Tài liệu THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG GIƯỜNG ĐA CHỨC NĂNG

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG GIƯỜNG ĐA CHỨC NĂNG Lê Phương Trường – Nguyễn Thành Nam – Nguyễn Ngọc Nam TÓM TẮT Bài báo này trình bày phương pháp thiết kế và thi công Giường đa chức năng phục vụ cho y tế, người già bị bại liệt. Giường được thiết kế với hai chức năng chính: giường và xe lăn. Bình thường nó sẽ là một chiếc giường, khi cần thiết di chuyển người bệnh đi chỗ khác thì ta nhấn nút, giường sẽ chuyển thành một chiếc xe lăn và có thể di chuyển dễ dàng. Ngoài 2 chức năng chính là giường và xe lăn thì giường được trang bị thêm nệm da, nệm massage, còi báo khẩn cấp, radio thư giãn. Khi người bệnh phải năm lâu ngày thì sẽ bị mỏi lưng mà ê ẩm mình. Khi đó nệm massage sẽ massage vùng lưng giúp người bệnh thoải mái hơn. Khi người bệnh gặp phải sự cố nào đó mà không thể kêu người đến giúp thì lúc đó có thể nhấn chuông báo động. Khung giường được làm bằng vật liệu inox, tính thẩm mỹ cao. I. Giới thiệu Trong những lần khảo sát trong bệnh viện, việc chăm sóc bệnh nhân ngày càng vất vả, nhất là những bệnh nhân bị tai biến mạch máu não, gãy chân, phụ sản sau khi sanh, nhất là sanh mổ…, họ không thể tự đi lại được. Hình 1.1 Khảo sát trong bệnh viện Việc di chuyển bệnh nhân từ giường cố định sang giường di động để đưa họ sang từng khu khám bệnh gặp nhiều khó khăn. Vì những bệnh nhân này không thể tự mình di chuyển từ giường cố định sang giường di động, mà cần phải có người nhà giúp đỡ. Và trong khi nhấc người lên để di chuyển thì làm cho người bệnh rất đau đớn nhất là những phụ sản vừa mới sinh mổ xong. Khi phải tự nhấc người di chuyển thì động tới vết thương hoặc vết mổ. Chính vì thế, nhóm nghiên cứu đã nảy ra một ý định là thiết kế một chiếc một chiếc giường đa năng với đầy đủ tiện nghi. Bình thường nó sẽ là một chiếc giường, nhưng khi cần nó sẽ chuyển thành một chiếc xe lăn chỉ thông qua một nút nhấn. Với tính năng như vậy sẽ giúp cho bệnh nhân giảm bớt đau khi không cần phải di chuyển từ giường cố định sang giường di động hoặc từ giường cố định sang xe lăn. Với kích thước nhỏ gọn, nó sẽ dễ dàng di chuyển trong bệnh viện. II. Đặt vấn đề Hiện nay ở nước ta có khá nhiều người nghiên cứu về chiếc giường đa chức năng. Với quan niệm chìa khóa cuộc sống không phải tiền nhiều hay ít, mà là khả năng tự vận động để tạo ra sự sống, một kỹ sư cao tuổi [2] ở Hà Nội đã tạo ra chiếc ghếgiường giúp người già chống chọi bệnh tật. Hình 2.1 Ông Hà Trọng Dũng và sản phẩm ghế giường đa năng Năm 2005, kỹ sư Hà Trọng Dũng mới bắt đầu thực hiện ý tưởng tạo sản phẩm chiếc ghế giường đa năng hỗ trợ cho đối tượng ưu tiên là người già bị liệt do tai biến mạch máu não, đột quỵ, tai nạn nửa người, người khó khăn trong sinh hoạt. Thiết bị còn hỗ trợ khả năng luyện tập phục hồi các khớp. Với những tính năng vượt trội nói trên thì chiếc giường này vẫn còn có một số hạn chế: là bệnh không thể tự mình nâng hạ phần tựa lưng và phần chân, mà cần phải có người hỗ trợ . Chiếc giường này đảm bảo đầy đủ các tính năng nhưng vẫn còn có khuyết điểm: bề rộng của chiếc giường đến 1m2 nên việc di chuyển qua các cánh cửa hẹp rất khó khăn, cơ cấu nâng hạ không êm có thể gây cảm giác khó chịu cho người bệnh …. Ngoài ra Công Ty TNHH TM & SX Ngân Hoàng 6 [3] cũng đã chế tạo ra nhiều chiếc giường đa chức năng phục vụ cho người bệnh. Ví dụ như là “ Giường điện đa chức năng DCN-09” . Hình 2.2 Giường bệnh DCN-09 Chiếc giường DCN-09 này trông khá là đẹp mắt, bình thường nó là một chiếc giường thông thường nhưng khi cần nó có thể dựng thẳng thành ghế ngồi với nhiều chức năng khác nhau, biến giường thành bàn ăn, hoặc giúp bệnh nhân tựa lưng đọc sách ở nhiều vị trí thoải mái. Với những tính năng vượt trội như trên, thì chiếc giường DCN-09 vẫn có một số khuyết điểm nhất định đó là: việc di chuyển bệnh nhân từ giường qua xe lăn gặp nhiều khó khăn, với kích thước như vậy, thì việc di chuyển chiếc giường đi ra cũng gặp nhiều bất tiện. III. Giải quyết vấn đề 3.1 Mục tiêu Dựa trên những tìm hiểu và những phân tích ưu, nhược điểm về những sản phẩm của những nhóm nghiên cứu trước, nhóm nghiên cứu quyết định thiết kế một chiếc giường đảm bảo các tính năng giúp người bệnh được thoải mái, người chăm sóc đỡ vất vả hơn. Nhóm em đặt ra mục tiêu khi nghiên cứu như sau: • Thiết kế và thi công chiếc giường với 2 chức năng chính là giường và xe lăn. • Cơ cấu nâng hạ nhẹ nhàng. • Kích thước gọn gàng, thẩm mỹ. • An toàn và tiện nghi cho người sử dụng. • Giá thành phù hợp với người Việt Nam. 3.2 Thiết kế và thi công Từ mục đích của giải pháp và tìm hiểu thực tế tại bệnh viện, nhóm nghiên cứu đã tính toán dựa trên cơ sở lý thuyết, lựa chọn phương án thiết kế phù hợp với người bệnh và đưa ra bản vẽ tổng thể của chiếc giường. Khung giường là phần rất quan trọng của giường, khung giường phải chắc chắn, không bị biến dạng trong quá trình sử dụng. Nhóm nghiên cứu thiết kế khung giường với hai chế độ, bình thường nó là một chiếc giường để khi cần thiết ta nhấn nút nó sẽ thành một chiếc xe lăn để đẩy bệnh nhân đi. Hình 3.1 Khung giường có ai chức năng 3.2 Tính toán chọn công suất động cơ [1]  Lực tác dụng lên trục vitme: F = m*g (2.1) Trong đó: F - Lực tác dụng trục vitme. m - Khối lượng người đặt lên giường. g - Gia tốc trọng trường.  Hiệu suất truyền động của hệ thống. η = η1. η2. η3. . . (2.2) Với η1, η2, η3 là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ trong hệ thống dẫn động.  Tỷ số truyền hệ thống dẫn động. u= = (2.3) Với w1 số răng cửa bánh răng thứ nhất, w2 số răng của bánh răng thứ 2.  Tốc độ quay của động cơ. nđc = nct . u (2.4) Với nđc tốc độ quay động cơ, nct số vòng quay vitme, u tỷ số truyền hệ thống dẫn động.  Vận tốc trục vitme. V (2.5) Với n là tốc độ quay vitme, d là đường kính trục vitme.  Công suất động cơ . (2.6) Với F là tác dụng trục vitme, v là vận tốc trục vitme. Dựa vào các công thức (2.1), (2.2), (2.3), (2.4), (2.5), (2.6) ta tính chọn công suất động cơ. Công thức tính toán Kết quả STT 1 Lực tác dụng trục vitme 2 Tỷ số truyền hệ thống dẫn F = m.g u= = 490 N 2 động 3 Tốc độ quay của động cơ 4 Vận tốc trục vitme 5 Hiệu suất truyền động của nđc = nct . u V η = ηk. η3ol. ηbr 60 v/p 0.0628 m/p 0.9 hệ thống 6 Công suất động cơ VI. Kết quả Đã nghiên cứu và thi công thành công giường đa chức năng. Giường hoạt động ổn định. Có thể ứng dụng ngay vào thực tiễn. Gía thành phù hợp với người Việt Nam. Đáp ứng mục tiêu đề ra. 35(W) Hình 4.1: Hình ảnh thực tế sau khi thi công. 4.1 Các chức năng khác của giường. Ngoài chức năng chính là chiếc giường và xe lăn giường bệnh đa chức năng còn có các chức năng khác như là massage, chuông báo gọi người, radio thư giãn. 4.2 Chức năng chuông gọi người Nhằm tránh những sự cố có thể xảy ra với người bệnh mà không có ai ở bên cạnh, khi đó bệnh nhân có thể nhấn chuông để báo động người nhà đến giúp. Hình 4.2 Chuông báo động 4.3 Chức năng massage Mỏi lưng, nhức, đau vùng eo và cột sống. . . là những tác hại dễ thấy của việc ngồi nhiều, lao động mệt mỏi. Và đó cũng là dấu hiệu của những người bệnh mãn tính lâu năm. Những người không thể tự đi lại để vận động, cần có một người hỗ trợ để xoa bóp hàng ngày như vậy sẽ mất khá nhiều thời gian và công sức. Từ những yêu cầu trên nhóm nghiên cứu đã ứng dụng nệm massage vào sản phẩm giường đa chức năng. Nệm massage được lót phía dưới mông ngồi và lưng của người bệnh. Khi bệnh nhân cảm thấy mệt mỏi hoặc khó chịu đâu đó. Lúc đó chỉ việc nhấn nút và nệm massage sẽ làm việc. Người bệnh sẽ cảm thấy thoải mái hơn rất nhiều. Hình 4.3 Nệm massage 4.4 Radio thư giãn Trong quá trình dưỡng bệnh, việc thư giãn giúp người bệnh có thể nhanh chóng lành bệnh. Chính vì lẽ đó nhóm nghiên cứu đã thiết kế thêm radio để người bệnh có thể thư giãn những lúc không có ai bên cạnh. Hình 4.4 Radio thư giãn VII. Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí [2] http://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/cu-ong-70-tuoi-sang-che-ghe-giuong-danang[3] http://www.giuongbenh.com/ Nguyễn Thành Nam; Lớp: 09DC111 Khoa: Cơ Điện- Điện Tử Trường Đại Học Lạc Hồng Email: [email protected] Nguyễn Ngọc Nam; Lớp: 09DC111 Khoa: Cơ Điện- Điện Tử Trường Đại Học Lạc Hồng Email: [email protected] Ths.Lê Phương Trường Khoa: Cơ Điện- Điện Tử Trường Đại Học Lạc Hồng Email: [email protected]