất lượng của giường bệnh nhân
Hiện nay trên thị trường bán ra rất nhiều loại giường y tế nhưng thật sự đó là hàng chợ, họ làm theo giá cả rẻ, không đảm bảo an toàn, không chất lượng do một số cơ sở tư nhân nhỏ lẻ sản xuất. Loại giường y tế đo thật sự hay bị trục trặc về tay quay như quay lên xuống hay bị lỗi không nhẹ nhàng, hay bị kẹt cứng gây thất vọng cho người nằm hoặc người nhà người bệnh vì họ chỉ quan tâm đến loại giường rẻ tiền và chất lượng dĩ nhiên không mong muốn.
Sản phẩm giường y tế – giường bệnh cần đạt sự an toàn, chất lượng kỹ thuật đã được công bố trong phần kỹ thuật.
Hơn nữa, kết cấu sản phẩm giường y tế phải theo đúng tiêu chuẩn của Bộ Y Tế ban hành, độ dày, loại inox, kết cấu cơ khí hoạt động nhẹ nhàng, cách rắp ráp đơn giản,..
Vì vậy, để mang đến sự tiện lợi và độ an toàn nhất cho người bệnh, chúng tôi đưa ra tất cả sản phẩm giường y tế giường bệnh với tất cả sản phẩm chất lượng ngang nhau, tất cả kết cấu kỹ thuật sản xuất đề có sự tính toán tỉ mỉ độ bền, độ chắc chắn tuyệt đối và qua một khâu kiểm tra chất lương nghiêm ngặt nhất. Bạn có thể xem qua thông số kỹ thuật của giường y tế giường bệnh tại đây…
Chọn lựa loại giường y tế phù hợp cho người bệnh nằm
Đây là câu hỏi đầu tiên cho những người mua giường y tế hay hỏi nhất. Không biết là chọn giường y tế giường bệnh như thế nào.
Tất cả các loại giường y tế do Y Khoa Kim Minh cung cấp là chất lượng ngang nhau, chỉ khác là loại giường nâng đâu bằng tay hay nâng đầu người bệnh bằng tay quay. Trong loại giường y tế có tay quay thì có 2 loại giường để chọn lựa là giường bệnh 1 tay quay và giường y tế inox 2 tay quay. Nếu vì gia cảnh và chi phí, bạn nên chọn loại giường y tế 1 tay quay có giá thành rẻ hơn.
Nếu người bệnh nằm do bị gãy chân hoặc bị thương tật có thể phục hồi đi lại trong thời gian ngắn thì cũng nên chọn loại giường y tế inox 1 tay quay. Vì lý do cần vệ sinh tại giường bệnh thì quý khách cũng nên đặt loại giường bệnh nhân 1 tay quay này có thêm bô vệ sinh.
Hình 2.4: Cấu trúc cơ bản của một hệ thống tự động
Sơ đồ phân tích chức năng của máy giường y tế đa năng:
Sơ đồ chức năng con:
Đặt bệnh nhân lên giường
Bênh nhân nằm yên
Nâng cho bệnh nhân
Hạ cho bệnh nhân
Tiếp tục quy trình
Hoàn thiện chức năng con:
Đặt bệnh nhân lên giường:
- Tiến hành song song. Đảm bảo khi nâng hạ đến dúng vị trí, đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.
Thay drap giường
- Thay drap phần lưng bệnh nhân cơ cấu nâng sẽ nâng lưng bệnh nhân lên 1 góc 70 – 80 độ , sau đó đỡ nhẹ bệnh nhân và lấy phần nệm phía sau ra khỏi giường. Sau khi thay xong đặt nệm vào vị trí cũ. Cơ cấu hạ sẽ hạ bệnh nhân về vị trí ban đầu.
- Thay drap phần mông : đặt bệnh nhân nằm thẳng phần mông được chia làm 2 phẩn khác nhau. Dùng tay xoay bản lề 180 độ ta hạ được phần mông thứ nhất lấy nệm ra khỏi giường. Sau khi thay xong ta đưa ra vào vị trí cũ đỡ nhẹ phần mông lên sau đó xoay bản lề 180 độ về vị trí cũ, phần mông thứ nhất được thay drap. Phần mông thứ 2 làm tương tự.
- =>chú ý: Mỗi lần thay drap phần mông ta chỉ được thay từng phần một, không thay đồng thời cả 2 phần.
- Thay drap phần đùi và phần chân: nâng phần chân lên dung tay đỡ nhẹ phần chân lấy nệm đồng thời của 2 phần ra khỏi giường, thay drap co 2 nệm sau đó đặt nệm vào vị trí cũ. Cơ cấu hạ sẽ hạ phần chân về vị trí ban đầu. Phần chân còn lại thực hiện tương tự.
2.3Đặc điểm giường y tế đa năng.
- Là loại máy chưa có mặt trên thị trường
- Được điều khiển bằng mạch điện và năng lượng sinh ra do động cơ điện.
- Bán tự động
- D x R x C: 2000 x 800 x 650 mm
- Khung giường: Sắt Hộp 25 x 50 (1.2 - 1.8mm).
- Khung đầu và đuôi giường: gỗ thông ghép dầy 17mm
- Vạt giường: lưới sắt 2mm
- - Lan can Giường; sắt 20*20(1.2mm)
- Thanh đỡ vạt giường: Inox vuông 20 x 40 (1.2mm).
- Bộ nâng hạ đầu và đuôi giường: ống vuông 20 x 20 mm, nâng đầu giường từ góc 0-85. Và phần chân có thể nâng từ -40 đến 50
- - Cọc treo nước biển : inox phi 12.7 (0.8mm).
- Nệm: muosse dày 70mm bao vải simili có khóa rửa vệ sinh nệm .
- Kết cấu gồm 3 phần:phần đầu giường, phần đùi và phần chân,có bánh xe phi 120mm, khung giường và vạt giường, có 2 vây giường giữ bệnh nhân,
- Khung và đầu giường được lắp với nhau bằng 3 bù lon inox M8 x 50 đảm bảo vững chắc
- Vạc giường được làm bằng lưới kiên cố chắc chắn. thoáng mát dễ vệ sinh
- Mô tả: +Chức năng chính chủ yếu là nâng đầu và nâng chân người bệnh - giúp người bệnh cảm thấy thoải mái khi nằm vì máu huyết lưu thông về tim và đi khắp cơ thể nhẹ nhàng nhằm tránh tê bại do lâu ngày nằm 1 chổ không cử động phần chân và đầu. Góc nâng của phần đầu giường 1 góc từ 0º đến 83º và phần chân từ 0º đến 45º và hạ xuống đc -30º
2.4Các tồn tại cần giải quyết của máy
2.4.1 Cơ cấu của giường
- Vì thanh cắt kéo là vật liệu bằng thép sắt hộp được sản xuất theo tiêu chuẩn bề dày mỏng chịu lực chưa được tốt, quá trình thay ga ở mông còn gặp nhiều khó khăn.
ðHướng giải quyết:
- Thay đỗi vật liệu, tăng bề dày của hộp
- Thay thế cơ cấu bằng tay bằng cơ cấu tự động
2.4.2 Di chuyển của giường.
- Do trọng lượng giường tương đối nặng bởi vật liệu của giường hầu hết được dùng bằng thép hợp tương đối dày
èHướng giải quyết:
- Thay đổi vật liệu có khối lượng riêng nhỏ hơn.
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Việc thiết kế chế tạo giường y tế phải căn cứ vào kích thước, trọng lượng cơ thể của bệnh nhân. Muốn chế tạo một chiếc giường hợp lý cần phải nghiên cứu kỹ về nhân trắc học đối với từng vùng miền cụ thể. Nhằm mục đích tiết kiệm vật liệu chế tạo, diện tích sử dụng và đặc biệt là sự tiện lợi, sự phù hợp kết cấu đối với bộ xương của người sử dụng.
3.1 Cấu tạo bộ xương người
Bộ xương người được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau điều khiển hoạt động của các cơ quan vận động trên cơ thể con người.
3.1.1 Các thành phần chính của bộ xương
Bộ xương người được chia làm ba phần là xương đầu (gồm các xương mặt và khối xương sọ), xương thân (gồm xương ức, xương sườn và xương sống) và xương chi (xương chi trên - tay và xương chi dưới - chân). Tất cả gồm 300 chiếc xương ở trẻ em và 206 xương ở người trưởng thành, dài, ngắn, dẹt khác nhau hợp lại ở các khớp xương. Trong bộ xương còn có nhiều phần sụn. Khối xương sọ ở người gồm 8 xương ghép lại tạo ra hộp sọ lớn chứa não. Xương mặt nhỏ, có xương hàm bớt thô so với động vật vì nhai thức ăn chín và không phải là vũ khí tự vệ. Sự hình thành lồi cằm liên quan đến các cơ vận động ngôn ngữ. Cột sống gồm 33 - 34 đốt sống khớp với nhau và cong ở 4 chỗ, thành 2 chữ S tiếp nhau giúp cơ thể đứng thẳng. Các xương sườn gắn với cột sống và gắn với xương ức tạo thành lồng ngực, bảo vệ tim và phổi. Xương tay và xương chân có các phần tương ứng với nhau nhưng phân hóa khác nhau phù hợp với chức năng đứng thẳng và lao động.
|
|
|
Hình 3.1: Cấu tạo bộ xương người
|
3.1.2 Các loại xương
Căn cứ vào hình dạng cấu tạo, người ta phân biệt 3 loại xương là:
- Xương dài: hình ống, giữa chứa tủy đỏ ở trẻ em và chứa mỡ vàng ở người trưởng thành như xương ống tay, xương đùi, xương cẳng chân, ... Loại xương này có nhiều nhất.
|
Hình 3.2: Xương chân |
Hình 3.3: Xương tay |
- Xương ngắn: kích thước ngắn, chẳng hạng như xương đốt sống, xương cổ chân, cổ tay, ...
|
Hình 3.4: Xương đốt sống |
- Xương dẹt : hình bản dẹt, mỏng như xương bả vai, xương cánh chậu, các xương sọ. Loại xương này ít nhất.
|
|
|
Hình 3.5: Xương bả vai |
|
|
3.1.3 Các khớp xương
Nơi tiếp giáp giữa các đầu xương gọi là khớp xương. Có ba loại khớp là : khớp động như các khớp ở tay, chân; khớp bán động như khớp các đốt sống và khớp bất động như khớp ở hộp sọ.
Hình 3.6: Khớp động
Khớp động là loại khớp cử động dễ dàng và phổ biến nhất trong cơ thể người như khớp xương đùi và xương chày, khớp xương cánh chậu và xương đùi. Mặt khớp ở mỗi xương có một lớp sụn trơn, bóng và đàn hồi, có tác dụng làm giảm sự cọ xát giữa hai đầu xương. Giữa khớp có một bao đệm chứa đầy chất dịch nhầy do thành bao tiết ra gọi là bao hoạt dịch. Bên ngoài khớp động là những dây chằng dai và đàn hồi, đi từ đầu xương này qua đầu xương kia làm thành bao kín để bọc hai đầu xương lại. Nhờ cấu tạo đó mà loại khớp này cử động dễ dàng. Khớp động phức tạp nhất trong cơ thể người là khớp gối.
Cơ cấu con đội:
Ưu điểm: có thể nâng được
cân nặng tốt, ổn định , an toàn
khi có sự cố, chiếm diện tích
nhỏ, không gây tiếng ồn lớn.
Nhược điểm: Lâu ngày có thể
dẫn tới mòn ren, mòn răng.
Kết luận: chọn phương án cơ cấu trục vít me đai ốc dẩy trực tiếp vào thân giường, hoặt thông qua cánh tay đòn:
Ưu điểm; độ cao giường lên nhanh, tiết kiệm vật liệu, dễ chế tạo và sử dụng,
- Bộ phận nâng với cơ cấu vít me - đai ốc.
- Sử dụng 1 động cơ điện.
4.3 Kết cấu cơ khí của giường
Sơ đồ nguyên lý:
Hình 4.1: Nguyên lý hoạt động của giường
- Khung dưới 2. Cụm động cơ nâng – hạ lưng 3. Khung trên 4. Tấm lưng 5. Cụm động cơ nâng – hạ chân 6. Tấm đùi 7. Tấm chân 8. Thanh hộp 25x25 9. Khung chữ X 10. Cụm động cơ nâng – hạ giường.
4.4 Chức năng các bộ phận:
4.4.1 Cơ cấu nâng – hạ thân giường:
Hình 4.2: Kết cấu phần nâng – hạ thân giường
Phần nâng – hạ thân giường hoạt động được thể hiện trên hình…. Động cơ (11) chuyển động quay làm trục vitme (10) quay tạo chuyển động tịnh tiến cho đai ốc (9) kéo theo thanh truyền (6) quay quanh tâm trục (8) nâng - hạ phần thân giường (4)4.4.2 Kết cấu phần nâng – hạ lưngPhần nâng – hạ lưng hoạt động được thể hiện trên hình…. Động cơ (1) chuyển động quay làm trục vitme (7) quay tạo chuyển động tịnh tiến cho đai ốc (6) kéo theo thanh truyền (4) quay quanh tâm trục (5) nâng - hạ phần lưng (3).
4.4.3 Kết cấu phần nâng – hạ chânPhần đầu lưng hoạt động được thể hiện trên hình…. Động cơ (1) chuyển động quay làm trục vitme (7) quay tạo chuyển động tịnh tiến cho đai ốc (6) kéo theo thanh truyền (4) quay quanh tâm trục (5) nâng - hạ toàn phần chân.
4.4.4 Kết cấu phần đỡ xương chậu
Phần xương chậu có tác dụng đỡ phần mông đồng thời là phần chịu chủ yếu lực của cơ thể khi thay đổi tư thế của bệnh nhân.
Được liên kết với khung giường bằng khớp bản lề và chốt. Khớp bản lề được hoạt động khi cần thay Drap của giường tại phần mông mà không cần di chuyển bệnh nhân. Trong thời điểm này chốt trong trạng thái mở. Như vậy, khớp bản lề hoạt động trong tình trạng khóa nhau.
4.4.5 Kết cấu phần đỡ đùi
Phần đỡ đùi có tác dụng nâng phần đùi và thay đổi vị trí của nó so với phương ngang một góc từ 0 – 45o quanh bản lề (1). Được liên kết với phần cẳng chân thông qua bản lề (2).
Phần đùi được sử dụng hỗ trợ việc co dãn cơ đùi, tạo hoạt động cho khớp gối và khớp háng.
Kết cấu được cấu thành từ khung hình chữ nhật và các thanh dọc theo phương song song với hướng nằm của bệnh nhân. Tổng thể phần này được cấu thành từ hai nửa đối xứng nhau qua trục dọc của giường nhằm hỗ trợ cho việc thay Drap, xoay độc lập khớp gối và khớp háng của hai chân.
4.4.6 Kết cấu phần đỡ cẳng chân
Phần đỡ cẳng chân hoạt động nhằm mục đích nâng đỡ phần cẳng chân, hỗ trợ xoay khớp gối, khóa góc xoay khớp gối khi cần kéo tạ trong điều trị gãy xương cẳng chân.
Ngoài ra, phần cẳng chân được chia thành hai phần theo phương vuông góc với phương nằm của bệnh nhân nhằm hai mục đích:
- Hỗ trợ cho viêc thay Drap mà không cần di chuyển bệnh nhân khỏi giường.
- Hỗ trợ xoay độc lập hai khớp gối của hai chân.
4.4.7 Kết cấu tổng thể của giường
Hình 4.5 thể hiện kết cấu tổng thể của một mô hình giường y tế được điều khiển bằng 4 động cơ tương ứng với các phần khác nhau như: Phần đầu lưng, phần đùi và toàn bộ khung trên của giường.
Giường có khả năng thay đổi chiều cao so với mặt đất nhờ vào sự hoạt động của cơ cấu cắt kéo (1) với khả năng này giường có thể sử dụng đối với nhiều bệnh nhân có chiều cao khác nhau. Đồng thời thuận lợi và phù hợp với nhiều người chăm sóc bệnh nhân có chiều cao khác nhau. Ngoài ra, giường có thể được thu gọn theo phương đứng giúp tiết kiệm không gian khi cần thiết.
Dưới giường được bố trí 4 bánh xe (2) giúp thuận tiện cho việc di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác giúp tiết kiệm nhiều sức lức của người chăm sóc.
Khung giường được thiết kế tương đối đơn giản nhưng vẫn đảm bảo khả năng chịu tải, thuận lợi cho việc bố trí các bộ phận đỡ các phần khác nhau của cơ thể và bộ phận điều khiển.
Xung quanh giường được bố trí các khung chặn tăng sự an toàn cho bệnh nhân đồng thời tạo giá đỡ bình chứa dung dịch y tế.
Nệm đặt trên mặt giường được cố định bởi các khóa dán, do đó dễ tháo lắp khi cần.
Phần nâng cơ thể được bố trí trên một mặt phẳng nằm ngang và các phần nâng này có thể thay đổi góc độ khi cần thiết và có thể điều khiển một cách dễ dàng.
4.4.8 Cơ cấu trục vít me – đai ốc:
- Vật liệu: thép CT3
- Kích thước: M16x700
- Công dụng: nhờ truyền động trục vít me và đai ốc các cơ cấu đẩy được nâng lên.
Hình 4.9
*Cơ cấu hoạt động: 1 đầu trục vítme được gắn với động cơ. 1 đầu gắn với đai ốc. khi động cơ quay, trục vítme quay theo, đai ốc dịch chuyển.
4.4.9 Một số chi tiết điển hình
*Bánh xe đẩy:
- Vật liệu: nhựa PVC và thép CT3
- Kích thước: 30x 100
- Cấu tạo:gồm bánh xe, bi, bulong
- Công dụng: được gắn vào chân giường để tiện cho việc duy chuyển
Hình 4.10
*Chân chữ X 25x50mm:
- Vật liệu: thép CT3
- Kích thước: 25x50x160mm
- Công dụng: là cơ cấu đỡ toàn giường
Hình 4.11
* Lan can
- Vật liệu: sắt hộp 20*20(1.2mm)
- Kích thước: 1100mm
- Công dụng: đảm bảo an toàn cho bệnh nhân
Hình 4.12
*Tấm lưng:
- Vật liệu: thép hộp kẽm 20x40 và lưới thép F4
- Kích thước: 700x800mm
- Công dụng: giúp đỡ phần lưng cho bệnh nhân
Hình 4.13
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN MÁY
- Hình ảnh 3D của giường:
Hình 5.1
5.1. Tính toán thiết kế cho hộp giảm tốc:
5.1.1 Chọn động cơ cho cơ cấu nâng hạ toàn giường:
Vận tốc nâng toàn giường:
Ta có: v = = = m/s
Trong đó: q là khoảng cách nâng toàn giường
t là thời gian nâng toàn giường
Công suất của động cơ:
= = KW
Trong đó:P là trọng lượng tác dụng lên toàn giường (đơn vị: N)
V : là vận tốc
Hiệu suất chung:
Ta có:= . = 0,96. = 0,92%
Trong đó: là hiệu suất của bánh răng trụ thẳng
là hiệu suất của ổ lă
µ : là hiệu suất chung.
Công suất cần thiết của động cơ:
= = 8,1kw = 8,1w
GPG – 05SC (10w)
5.1.2 Chọn loại đông cơ cho cơ cấu nâng hạ 2 chân:
Vận tốc nâng 2 chân::
Ta có: v = = = 0,01m/s
Trong đó: q là khoảng cách nâng của chân
t là thời gian nâng của chân
Công suất của động cơ:
= = KW
Trong đó:P là trọng lượng tác dụng lên phần chân giường (đơn vị: N)
Hiệu suất chung:
Ta có:= . = 0,96. = 0,92%
Trong đó: là hiệu suất của bánh răng trụ thẳng
là hiệu suất của ổ lăn
µ : là hiệu suất chung.
Công suất cần thiết của động cơ:
= = 3,8kw = 3,8w
(6w)
5.1.3 Chọn loại đông cơ cho cơ cấu nâng hạ phần lưng:
Vận tốc nâng phần lưng giường:
Ta có: v = = = 8,3m/s
Trong đó: q là khoảng cách nâng phần lưng của giường
t là thời gian nâng phần lưng của giường
Công suất của động cơ:
= = KW
Trong đó:P là trọng lượng tác dụng lên toàn giường (đơn vị: N)
Hiệu suất chung:
Ta có:= . = 0,96. = 0,92%
Trong đó: là hiệu suất của bánh răng trụ thẳng
là hiệu suất của ổ lăn
Công suất cần thiết của động cơ:
= = 5,4kw = 5,4w
(6w)
5.1.4 Tính đường kính của trục chịu tải khi nâng toàn giường:
Ta có:
Rax = Rcx = P/2 = 1500/2 = 750N
Qx (N):
My (N.mm)
67500
Đường kính trục: d≥ ≥ ≥ 23.8mm
Ta chọn ø24 làm đường kính trục.
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM NGUYÊN LÝ NÂNG HẠ
6.1 Chế tạo
- Chế tạo máy để kiểm nghiệm nguyên lý làm việc. Do kinh phí có hạn nên chỉ chế tạo một bộ phận nâng hạ các bộ phận của cơ thể.
6.1.1 Đánh giá:
- Nhìn chung nguyên lý đưa ra là khá hợp lý, có khả năng nâng hạ tốt.
- Kinh phí chế tạo cũng không quá cao.
- Tuy nhiên vẫn còn một số tồn động của máy: là khả năng làm việc sẽ không ổn định do quá trình nâng hạ chưa được tốt. Động cơ hoạt động ngắt liên tục có thể gây cháy.
6.1.2 Yêu cầu:
- Có đủ điều kiện kỹ thuật, khả năng gia công và việc lắp đặt, điều chỉnh và sửa chữa như thiết bị gia công, thiết bị kiểm tra, hiệu chỉnh và đo lường.
- Phải đảm bảo tất cả các thông số, dung sai kích thước và đặc tính kỹ thuật.
- Hướng dẫn vận hành, Hướng dẫn chế độ bảo dưỡng, kiểm tra thường xuyên và định kỳ, biện pháp khắc phục sự cố khẩn cấp.
- Sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra phát hiện các khuyết tật bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng.
- Kiểm tra không phá hủy dùng để phát hiện các khuyết tật như vết nứt, rỗ khí, ngậm xỉ, tách lớp, không ngấu, không thấu trong các mối hàn, kiểm tra ăm mòn của kim loại
6.1.3 Mục đích:
- Nhằm đánh giá tính chất vật liệu trước khi chúng bị hư hỏng, dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật quy định được công nhận hoặc biến dạng suy biến xác định qua thời gian dài, để bảo đảm đúng chất lượng sản phẩm và tính năng làm việc của , thiết bị, và cũng nhằm khai thác hết khả năng của các kết cấu kỹ thuật. Hạn chế rủi ro hoặc các khuyết tật nhằm tăng cường tính toàn vẹn trong gia công và lắp ráp.
PHỤ LỤC
Giá thành tham khảo của máy được tính theo bảng sau:
|
STT |
Tên Chi Tiết |
Đơn giá |
Số lượng |
Thành tiền (ngàn) |
|
1 |
Động cơ – trục vít me 1 |
700 |
1 |
700 |
|
2 |
Động cơ – trục vít me 2 |
250 |
2 |
500 |
|
3 |
Động cơ – trục vít me 3 |
250 |
1 |
250 |
|
4 |
Thép hộp 25x50x6000mm |
205 |
4 |
820 |
|
5 |
Thép hộp 20x40x6000mm |
120 |
2 |
240 |
|
6 |
Thép hộp 25x25x6000mm |
90 |
3 |
270 |
|
7 |
Thép hộp 20x20x6000mm |
80 |
2 |
160 |
|
8 |
Thép hộp 10x10x6000mm |
60 |
1 |
60 |
|
9 |
Thép V40x1000mm |
50 |
1 |
50 |
|
10 |
Thép V20x6000mm |
120 |
1 |
120 |
|
11 |
Thép lá 2.5x40x100mm |
50 |
1 |
50 |
|
12 |
Relay 14 chân |
30 |
8 |
240 |
|
13 |
Đế relay |
10 |
8 |
80 |
|
14 |
Bảng điện |
20 |
1 |
20 |
|
15 |
Biến áp |
220 |
1 |
220 |
|
16 |
Bulông + đai ốc M16 |
11 |
2 |
22 |
|
17 |
Bu lông + đai ốc M14 |
7 |
4 |
28 |
|
18 |
Bu lông + đai ốc M12 |
5 |
14 |
70 |
|
19 |
Bu lông + đai ốc M8 |
3 |
20 |
60 |
|
20 |
Dây điên 16 dài 2000mm |
112 |
1 |
112 |
|
21 |
Dây điện dài 10000mm |
30 |
1 |
30 |
|
22 |
Nút nhấn |
10 |
8 |
80 |
|
23 |
Bạc đạn |
20 |
4 |
80 |
|
24 |
Bánh xe đẩy |
45 |
4 |
180 |
|
25 |
Bản lề |
15 |
2 |
30 |
|
26 |
Khớp nối |
2 |
32 |
64 |
|
27 |
Bu lông + đai ốc M6 |
2 |
16 |
32 |
|
28 |
Khóa |
4 |
2 |
8 |
|
29 |
Con lăn |
10 |
2 |
20 |
|
30 |
Tấm đầu giường 450x830 |
90 |
1 |
90 |
|
31 |
Tấm đuôi giường 350x830 |
80 |
1 |
80 |
|
32 |
Bàn ăn 400x940 |
115 |
1 |
115 |
|
33 |
Thép hộp ø30x1000 |
50 |
2 |
100 |
|
34 |
Thép hộp ø27x1000 |
50 |
1 |
50 |
|
35 |
Ống lót ø16x500 dày 3 |
16 |
1 |
16 |
|
36 |
Ống lót ø12x500 dày 5 |
24 |
1 |
24 |
|
37 |
Cái bô |
25 |
1 |
25 |
|
39 |
Nắp chụp nhựa |
34 |
|
34 |
|
40 |
Sơn + cọ |
180 |
|
180 |
|
41 |
Lưới thép F4 1000x1600 |
120 |
1 |
120 |
Tổng giá tiền: 5.430.000đ
KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ
Thông qua quá trình làm đồ án. Chúng em đã đạt được những kết quả sau:
- Hoàn thành thuyết minh tính toán và chế tạo được mô hình kiểm nghiệm một bộ phận của máy.
- Trích luỹ được nhưng kinh nghiệm quý báo trong quá trình làm.
- Khả năng tính toán và hoạch định được kinh phí làm đồ án.
- Vì đây là loại máy chưa có trên thị trường Việt Nam nên có thể đây là tiền đề cho chúng em phát triển sản phẩm sau này.
Kiến nghị:
- Quá trình làm đồ án chúng em thật sự gặp rất nhiều khó khăn trong việc chế tạo cũng như địa điểm để làm đồ án. Vì thế chúng em kính mong thầy cô Khoa mình sẽ có nhiều hơn nữa sự giúp đỡ cho sinh viên làm đồ án. Đặc biệt là tạo điều kiện máy móc, cơ sở vật chất cho quá trình làm đồ án.
