Устройство для измерения силы и выносливости мышц

 

Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам для измерения силы и выносливости различных мышц человека, предназначено для медицинской и спортивной практики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей , расширение диапазона и повышение точности измерений, удобство поз пациента при измерении силы и выносливости различных групп мышц и повышение удобства в эксплуатации. Аппарат содержит установленный на столе динамометр, в корпусе которого жестко закреплена одним концом плоская пружина, показывающий прибор с поворотными стрелками, устройство для приложения силы сжатия кисти человека , растягивающих относительно динамометра усилий и усилий поворота кистей рук. Устройство для приложения растягивающих усилий в виде рукоятки, щарнирно установленной на соединенном с корпусом динамометра посредством поворотной оси двуплечем рычаге, имеющем устройство для изменения диапазонов измеряемых усилий , в виде соединенных между собой стоПорны .м винтом ползуна и прижима, установленных с возможностью перемещения в продольном пазу двуплечего рычага. Цолзун снабжен упором, взаимодействующим с плоской пружиной через ее контактные выступы , установленные на расчетных расстояниях от точки ее закрепления в корпусе динамометра. Устройство для приложения поворотных усилий от кистей рук в виде двух рукояток, имеющих головки для захвата пальцами руки и цилиндрические рифленые стержни для захвата сжатой в кулак кистью, одна рукоятка установлена на поворотной оси двуплечего рычага, а другая - кинематически связана с этой осью с возможностью ее поворота в направлении, противоположном повороту этой рукоятки. Устройство для приложения силы сжатия кисти руки в виде закрепленного на столе отки/,ного упора, захватная часть которого параллельна захватной части рукоятки для приложения растягивающих усилий на расстоянии , удобном для захвата кистью, с возможностью регулировки этого расстояния. Стол для закрепления динамометра выполнен с воз.можностью регулировки положения по высоте и углу наклона. В записывающем устройстве са.мописец установлен отдельно от динамометра и электрически связан с поворотным переменным резистором , снабженным пружиной возврата на ноль и установленным в корпусе динамометра, причем на оси резистора закреплена поворотная муфта с поводко.м, взаи.модействующим со свободным концом плоской пружины динамометра. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. G SS (Л 4 Ю 05 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1426540 А 1 д11 4 А 61 В 5 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4150735/28-14 (22) 20.11.86 (46) 30.09.88. Бюл. № 36 (75) М. А. Сигал, В. Г. Кораблев и К. В. Толмачев (53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 179040, кл. А 61 В 5/22, 1964. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ)=Р1=11И 1

СИЛЫ И ВЫНОСЛИВОСТИ МЫШЦ (57) Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам для измерения силы и выносливости различных мышц человека, предназначено для медицинской и спортивной практики. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, расширение диапазона и повышение точности измерений, удобство поз пациента при измерении силы и выносливости различных групп мышц и повышение удобства в эксплуатации. Аппарат содержит установленный на столе динамометр, в корпусе которого жестко закреплена одним концом плоская пружина, показывающий прибор с поворотными стрелками, устройство для приложения силы сжатия кисти человека, растягивающих относительно динамометра усилий и усилий поворота кистей рук.

Устройство для приложения растягивающих усилий в виде рукоятки, шарнирно установленной на соединенном с корпусом динамометра посредством поворотной оси двуплечем рычаге, имеющем устройство для изменения диапазонов измеряемых усилий, в виде соединенных между собой стопорным винтом ползуна и прижима, установленных с возможностью перемещения н продольном пазу двуплечего рычага. Ползун снабжен упором, взаимодействующим с плоской пружиной через ее контактные выступы, установленные на расчетных расстояниях от точки ее закрепления в корпусе динамометра. Устройство для приложения поворотных усилий от кистей рук в виде двух рукояток, имеющих головки для захвата пальцами руки и цилиндрические рифленые стержни для захвата сжатой в кулак кистью, одна рукоятка установлена на поворотной оси двуплечего рычага, а другая — кинематически связана с этой осью с возможностью ее поворота в направлении, противоположном повороту этой рукоятки. Устройство для приложения силы сжатия кисти руки в виде закрепленного на столе отки:,ного упора, захватная часть которого параллельна захватной части рукоятки для приложения растягивающих усилий на расстоянии, удобном для захвата кистью, с возможностью регулировки этого расстояния.

Стол для закрепления динамометра выполнен с возможностью регулировки положения по высоте и углу наклона. В записывающем устройстве самописец установлен отдельно от динамометра и электрически связан с поворотным переменным резистором, снабженным пружиной возврата на ноль и установленным в корпусе динамометра, причем на оси резистора закреплена поворотная муфта с поводком, взаимодействующим со свободным концом плоской пружины динамометра. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1426540!

Изобретение относится к медицинской тех:.нике, а именно к устройствам для измерения силы и выносливости различных мышц человека, и может быть использовано в медицинской и спортивной практикее.

Цель изобретения — расширение функ, циональных возможностей, расширение диа1. назона и повышение точности измерений силы и выносливости мышц человека, а так же обеспечение удобства позы пациента и повышение удобства в эксплуатации.

На фиг. 1 показано описываемое устройство, вид сбоку", на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1 с час: тичным местным разрезом; на фиг. 4 — разрез  — -В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез à — Г, на фиг. 1.

Устройство для измерения силы и выносливости мышц содержит закрепленный на столе 1 динамометр 2, в корпусе 3 которого защемлена одним концом плоская пружина 4 с возможностью взаимодействия ее второго (свободного) конца с поворотными стрелками 5 и 6 индикатора 7 через зубчатый сектор 8 и шестерню 9. Динамометр 2 снабжен механизмом для приложения растягивающих относительно корпуса 3 усилий, выполненным в виде рукоятки 10, которая шарнирно установлена на соединенном с корпусом 3 посредством поворотной оси 11 двуплечем рычаге 12, снабженном воздействующим на плоскую пружину 4 механизмом для изменения диапазонов измеряемых усилий, выполненным в виде установленных с возможностью перемещения в продольном пазу 13 рычага 12 ползуна 14 с прижимом 5, соединенных между собой стопорным винтом 16, причем в ползуне 14 установлен упор 17, взаимодействующий с плоской пружиной 4 через ее контактные выступы 18 — 20, установленные на расчетных расстояниях lь 1, 1; от точки ее защемления в корпусе 3. Свободный конец пру.жины 4 кинематически связан с поворотными стрелками 5 и 6 индикатора 7 через установленный на зубчатом секторе 8 регулировочный винт 21 с гайкой 22, причем стрелка 5 жестко соединена с шестерней 9, а стрелка б установлена на оси 23, закрепленной на шкале 24 индикатора 7, соединена со стрелкой 5 посредством ее поводка 25 и снабжена ручкой 26 возврата в исходное положение. Для возврата в исходное положение при снятии нагрузки с рычага 12 сектор 8 выполнен с плоской пружиной 4 посредством спиральной пружины 27. Шкала индикатора 7 имеет градуировки для измерения различных диапазонов прилагаемых усилий.

1 асстояния lь 1 и 13 (см) от точки защемления пружины 4 в корпусе 3 до контактных выступов !8 — 20 определяются из следующих зависимостей: где Pi, Р, Рз — величина усилий (в килограммах), приложенных к рукоятке 10 и измеряемых по шкале 24 при взаимодействии упора 17 с контактными выступами 18, l9 и 20 соответственно пружины 4;

1 — расстояние от точки защемления пружины 4 до точки ее взаимодействия с регулировочным винтом 21 зубчатого сектора 8, см;

Ь вЂ” расстояние от оси крепления рукоятки 10 к рычагу 12 до его поворотной оси 11 перпендикулярно линии дейCTBHH QCHJ1HH Pl, Р HJIH Рз, См;

b, b>, b> — — расстояния от поворотной оси 11 рычага 12 до контактных выступов 18, 19, 20 пружины 4, см; ! — величина прогиба пружины 4 в точке взаимодействия с винтом 21 зубчатого сектора 8 под действием усилий

Рь Р или Рз> см;

Š— модуль упругости (для стали

Е = 2 ° !О кг/см"); ьь

1= — см4 — момент и нерции пружины, !

2 где b — ширина, h — толщина пружины, Устройство снабжено механизмами для приложения поворотных усилий от кистей рук, выполненными в виде двух рукояток 28 и 29, причем рукоятка 28 установлена на поворотной оси 11 рычага 12, а рукоятка 29 — на оси 30 и кинематически связана с осью 1! с возможностью ее поворота в направлении, противоположном повороту этой рукоятки, например посредством поводка 31, соединяющего ее с рукояткой 10 штифтом 32. Каждая из рукояток 28 и 29 выполнена с головкой 33 для захвата пальцами руки и с рифленым

40 цилиндрическим стержнем 34 для захвата кистью.

Механизм для приложения усилий сжатия кисти руки выполнен в виде закрепленного на столе 1 откидного упора 35, захватная часть 36 которого установлена параллельно захватной части 37 рукоятки 10 для приложения растягивающих усилий на расстоянии «С», удобном для захвата кистью руки, с возможностью регулировки этого расстояния путем перемещения упора 35 в корпусе 38 и его фиксации подпружиненным зубчатым фиксатором 39, взаимодействующим с выполненной на ползуне 40 упора 35 насечкой 4!.

С целью обеспечения удобной позы пациента при измерении усилий и выносливости различных групп мышц стол 1 выполнен с возможностью регулировки по высоте путем вращения установленной в его стойке

42 гайки 43, взаимодействующей с подъем1426540

Форлула изобретения но-опускным винтом 44 стола 1, а также регулировки по углу наклона посредством поворота оси 45 со столом 1 рукояткой 46, снабженной подпружиненным коническим фиксатором 47, установленным в отверстия 48.

Для измерения статической и динамической выносливости мышц устройство снабжено регистратором, который установлен отдельно от динамометра (например, на стене помещения) и электрически связан с поворотным переменным резистором 49, который установлен в корпусе 3 динамометра 2, причем на оси 50 резистора 49 закреплена поворотная муфта 51 с поводком 52, взаимодействующим со свободным концом плоской пружины 4 динамометра 2, снабженная пружиной 53 возврата резистора 49 на ноль.

Измерение усилий мышц устройством осуществляется следующим образом.

Растягиваюшие относительно динамометра 2 усилия измеряют при откинутом упоре 35 путем захвата рукоятки 10 кистью руки или соединения этой рукоятки гибкой связью с другими группами мышц, устанавливая стол 1 в удобное по высоте и углу наклона положение.

Поворотные усилия от кисти измеряют путем захвата кистью рукоятки 28 или 29.

При захвате сжатой в кулак кистью рифленого стержня 34 рукоятки 28 измеряют усилие сгибания мышц-сгибателей правой кисти и усилие мышц-разгибателей левой кисти, а при захвате пальцами головки 33 рукоятки 28 — усилия поворота мышц предплечья правой или левой руки против часовой стрелки. При пользовании рукояткой 29 измеряют соответственно усилия разгибания мышц-разгибателей кисти правой руки, сгибателей кисти левой руки и поворота мышц предплечья правой или левой руки по часовой стрелке.

Усилие сжатия кисти руки измеряют путем захвата кистью рукоятки 10 и находящегося в рабочем положении откидного упора 35. При сжатии кисти рукоятка !О перемещается в сторону упора 35, воздействуя через рычаг 12, упор 17 и один из контактных выступов 18, 19 или 20 на плоскую пружину 4. Аналогичным образом передается на пружину 4 усилие при непосредственном воздействии на рукоятку 10 руки или других групп мышц.

Поворотные усилия от рукоятки 28 передаются пружине 4 путем поворота оси 1 и жестко связанного с ней рычага 12, а от рукоятки 29 — через поводок 31, соединенный посредством штифта 32 с рукояткой 10.

В зависимости от диапазона измеряемых усилий устанавливают упор 17 рычага 12 напротив соответствующего контактного выступа (18, 19, 20) пружины 4, для чего

5 !

О

55 ослабляют стопорный винт 16, перемешают ползун !4 с прижимом 15 и упором 17 в требуемое положение в пазу 13 и закрепляют винт 16.

Измерение статической или динамической выносливости мышц выполняют при подключении электрического питания к регистратору. В результате взаимодействия свободного конца плоской пружины 4 с поводком 52 поворотной муфты 51 происходит поворот оси 50 резистора 49 на угол, величина которого пропорциональна величине измеряемого усилия и перемещению свободного конца пружины 4. В результате изменения сопротивления резистора 49 при повороте его оси изменяется сила тока, поступающего к регистратору, что фиксируется на непрерывно движущейся бумажной ленте.

При прекращении воздействия на пружину 4 она возвращается в исходное положение (плоское), а резистор 49 поворачивается в исходное положение возвратной пружиной

53 через муфту 51.

Поворот стрелки 5 индикатора 7 при возрастании прилагаемого усилия к пружине 4 происходит в результате взаимодействия пружины с регулировочным винтом 21 сектора 8, а при уменьшении усилия или прекращении его действия — в результате воздействия пружины 4 на сектор 8 через возвратную пружину 27. Движение стрелки 5 при возрастании измеряемого усилия передается стрелке 6 через ее поводок 25. При уменьшении усилия или прекращении его действия стрелка б остается напротив деления шкалы, соответствующего наибольшему усилию, а возврат ее в исходное положение осуществляют вручную ручкой 26.

1. Устройство для измерения силы и выносливости мышц, содержащее установленный на столе динамометр, в корпусе которого закреплена плоская пружина, кинематически связанный с ней механизм для приложения силы сжатия кисти руки, индикатор с поворотными стрелками и регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, расширение диапазона и повышения точности измерения, оно снабжено механизмом для приложения растягивающего относительно корпуса усилия, выполненным в виде рукоятки, которая шарнирно установлена на соединенном с корпусом посредством поворотной оси двуплечем рычаге, имеющем механизм для изменения диапазона измеряемых усилий, взаимодействующий с плоской пружиной динамометра, механизмами для приложения поворотных усилий от кистей рук, выполненными в виде в двух рукояток, имеющих головки для захвата пальцами и цилинд!

426540

28 29 рические рифленые стержни для захвата кистью руки, причем одна рукоятка установлена на поворотной оси двуплечего рычага, а другая кинематически связана с осью рычага с возможностью ее поворота в противоположном направлении, механизм для приложения силы сжатия кисти руки выполнен в виде закрепленного на столе откидного упора, захватная часть которого установлена параллельно захватной части рукоятки для приложения растягиваюших усилий с возможностью регулирования расстояния между ними, а плоская пружина жестко закреплена в корпусе динамометра одним концом с возможностью взаимодействия второго конца с механизмом для изменения диапазона измеряемых усилий, с поворотными стрелками индикатора и с регистратором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм для изменения диапазона измеряемых усилий выполнен в виде соединенных между собой стопорным винтом ползуна и прижима, установленных с возможностью перемешения в продольном пазу двуплечего рычага динамометра, причем ползун снабжен упором, взаимодействуюшим с плоской пружиной через ее контактные выступы, уста новленные на различных расстояниях от точки ее закрепления в корпусе.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения удобной позы пациента при изменении силы и выносливости различных групп мышц, стол для закрепления динамометра выполнен с возможностью регулирования положения по высоте и углу наклона.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства в эксплуатации, в регистраторе самописец установлен отдельно от динамометра и электрически связан с поворотным переменным резистором, снабженным пружиной возврата на ноль и установленным в корпусе динамометра, причем на оси резистора закреп20 лена поворотная муфта с поводком, взаимодействуюшим со свободным концом плоской пружины динамометра.

l426540 фиг. 2

142654G

/-("

С(>с1авп> ель М. Г>>ли \;ага

Ре,<;>>iтор Л. Маковск;>я Гс>;рея И. Всрсс Корректор М. Васильева

Заказ 4796,-l > прс>>к (j;» Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! l3035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4