Анализ существующих конструкций и теорий. Описание и обоснование выбранной конструкции. Расчёты, подтверждающие работоспособность, страница 10

E.  Проверка зубьев колёс по напряжениям изгиба

a)  В зубьях колеса

YFS2 – коэффициент формы зуба и концентрации напряжений, равен 3,60.

Yβ – коэффициент наклона зуба, равен 1

Yε – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, равен 0,8

b)  В зубьях шестерни

F.  Проверочный расчёт на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки.

a)  Коэффициент перегрузки

где Тпуск – пусковой момент двигателя,

b)  Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя контактное напряжение σH max не должно превышать максимально допустимое напряжение [σ]H max = 2,8 σТ = 2,8·750 = 2100 МПа

c)  Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения зубьев напряжение σF max изгиба не должно превышать максимально допустимое [σ]F max

σF lim – предел выносливости при изгибе, 500 МПа

YN max – максимально возможное значение коэффициента долговечности, 4

kST – коэффициент влияния частоты приложения пиковой нагрузки, 1,3

Sst – коэффициент запаса прочности, 1,75

Вывод:

На основании приведённых расчётов можно сказать, что параметры двигателя, шестерни и зубчатого колеса выбраны правильно.


6 Исследовательская часть

В процессе работы над устройством возникла необходимость практического подтверждения возможности использования устройства для объективной оценки хрипов.

На базе отделения пульмонологии 6-ой клинической больницы города Минска были проведены исследования пульмонологических шумов.

Получение данных происходило по следующей схеме:

1.  Врач прослушивал больного и определял точки с наилучшей слышимостью патологических отклонений

2.  К указанным точкам приставлялся микрофон, объединенный с внешней звукоизоляцией.

3.  Пациент делал вдох – выдох два раза.

4.  Запись осуществлялась на цифровой диктофон OLYMPUS DM - 1.

5.  Обработка полученных данных с помощью персонального компьютера.

При обработке данных использовались следующие программные пакеты: Spectrogram, Windows Notepad, MathCAD.

Spectrogram позволяет визуализировать аудио сигнал и получить данные о спектральном составе сигнала в текстовой форме. (рисунок 6.1)

Рисунок 6.1 - Спектрограмм. Внешний вид

Windows Notepad позволяет сохранять данные о спектральном составе сигнала в текстовой форме с целью последующего использования их в MathCAD.

MathCAD позволяет производить различного рода анализы полученных данных, в том числе и построение амплитудных и фазовых зависимостей. (Рисунок 6.2)

Рисунок 6.2 - MathCAD. Полученная АЧХ аудио сигнала.

Анализ цифровой звукозаписи позволил визуализировать не только наличие патологи, но и её топографию. Подробно исследуя частоно спектральную плотность (ЧСП) хрипов больных, можно было не только визуально подтвердить диагноз, но и определить очаги поражения лёгочной ткани.

Благодаря возможностям программы Spectrogram стало реальным построить мгновенные ЧСП хрипов. Это позволило провести сравнительный анализ здорового и поражённого лёгких. В сочетании с анализом уровней интенсивности хрипов в один и то же момент времени, у нас появилась возможность определения места поражения лёгочной ткани.

В качестве примера можно привести ЧСП выдоха больного С., находящегося в больнице с диагнозом хронический обструктивный бронхит, эмфизема левого легкого, пневмосклероз.

В приложении 5 приведены ЧСП выдоха в двух наиболее типичных моментах времени для каждой из точек съёма звуковой информации (по четыре точки на левую и правую переднюю часть грудной клетки пациента). Если сравнить уровни шумов на соответствующих частотах, то можно увидеть, что поражена медиальная часть левого легкого, что соответствует данным рентгенограммы.

Поражение правого лёгкого можно пронаблюдать на примере больного У., поступившего с диагнозом острая пневмония.

В этот раз съём информации велся в двух точках на левой и правой половине грудной клетки пациента, а так же в двух точка на спине (расположенных возле верхней и нижний оконечностей лопаточной кости).