Cz En

Medicínské a zdravotní aplikace

Inovace francouzské berle

Popis projektu:



Rozložení napětí v monobloku francouzkě berle

Experimentální testy inovované Francouzské berle

Inovovaná Francouzská berle

Cílem tohoto projektu bylo vyvinout a zavést do výroby inovovanou Francouzskou berli vyráběnou ve firmě Erilens s.r.o., která by splňovala současné požadavky na konstrukci, technologii, ergonomii, design a bezpečnost. Záměr inovace tohoto výrobku vzešel z požadavků a zkušeností uživatelů této zdravotnické pomůcky, kde hlavním cílem bylo zvýšit nosnost berle a zároveň přinést snadnou stavitelnost berle. Hlavním nedostatkem stávajícího výrobku byl vznik „cvakání“ stavěcího kolíku o stavěcí trubku, která se při dlouhodobém používání trvale zdeformovala a tak vznikla vůle mezi jednotlivými díly berle. Naše pracoviště spolupracovalo s firmou Erilens s.r.o. při vývoji takovéto inovované berle na následujících dílčích úkolech:

  • Spolu s designérem byla provedena tvarová optimalizace plastové opěrky z pohledu její pevnostní únosnosti a optimální ergonomie úchopu.
  • Navržený tvar plastové opěrky byl numericky analyzován pomocí metody konečných prvků. Při těchto analýzách byla hodnocena velikost a rozložení napjetí v opěrce při statickém zatížení 1 500 N. Sledována byla především lokální koncentrace napětí, velikost deformace a velikost napětí. Na základě získaných výsledků a jejich vyhodnocení byla ve spolupráci s technology provedena další tvarová optimalizace.
  • Návrh konstrukce fixační objímky, která pevně fixuje jednotlivé stavěcí díly francouzské berle spolu se stavěcím kolíkem. Snahou bylo zamezit vymačkávání díry v trubce francouzské berle tím, že zatížení bude částečně přenášet právě fixační objímka a tím dojde ke snížení zatížení fixačního kolíku. Konstrukční řešení této objímky bylo přijato v roce 2008 Úřadem průmyslového vlastnictví jako Užitný vzor UV 19210. UV 19210.
  • Finální návrh konstrukce kompletní inovované Francouzské berle byl před vlastní výrobou prototypů numericky analyzován pomocí MKP. Cílem této analýzy bylo zmapovat napjatost jednotlivých částí berle, při jejich zatížení tak, aby byla ověřena únosnost a spolehlivost tohoto systému při zatížení silou 1500N. Zatížení modelu inovované berle bylo provedeno ve shodě s platnou mezinárodní normou ČSN EN ISO 11334-1. Jako mezní stav kdy dojde k selhání náhrady, nebo selhání jejího uchycení v kosti bylo považováno takové zatížení, při kterém vznikla napětí překračující mez kluzu nebo mez pevnosti v kterékoliv části modelovaného systému inovované francouzské berle.
  • Experimentální hodnocení předloketní berle dle mezinárodní normy ČSN EN ISO 11334-1 Pomůcky pro chůzi ovládané jednou rukou - Požadavky a zkušební metody - Část 1: Předloketní berle. Testování prototypu berle bylo rozděleno do dvou částí - statického zatěžování a únavového zatěžování. Statický test spočívá v plynulém zatěžování až do maximální požadované síly 1 500 N. Plné zatížení bylo dosaženo za 2 s, a poté následovala výdrž na maximální síle po dobu 10 s. Únavový test spočíval v cyklickém zatěžování, kdy průběh zatěžující síly byl sinusový, kde horní mez zatěžování byla 825 N a dolní mez byla 41 N. Frekvence cyklického zatěžování byla stanovena na 5 Hz. Po dokončení obou testů - jak statického, tak únavového - byla provedena pohledová kontrola, zda nedošlo k poškození některé části testovaného vzorku a zda je funkční nastavování délky berle. Výsledným hodnocením testování předloketní berle bylo konstatování že testovaný prototyp vydržel předepsané zatížení jak ve statickém zatěžování, tak i v únavovém.

Ing. Pavel Růžička, Ph.D.Ing. Radek Sedláček, Ph.D.

Řešitelé:

Erilens s.r.o.

Tento projekt byl podporován v rámci projektu Inovace francouzské berle, č. CZ.2.16/3.1.00/21016 spolufinancovaného z Operačního programu Praha Konkurenceschopnost.

This project was supported under the project of Forearm Innovation, No. CZ.2.16/3.1.00/21016 co-financed by the Operational program Prague - Competitiveness.

Spolupráce:

Literatura: