Устройство для исследования воздействия на организм биообъекта низкочастотных виброакустических сигналов

 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для медико-биологических исследований воздействия инфразвука , шума, низкочастотных вибраций и их совместного воздействия на живые биологические организмы, преимущественно на человека. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей . Устройство состоит из звукоизолированной камеры 1, содержащей оппозитно расположенные относительно друг друга подпружиненные подвижные панели 2 и 3, нижние концы которых шарнирами 6 л 7 прикреплены под углом к внутренним стенкам камеры. Между панелью 2 и стенкой размещена эластичная оболочка 14 клиновой формы, образуя при этом герметичную полость 15, а на верхних концах панелей 2 и 3 установлены фиксаторы 19, 20 и ролики 8, 9 контактирующие с подрессоренной посредством пружин 11 платформой 10, которая гибким воротником 16 соединена с панелями 2 и 3 и по периметру с внутренними стенками камеры, разделяя ее на герметичные кабину 17 наблюдения и отсек 18, соединенные, как и полость 15, через воздуховоды 40 - 42, 46. 47 и переключатели 39 и 45 колебательных импульсов с генератором 21 инфразвуковых колебаний и через воздуховоды 43, 48 и 51 с атмосферой, 15 ил., 1 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л А 61 Н 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4621394/14 (22) 21.11.88 (46) 15.04.91. Бюл. N14 (75) Ю.А.Джапаридзе (53) 618.19 (088.8) (56) Волков А.M.Ãèãèåíè÷åñêîå нормирование шума и вибрации. подвижного состава железнодорожного транспорта. — М.: Медицина, 1970, с.48. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ БИООБЪЕКТА НИЗКОЧАСТОТНЫХ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для медико-биологических исследований воздействия инфразвука, шума, низкочастотных вибраций и их совместного воздействия на живые биологические организмы, преимущественно на человека. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Устройство состоит иэ эвукоизолиро Ы, » 1641 34ОА1 ванной камеры 1, содержащей оппозитно расположенные относительно друг друга подпружиненные подвижные панели 2 и 3, нижние концы которых шарнирами 6 и 7 прикреплены под углом к внутренним стенкам камеры. Между панелью 2 и стенкой размещена эластичная оболочка 14 клиновой формы, образуя при этом герметичную полость 15, а на верхних концах панелей 2 и 3 установлены фиксаторы 19, 20 и ролики

8, 9 контактирующие с подрессоренной посредством пружин 11 платформой 10, которая гибким воротником 16 соединена с панелями 2 и 3 и по периметру с внутренними стенками камеры, разделяя ее на герметичные кабину 17 наблюдения и отсек 18,; 3 соединенные, как и полость 15, через воэдуховоды 40 — 42, 46, 47 и переключатели 39 и М

45 колебательных импульсов с генератором

21 инфразвуковых колебаний и через воэдуховоды 43, 48 и 51 с атмосферой, 15 ил., 1 табл.

1641340

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для медико-биологических исследований воздействия инфразвука, шума, низкочастотных вибраций и их совместного воздействия на живые (биологические) организмы, преимущественно на человека, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — узел! на фиг,1 (исходное положение); на фиг,4 — схема расположения поворотных золотников переключателей колебательных импульсов, реализующего возбуждение вертикальных колебаний платформы; на фиг.5 — схема расположения золотников, реализующего возбуждение горизонтальных колебаний платформы; на фиг,б — схема расположения золотников, реализующего возбуждение одновременно вертикальных и горизонтальных колебаний платформы со сдвигом фазы между ними

p(q =- П/2; на фиг.7 — схема расположения золотников, реализующего возбуждение одновременно вертикальных и горизонтальных колебаний платформы со сдвигом фазы между ними р@ =О,П; на фиг.8— схема расположения золотников, реализующего возбуждение инфразвука в кабине наблюдения; на фиг.9 — схема расположения золотников, реализующего возбуждение одновременно инфразвука в кабине наблюдения и вертикальных колебаний платфор" мы со сдвигом фазы между ними p@ = 0; на фиг.10 — схема расположения золотников, реализующего возбуждение одновременно инфраэвука в кабине наблюдения и вертикальных îëåáàíèé платформы со сдвигом фазы между ними p q = IT/2; на фиг.11 — схема расположения золотников, реализующего возбуждение одноьременно инфраэвука в кабине наблюдения и вертикальных колебаний платформы со сдвигом фазы между ними p@=П; на фиг.12— схема расположения золотников, реализующего возбуждение одновременно инфраэвука в кабине наблюдения и горизонтальных колебаний платформы со сдвигом фазы между ними p,, = О; нафиг.13-схемарасположенияэолотников, реализующего возбуждение одновременно инфразвука в кабине, наблю дения и горизонтальных колебаний платформы со сдвигом фазы между ними

= П/2; на фиг.14 — схема расположения золотников, реализующего возбуждение одновременно инфразвука в кабине наблюдения, вертикальных и горизонтальных колебаний платформы со сдвигом фазы между инфразвуком и вертикальными колебаниями платформы p@ =0 и инфразвуком и горизонтальными колебаниями платформы pq — — П/2; на фиг.15 — схема расположения золотников, реализующего возбуждение одновременно инфразвука в кабине наблюдения, вертикальных и горизонтальных колебаний платформы со сдвигом фазы между инфразвуком и вертикальными колебаниями платформы рД =П/2 и между инфразвуком и горизонтальными колебаниями платформы

Р р =П . устройство содержит звукоизолированную камеру 1, содержащую оппозитно расположенные относительно друг друга подвижные панели 2 и 3, удерживаемые в равновесном положении пружинами 4 и 5, причем нижние концы панелей шарнирами б и 7 прикреплены под углом к внутренним стенкам камеры 1, а верхние через обрезиненные ролики 8 и 9 контактируют с торцовой поверхновтью платформы 10, опирающейся через пружины 11 и стойки 12 на основание

13 камеры,.

Между панелью 2 и стенкой камеры 1

30 размещена эластичная оболочка 14 клиновой формы, образующая герметичную полость 15.

Г1латформа 10 гибким воротником 16 соединена с верхними торцовыми поверхностями подвижных панелей 2 и 3 и по периметру со стенками камеры, разделяя ее на герметичные полости — кабину 17 наблюдения и рабочий отсек 18.

На торцовых частях панелей 2 и 3 установлены с возможностью поворота фикса"0 торы 19 и 20, выполненные, например, в виде стержней, обеспечивающие при необходимости жесткую связь платформы и панелей между собой и со стенкой камеры.

Генератор инфразвуковых колебаний поршневого типа выполнен в виде цилиндра 21 с поршнем 22, разделяющего внутренний обьем цилиндра на полости 23 и 24, связанного через кривошипно-шатунный

50 механизм 25 с электродвигателем 26. Цилиндр 21 имееттри патрубка, два иэ которых

27 и 28 размещены на торцовых крышках 29 и 30, а третий 31 — в средней его части. На внутренней и наружной стороне крышки 30

5-" установлены соответственно клапаны 32 и

33, закрывающие соответственно отверстия

34 и 35. Каждый клапан, например,.представляет собой калиброванную по жесткости пластинчатую пружину 36, одним концом закрепленную на крышке, а на втором сво1641340 бодном конце размещен уплотнитель 37.

Воздушная полость 23 генератора при необходимости через патрубки 27 и 38, переключатель 39 колебательных импульсов, воздуховоды 40 — 42 может быть соединена соответственно с кабиной 17 наблюдения, отсеком 18 и герметичной полостью 15, а через патрубок 43 — с атмосферой.

Воздушная полость 24 через патрубок

28, воздуховод 44, переключатель 45 колебательных импульсов, воздуховоды 46 и 47 может быть соединена соответственно с герметичным отсеком 18 и полостью 15, а через патрубок 48 — с атмосферой.

Средняя часть полости цилиндра 21 через патрубок 31, воздуховод 49, переключатель 45 колебательных импульсов, воэдуховоды 46 и

47 может быть соединена соответственно с герметичным отсеком 18 и полостью 15. Кабина 17 наблюдения и отсек 18 через воэдуховоды

40 и 46 соответственно через переключатели

39 и 45 колебательных импульсов и патрубки

43. 48,50, 51 могут быть соединены с атмосферой, Переключатели 39 и 45 колебательных импульсов (фиг.1, 3 — 15) выполнены в виде корпусов 52 и 53 с размещенными внутри них на осях 54 золотниками 55 и 56, имеющими соответственно каналы 57 — 59 и 60—

64 для соединения при необходимости воздуховодов 38, 44, 49 и 40 — 42. 46, 47 в различных сочетаниях между собой и через патрубки 43, 48, 50 и 51, установленные на корпусах, с атмосферой.

Для определения угла поворота золотников относительно корпуса переключателя колебательных импульсов (фиг.1 и 3) на каждой оси 54 закреплены диски 65 и 66 с метками 67 и 68. На корпусе 52 отмечены риски

69 — 73, соответствующие углу а поворота золотника 55 на -45, -30, -20, О, 10, а на корпусе-53 — риски 74 — 80, соответствующие углу ф поворота золотника 56 на -30, О, 10, 20, 35,45, 50 (фиг.1 и таблица), В таблице приведены возможные варианты реализации режимов работы устройства, В таблице обозначено: (+), (-) — наличие или отсутствие колебательного импульса давлений в клиновой полости наблюдения и отсеке; ٠— сдвиг по фазе между вертикальным и горизонтальным перемещением платформы; р - сдвиг по фазе между колебательными импульсами давлений, возбуждающих инфразвук в кабине наблюдения, и вертикальным перемещением платформы;

pq -óî же, и горизонтальным перемещением платформы; QP — углы поворота золотников, 55 и 56 по часовой стрелке,со

50 знаком (+) и против часовой стрелки со знаком (-).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы метки 67 и 68 на дисках 65 и-66 совпадают с рисками 72 и 75 на корпусах 52 и 53 и находятся в исходном положении (фиг,3), Для реализации одного из возможных режимов работы, приведенных в таблице, ось 54 золотников 55 и 56 поворачивают по часовой или против часовой стрелки на требуемый угол в соответствии с выбранным режимом работы устройства. Рассмотрим режим работы устройства при снятых фиксаторах 19 и 20 и положении золотников 55 и 56, соответствующем фиг.1 и 15 и в таблице пункту 12, Золотник 55 из исходного положения (фиг,3) поворачивают против часовой стрелки на угол а =-20 до совмещения метки 67 на диске 65 с риской 71 на корпусе 52, а золотник

56 — на угол ф =-30 до совмещения метки 68 на диске 66 с риской 74 на корпусе 53 (фиг.1 и 15), Воздушная полость 23 генератора через патрубки 27 и 38, канал 58 золотника 55, воздуховоды 40 и 42 соединяется с кабиной

17 наблюдения и герметичной полостью 15;

Средняя часть воздушной полости цилиндра

21 через патрубок 31, воздуховод49, канал 61 золотника 56, воздуховод 46, соединяется с герметичным отсеком 18, Воздушная полость

24 генератора через патрубок 28 и воздуховод

44 закрыта телом золотника 56. При включении электродвигателя 26 и движении кривошипно-шатунного механизма 25 поршень 22 начинает совершать возвратно-поступательное движение, создавая в объеме цилиндра

21 пульсирующее давление с частотой вращения электродвигателя.

Приняв за исходное крайне левое положение поршня 22 (положение коленчатого вала кривошипно-шатунного механизма 25, принятое за Оо), рассмотрим работу устройства при вращении коленчатого вала по часовой стрелке и движении поршня направо.

При повернутых золотниках 55 и 56 (фиг.15) и крайне левом положении поршня 22 в кабине 17 наблюдения и полости 15 имеет место повышенное давление, а в отсеке 18пониженное.

При повороте коленчатого вала по часовой стрелке на угол p = Hz и соответствующем. перемещении поршня 22 вправо давление в кабине 17 и полости 15 понижается, а в отсеке 18 повышается. Клапаны 32 и 33 под действием пружины 36 закрыты.

При дальнейшем повороте коленчатого вала на угол p=H и перемещении поршня

1641340 вправо давление в кабине 17, полости 15 и отсеке 18 понижается.

Так KGK воздуховод 44 закрыт золотником 56, то давление в полости 24 цилиндра

2, повышается и преодолевает силу сопротивления (упругости) пружины 36 клапана

32. Последний открывается, и избыток воздуха через отверстие 34 стравливается в атмосферу. Клапан 32 под действием пружины 36 закрывается, Таким образом, за половину поворота коленчатого вала, т.е. на угол от О pа Ирад, и при перемещении поршня из крайне левого положения в правое давление в кабине 17 и полости 1 изменяется ат максимального значения до минимальнога, тогда как в огсеке 18 оно сначала повышается, достигая максимального значения при р = П/2, а затем понижается, оказываясь смещенным по фазе на угол rp = П/2 по отношению к импульсу давлений, поступа.ащих и кабину 17 и полость 15.

Коленчать.й вал, поворачиваясь далее на угол у. от П до 3/2 П рад, перемещает поршень 22 влево, повышая давление в кабине 17, полости 15 и отсеке 18, создавая при этом разрежение в полости 24 цилиндра генератора, Пад действием атмосферного давления клапан 33 открывается и через отверстие 35 воздух поступает в полость 24, компенсируя разрежение, Клапан 33 закрывается. По завершении поворота коленчатого вала на угол р =2П давление в кабине

17 и полости 15 повышается, а в отсеке 18 понижается, г» результате за полный поворот коленчатого вала на угол p = 2П, что соответствует одному периоду возвратно-поступательного перемещения поршня, давление в кабине 17 и полости 15 совершает одно полное колебание, изменяясь от максимального до минимального и достигая вновь максимального значения. В отсеке 18 эа этот же период колебательное движение меняется дважды, причем сдвиг фазы между колебаниями в кабине и полости составляет р ф =П/2 и p>g =- П/2. Траектория движения платформы 10 для данного случал показана в таблице, (пункт 12), По завершении работы устройства в этом режиме поворотом золотников 55 и 56 на соответствующий угол а и

/3 можно перейти на другой режим работы.

Пои работе устройства, реализующей возбуждение инфразвука в кабине 17 наблюдения (таблица, пункт 5, фиг.8), плат20

55 форма 10 и панели 2 и 3 жестко соединяются между собой и со стенками камеры фиксаторами 19 и 20. При работе устройства, реализующей вертикально-направленные колебания платформы 10, и при сочетании последних с возбуждением инфразвука в кабине 17 (фиг,4, 9 — 11) к стенкам камеры посредством фиксаторов 20 крепятся только панели 2 и 3, фиксаторы 19 снимаются.

При работе устройства, реализующей горизонтальные колебания платформы 10 и их сочетание с вертикальными колебаниями платформы и возбуждением инфразвука в кабине 17, фиксаторы 19 и 20 снимаются или жестко крепятся на торцовых частях панелей2и3.

Формула изобретения

Устройство для исследования воздействия на организм биообъекта низкочастотных виброакустических сигналов, содержащее звукоизолирсванную камеру, в которой размещен вибрационный стенд, выполненный в виде подрессоренной платформы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены две оппоэитно расположенные относительно друг друга подпружиненные подвижные панели, одни концы которых шарнирно под углом закреплены на внутренних стенках камеры, а другие через ролики имеют возможность контактирования с платформой и снабжены фиксаторами, эластичная герметичная оболочка клиновой формы, размещенная между одной из панелей и стенкой камеры, гибкий воротник, закрепленный на стенках камеры и соединяющий панели с платформой с образованием герметичных кабины наблюдения и рабочего отсека, источник инфразвуковых колебаний, выполненный в виде цилиндра с поршнем, снабженного тремя патрубками, два иэ которых оппозитно расположены на торцовых сторонах цилиндра, а третий — в ега средней части на боковой стороне, переключатели колебательных импульсов, каждый иэ которых выполнен в виде корпуса, внутри которого размещен поворотный золотник со сквозными каналами, при этом кабина наблюдения, рабочий отсек и оболочка через соответствующие каналы переключателей колебательных импульсов связаны с атмосферой и с соответствующими патрубками источника инфразвуковых колебаний.

1641340

1641340

1641340 о

II о

Г )

tl

С . )

4 О

4-) . М

1641340 ьм

Мз г>

О

, B 3

СЗ G О О 1 Ki

Я

1641340