Апр 20

В. С. Фомин

Кресло вращения обеспечивает практически любые условия угловых скоростей и ускорений, необходимые для изучения реакций вестибулярного анализатора человека. Кроме того, ряд оборудованных приспособлений к креслу позволяет изучать возбудимость вестибулярного анализатора во взаимодействии с другими анализаторами – слуховым, зрительным, чувствительным и двигательным. Наличие коллектора, гидравлической системы привода и экранизации всего электрооборудования обеспечили высокое качество регистрации физиологических функций человека, в том числе и исследование биоэлектрической активности головного мозга и сердца.

Основные технические данные кресла вращения следующие:

- силовой привод гидравлический, реверсивный;

- постоянная скорость вращения: минимальная – 25°/сек, максимальная – 2,4 об/сек;

- постоянное ускорение: минимальное – 3°/сек2, максимальное – 240°/сек2;

- коллектор имеет 17 бронзовых токосъемных колец;

- вес кресла 54 кг;

- вес блока гидравлического привода 78 кг.

Кресло вращения состоит из двух связанных между собой блоков – пульта управления с системой гидравлического привода и кресла для испытуемого (рис. 1).

Пульт управления с системой гидравлического привода оборудован на базе агрегата качающихся помп АКП-4. В качестве основы для кресла вращения попользовано кресло Барани. Оборудование коллектора из 17 бронзовых токосъемных колец непосредственно на валу вращающегося сиденья (внутри цилиндрического остова кресла) обеспечило высокую экрaнизацию токосъемного электрооборудования без нарушения конструкции кресла.

Корпус пульта управления с системой гидравлического привода изготовлен в виде цельносваренного каркаса из углового железа длиной 50 см, шириной 28 см и высотой 50 см. Все стенки каркаса забраны съемными дюралевыми щитками. На верхней крышке, усиленной гетинаксовым щитком, расположены ручки управления и приборы сигнализации.

На основании каркаса укреплен корпус агрегата АКП-4. Вместо электродвигателя постоянного тока МП-2500 установлен электродвигатель переменного тока мощностью 0,6 квт, 1400 об/мин.

Рис. 1. Общий вид кресла вращения:

1 – вертикальные стойки (дополненные к креслу Барани); 2 – дополнительная горизонтальная спинка; 3 – держатель для подголовника; 4, 5, 6, 7 – штепсельные разъемы; 8 – переключатель программ; 9 – железное основание; 10 – монтажная коробка; 11 – манометр; 12 – ножные педали; 13, 14 – ручные приводы; 15 – воздушный разъем для манжеты; 16 – баллон для сжатого воздуха; 17 – токосъемная клеммная колодка; 18 – рукоятка натяжения тросика; 19 – стальной тросик в металлической оплетке; 20 – подвижная площадка стабилографа; 21 – ручки для транспортировки кресла; 22 – гидромотор ГМ-1; 23 – штуцеры для гидропровода.

Электродвигатель гидропомп установлен после некоторых изменений в конструкции агрегата АКП-4. Сверху агрегата снята рама с редукторами для электродвигателей постоянного тока МП-2500. Вместо этой рамы плотно и герметично посажена дюралевая крышка толщиной 6 мм. Над центром вала ротора правой гидропомпы в крышке оставлено отверстие диаметром 75 мм. Над этим отверстием жестко и герметично укреплен фланец, на который посажен электродвигатель переменного трехфазного тока, приводящий в движение ротор гидропомп. Сцепление между вертикальным валом электродвигателя и ротором гидропомпы осуществлено с помощью зубчатых муфт и резиновой прокладки.

Справа на свободной поверхности крышки агрегата укреплен второй электродвигатель переменного трехфазного тока мощностью 0,08 квт, 2800 об/мин. Вал этого электродвигателя через многоступенчатый редуктор с соотношением 80000:1 и рычажную систему шарнирно соединен с рычагом наклона гидропомп. Для обеспечения мгновенной остановки электродвигателя на противоположном от редуктора свободном конце вала укреплен облегченный маховик диаметром 30 мм.

Нижние рабочие штуцеры агрегата АКП-4 герметично соединены с распределительным клапанным устройством, расположенным с наружной стороны правой боковой стенки корпуса. При горизонтальном положении рукоятки этого устройства жидкость в гидропровод не поступает и в результате появляется свободный ход на валу сиденья, что дает возможность ручного вращения кресла по обычной методике. При вертикальном положении рукоятки кресло вращается с помощью гидравлического привода. Между правым штуцером и клапанным устройством герметично вмонтирован тройник, трубка от которого, поднимаясь кверху, соединяется с воздухосборником. На внутренней боковой стенке корпуса слева укреплен селеновый выпрямитель, обеспечивающий нагрузку до 4 а.

К стойкам кресла вращения на расстоянии 60 мм от вала сиденья приварен фигурной формы фланец, на котором снизу герметично укреплен гидромотор ГМ-1. Ведущая шестерня гидромотора через двухступенчатый редуктор с передаточным числом 4,5 связана с шестерней, жестко насаженной на выступающий участок вала сиденья. С зубьями свободной шестерни редуктора оцеплена шестерня, насаженная на вертикальный вал тахогенератора ТГ-3, укрепленного вдоль центрального остова кресла. Пространство, ограниченное снизу фланцем крепления гидромотора, сверху – нижней частью центрального остова, замкнуто в виде фигурной герметичной коробки и заполнено вязкой жидкостью, что обеспечивает бесшумность вращений шестерен редуктора и тахогенератора. К нижним рабочим штуцерам гидромотора герметично присоединены два эластичных трубопровода длиной 2,5 м. Вся замкнутая гидросистема, включая гидропомпы агрегата АКП-4, трубопроводы и гидропомпы гидромотора ГМ-1, заполнена жидкостью АМГ-10.

Кресло питается переменным трехфазным током напряжением 200 в. Через предохранители и пакетный переключатель ток подается на обмотки электродвигателей. Один из электродвигателей включается не сразу, а с помощью дополнительных электрических цепей: две фазы переменного тока подаются на переключатель-извратитель тока, с помощью которого изменяется направление вращения электродвигателя. От переключателя оба провода соединены с нормально замкнутыми контактами реле типа РПС. Переключатель-извратитель тока, реле и переключатель между собой автоматически сблокированы.

Реле типа РСМ-2, неоновая лампочка типа МН-3 с сопротивлением 1000 ом и контакты, смонтированные на основании вращающегося сиденья, служат для системы визуального контроля за скоростью вращения кресла и отметки ее на лентопротяжном механизме регистрирующего устройства.

Для оборудования коллектора использовано пространство вдоль центрального полого остова кресла, между валом сиденья и внутренней стенкой цилиндра. Диаметр вала сиденья равен 32 мм, а внутренний диаметр центрального остова – 51 мм. Верхняя часть вала сиденья занята скользящим подшипником, а внизу этот вал свободно опирается на опорный подшипник.

Для оптокинетического раздражения во время вращения в верхней части светонепроницаемого колпака шарнирно укреплен барабан диаметром 120 мм, на наружной поверхности которого наклеено 80 зеркалец размером 20 x 4 мм. Вращения барабана вправо или влево осуществляются с помощью электродвигателя высокой частоты типа ДИД-0,5. Снаружи и спереди колпака оборудованы два малогабаритных конденсора, обеспечивающих направленные пучки света на зеркальный барабан. Скорость вращения барабана регулируется в пределах 10 – 180°/сек. Спереди колпака на уровне глаз испытуемого установлен белый экран в виде полукруга шириной 100 мм по периметру периферического зрения.

При исследовании работоспособности человека во время вращения стремились к максимальному приближению к условиям работы летчика во время полета. Выбор остановился на принципе внимательного наблюдения со стороны испытуемого за показаниями нескольких приборов и необходимости удержания стрелок этих приборов на заданном уровне при их отклонениях по специально заданной программе (принцип компенсирующего слежения). Удержание стрелок на заданных показаниях может быть достигнуто тремя координированными движениями: нажатием на педали правой или левой нотой, подачей вперед или назад соответствующей рукой правого или левого ручных приводов.

Была выбрана система трехмерного теста бисенсорного компенсирующего слежения. Система слухового слежения основана на принципе компенсации бинаурального раздражения, осуществляемого с помощью потенциометра, управляемого ножными педалями. Система зрительного слежения по двум стрелочным приборам осуществляется с помощью ручных приводов. Специальным устройством регистрировалось артериальное кровяное давление.

Сложной задачей для исследований в стендовых условиях является получение устойчивости и надежной регистрации показателей физиологических функций организма человека. Опыт нашей работы подтвердил необходимость предварительного усиления первичных сигналов, имеющих напряжения, измеряемые милли — и микровольтами. Максимальная надежность и устойчивость регистрации физиологических показателей в наших условиях оказалась в тех случаях, когда биоэлектрические сигналы на кресле вращения усиливались до 1–6 в, затем передавались через коллектор на оконечные усилители и регистрирующее устройство.

Исследования, проведенные с использованием предлагаемого кресла вращения, показали достаточную эффективность в выявлении последовательно возникающих пороговых сенсорных, соматических и вегетативных реакций человека на комплексную стимуляцию вестибулярного, слухового, зрительного и двигательного анализаторов.

Предлагаемое универсальное портативное кресло вращения для исследования возбудимости вестибулярною анализатора и его взаимодействия с другими анализаторами человека может служить технической базой к разработке функциональной пробы для целей динамического отбора летчиков.

Похожие статьи:

  1. Аппаратура для вестибулометрической лаборатории Я.Б. Платонов Функция вестибулярного анализатора является одной из наиболее тесно...
  2. Универсальное вращающееся, наклоняющееся кресло (УВНК-64) С. С. Маркарян, А. А. Матвеев, В. Я. Рудько, И....
  3. Кресло летчика кабины самолета Кресло летчика является центральной установкой кабины самолета. Оно имеет спинку,...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.