Σύστημα υποστήριξης Μοχλός αναπηρικής πολυθρόνας: 16 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Η κοινή αναπηρική καρέκλα περιέχει πολλά ελαττώματα για όσους έχουν αδυναμία στο άνω άκρο ή περιορισμένους πόρους. Η ομάδα μας ανατέθηκε να σχεδιάσει έναν οδηγό μοχλού αναπηρικού αμαξιδίου για τα αναπηρικά αμαξίδια από την αποστολή Free Wheelchair Mission που θα επέτρεπε στους χρήστες να πηγαίνουν μακρύτερα στις καρέκλες τους και να βοηθά εκείνους με αδυναμία άνω άκρων να χρησιμοποιούν τις καρέκλες. Ο οδηγός μοχλού αναπηρικού αμαξιδίου Support System είναι μια οικονομικά αποδοτική συσκευή που μειώνει σημαντικά την ανάγκη για κίνηση των ώμων και αντιμετωπίζει τα επίπεδα κόπωσης χρησιμοποιώντας οριζόντιους μοχλούς και όχι κάθετους, κάτι που θα ήταν κατάλληλο για ασθενείς και ασθενείς σε αγροτικές περιοχές. Ο τυπικός οδηγός βραχίονα κάθετου μοχλού επικεντρώνεται πάρα πολύ στους μυς των χεριών και των ώμων, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει επιπλοκές σε ασθενείς με αδυναμίες των άνω άκρων. Ως εκ τούτου, η ομάδα μας σχεδίασε έναν οδηγό οριζόντιου μοχλού που στοχεύει στη χρήση των μυών του θώρακα για να διευκολύνει τα άτομα που δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν τους μυς των ώμων τους.

Αγορά και πρόταση αξίας

Ένας τρόπος αντιμετώπισης του πόνου και της κόπωσης στον ώμο που σχετίζεται με τη χρήση αναπηρικού αμαξιδίου σε άτομα, ιδιαίτερα από αγροτικά χωριά με μη ασφαλτοστρωμένους δρόμους, ο μοχλός μας στοχεύει να ανακουφίσει το πρόβλημα χρησιμοποιώντας κίνηση εμπρός/ πίσω και όχι κίνηση πάνω/ κάτω μαζί με βελτιωμένο υποβραχιόνιο για άνεση και υποστήριξη. Επειδή τα αγροτικά χωριά και οι μη ασφαλτοστρωμένοι δρόμοι είναι συνήθως πολύ βραχώδεις και μη ομαλοί, ο ασθενής θα έπρεπε να χρησιμοποιήσει ακόμη περισσότερη δύναμη στο μοχλό για να μετακινήσει το αναπηρικό του αμαξίδιο σε μια ορισμένη απόσταση σε σύγκριση με μια ομαλή διαδρομή. Επομένως, τα άτομα με αδυναμίες των άνω άκρων στις αγροτικές περιοχές παρεμποδίζονται ακόμη περισσότερο επειδή απαιτούν περισσότερη κίνηση και δύναμη για να μετακινηθούν από τόπο σε τόπο, γεγονός που προκαλεί προβλήματα καθώς συνεχώς γίνονται πιο αδύναμοι καθώς συνεχίζουν να χρησιμοποιούν τους μυς των ώμων τους σε καθημερινή βάση Το Έτσι, εφαρμόζοντας έναν οδηγό οριζόντιου μοχλού, άτομα από αγροτικές περιοχές με αδυναμίες στα άνω άκρα όχι μόνο θα μπορούν να κινούνται ελεύθερα αλλά και με τρόπο που μειώνει την έντονη χρήση των μυών των ώμων καθώς χρησιμοποιούν τη δύναμη στο στήθος τους.

Ανάλυση κόστους

Αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε PVC, ακρυλικό και ABS. Wasταν ένας συμβιβασμός δύναμης και κόστους. Τα τρία υλικά είναι σχετικά φθηνότερα, αλλά αρκετά ανθεκτικά για να λειτουργήσουν σωστά. Το εκτιμώμενο κόστος είναι περίπου $ 170. Αρχικά σχεδιάσαμε να χρησιμοποιήσουμε αλουμίνιο για τα περισσότερα εξαρτήματα του μοχλού μας, όπως η εξωτερική θήκη και οι λαβές του βραχίονα, επειδή το αλουμίνιο είναι φθηνότερο από το χάλυβα. Ωστόσο, μετά από έρευνα, είδαμε ότι η χρήση παχιών φύλλων και ράβδων αλουμινίου δεν θα ήταν ιδανική λόγω του εξαιρετικού κόστους για την απόκτηση σημαντικών ποσοτήτων μετάλλου. Αντ 'αυτού, βρήκαμε φθηνότερες εναλλακτικές λύσεις χρησιμοποιώντας διαφορετικά υλικά για διαφορετικά μέρη. Χρησιμοποιήσαμε ένα μεγάλο ακρυλικό φύλλο για το εξωτερικό περίβλημα και το λέιζερ έκοψε το φύλλο σε μικρότερα κομμάτια, το οποίο βγήκε περίπου $ 25. Σε σύγκριση, τα μεγάλα φύλλα αλουμινίου θα κοστίζουν πάνω από $ 70. Επιπλέον, αποφασίσαμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε σωλήνες PVC για τις χειρολαβές μας αντί για μεταλλικές ράβδους, επειδή οι σωλήνες PVC δεν είναι μόνο ανθεκτικοί, αλλά και εξαιρετικά φθηνοί. Παρόλο που οι ράβδοι αλουμινίου μπορεί να ήταν πιο ανθεκτικές, θα είχαμε ξοδέψει περίπου $ 30 σε κάθε πλευρά του αναπηρικού αμαξιδίου. Αντίθετα, οι σωλήνες PVC βγήκαν περίπου 5 $ σε κόστος. Το μεγαλύτερο μέρος του κόστους μας προέρχεται από την τρισδιάστατη εκτύπωση ABS. Επειδή εκτυπώσαμε τρία μέρη του συστήματός μας, ο συνολικός χρόνος για την εκτύπωση όλων αυτών των τμημάτων χρειάστηκε συνολικά περίπου 32 ώρες. Ως αποτέλεσμα, με την ωριαία χρέωση για τη χρήση του 3D εκτυπωτή, το σύνολο βγήκε στα $ 130.

Υλικά και Σχεδιασμός Πρωτοτύπων

- Σωλήνας PVC 2. 2,16 $

Κάλυμμα πρίζας PVC 1. 1,66 $

PVC αγκώνας 90 μοιρών 2. 2,28 $

Ακρυλικό φύλλο 24 24,98 $

- ABS γρανάζια, ABS pawl, ABS πόμολα ~ 130 $

- Βίδες από χάλυβα 6. 6,92 $

Λαστιχένιες ταινίες 3. 3,18 $

- E6000 Craft Adhesive 4,29 ~

Βήμα 1: Δημιουργήστε το εξωτερικό καπάκι του περιβλήματος για το σώμα στο SolidWorks

Πριν ξεκινήσετε ολόκληρο το έργο, ορίστε τις διαστάσεις χρησιμοποιώντας το MMGS.

Χρησιμοποιώντας το μπροστινό επίπεδο, δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο και σχεδιάστε έναν κύκλο στην αρχή με διάμετρο 175mm. Στη συνέχεια, σχεδιάστε δύο κάθετες γραμμές στις εφαπτομένες του κύκλου που είναι αμφότερες 60mm. Στη συνέχεια, σχεδιάστε εφαπτόμενα τόξα στο τέλος και των δύο γραμμών και συνδέστε τα με μια οριζόντια γραμμή. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τη δυνατότητα "περικοπή οντοτήτων", κόψτε το κάτω μισό του κύκλου μέσα στην περιοχή.

Μόλις ολοκληρωθεί το σκίτσο, το αφεντικό εξωθεί το σκίτσο χρησιμοποιώντας μια τυφλή εξώθηση κατά 12,70mm. Μόλις ολοκληρωθεί η εξώθηση, ανοίξτε ένα νέο σκίτσο και σχεδιάστε έναν κύκλο που ευθυγραμμίζεται με την κορυφή των εφαπτομένων γραμμών με διάμετρο 32,20mm και κόψτε την εξώθηση χρησιμοποιώντας "μέσω όλων" κάντε μια τρύπα.

Για να κάνετε τους δύο κάτω κύκλους, ανοίξτε ένα νέο σκίτσο και σχεδιάστε δύο κύκλους διαμέτρου 6mm και κάντε τους 15mm μακριά από το κάτω μέρος και 58,84mm μακριά από το κέντρο του εφαπτομένου τόξου. Μόλις ολοκληρωθεί το σκίτσο, χρησιμοποιήστε εξώθηση κοπής χρησιμοποιώντας "μέσω όλων" για να κάνετε δύο τρύπες.

Βήμα 2: Δημιουργήστε το σώμα στο SolidWorks

Για να ξεκινήσετε το σώμα, επαναλάβετε το σκίτσο όπως στο πρώτο μέρος για να δημιουργήσετε το συνολικό σχήμα του σώματος και να το εξωθήσετε 25,40mm. Μετά την εξώθηση του εξαρτήματος, χρησιμοποιήστε την επιλογή κελύφους σε μία από τις όψεις του τμήματος με διάσταση 12,70mm.

Στη συνέχεια, ανοίξτε ένα νέο σκίτσο και σχεδιάστε έναν κύκλο στο κέντρο του τμήματος με διάμετρο 100mm που είναι 133,84mm από το κάτω μέρος και 87,50mm μακριά από τις πλευρές του τμήματος. Μόλις ολοκληρωθεί το σκίτσο, κόψτε το εξώθηση χρησιμοποιώντας ξανά "μέσω όλων" για να δημιουργήσετε μια τρύπα.

Για να δημιουργήσετε το μοχλό, δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο στο επάνω επίπεδο και περιστρέψτε το τμήμα προς τα κάτω. Ξεκινήστε το σκίτσο κάνοντας έναν κύκλο με διάμετρο 28,74mm στη βάση του προηγούμενου μέρους και εξωθήστε το 130mm.

Μόλις δημιουργηθεί ο μοχλός, δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο στη βάση του μοχλού. Σχεδιάστε δύο οριζόντιες γραμμές ίσες αποστάσεις από την προέλευση που έχει μήκος 25,10mm. Μετά, συνδέστε τις δύο γραμμές με εφαπτόμενα τόξα με ύψος 14mm. Μόλις ολοκληρωθεί το σκίτσο, ο τυφλός εξωθεί το νέο σκίτσο 30mm.

Χρησιμοποιώντας το νεότερο εξωθημένο τμήμα, δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο στο μπροστινό επίπεδο και σχεδιάστε έναν κύκλο που απέχει 14,95mm από την κορυφή και 12,55mm μακριά από το πλάι. Στη συνέχεια, κόψτε το εξωθημένο σε όλα για να δημιουργήσετε μια τρύπα.

Με το συνολικό σώμα, σχεδιάστε δύο τρύπες στο κάτω μέρος του σώματος με διαμέτρους 6mm και απόσταση 36mm μεταξύ τους, 15mm μακριά από το κάτω μέρος και 58,84mm μακριά από την κορυφή των εφαπτομένων τόξων. Μετά, κόψτε το εξωθημένο σε όλα για να δημιουργήσετε δύο τρύπες.

Στο κάτω μέρος του τμήματος, δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο. Κάντε ευθείες γραμμές και στις δύο πλευρές που είναι 14,93mm. Κάντε μια οριζόντια γραμμή 28,74 mm για να συνδέσετε τις δύο γραμμές. Σχεδιάστε έναν κύκλο που έχει ακτίνα 14,37mm και ευθυγραμμίστε τον με τον κύκλο στο κέντρο ήδη. Κόψτε το για να κάνετε μισό κύκλο. Κόψτε εξωθήστε όλη τη μορφή ράμπας στο κάτω μέρος του τμήματος για να αφήσετε μια στρογγυλεμένη άκρη.

*Για να προετοιμαστείτε για την κοιλότητα, δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο στο πίσω επίπεδο. Σχεδιάστε έναν κύκλο με ακτίνα 20,57mm 15 mm μακριά από το κάτω μέρος και 58,84 από το πλευρικό εφαπτόμενο τόξο. Αφού συναρμολογήσετε όλα τα κομμάτια μαζί, επεξεργαστείτε το τμήμα μέσα στη διάταξη και χρησιμοποιήστε τη λειτουργία κοιλότητας για να δημιουργήσετε τους ημικύκλους.

Στο μπροστινό επίπεδο, κάντε ένα νέο σκίτσο. Σχεδιάστε έναν κύκλο στο κέντρο με διάμετρο 6,35mm μεταξύ του μεγάλου κύκλου και των δύο μικρών κύκλων κοντά στο κάτω μέρος. Κάντε τον κύκλο 40,13mm μακριά από το κάτω μέρος και 33,70mm μακριά από το εφαπτομένο τόξο στα πλάγια. Στη συνέχεια, κόψτε το εξώθηση σε όλα για να δημιουργήσετε έναν μικρό κύκλο στο κέντρο.

*Αυτό το βήμα θα συνεχιστεί αργότερα μετά τη συναρμολόγηση όλων των κομματιών μαζί.

Βήμα 3: Δημιουργήστε το Joint στο SolidWorks

Για να ξεκινήσετε την ένωση, ξεκινήστε δημιουργώντας ένα νέο σκίτσο στην μπροστινή πλάκα και σχεδιάστε έναν κύκλο με διάμετρο 28,74mm. Ο Blind εξωθεί τον κύκλο που μόλις σκιαγραφήθηκε 120mm.

Στη συνέχεια, περιστρέψτε το μέρος και σχεδιάστε το στο πίσω μέρος. Σχεδιάστε δύο κάθετες γραμμές μήκους 25,10mm και 7,37mm μακριά από την άκρη του κύκλου. και κόψτε εξώθηση χρησιμοποιώντας "blind" και βάθος 30mm και για τις δύο περιοχές.

Στη συνέχεια, βλέποντας από το δεξί επίπεδο, σχεδιάστε έναν κύκλο στην περιοχή που μόλις κόψαμε. Η διάμετρος πρέπει να είναι 8,38mm με απόσταση 12,55mm από το άνω άκρο και 14,95mm από το πλευρικό άκρο. Κάντε μια τυφλή κοπή 30 χιλιοστών.

Στο δεξί επίπεδο, κάντε ευθείες γραμμές και στις δύο πλευρές που είναι 15,05mm. Κάντε μια κατακόρυφη γραμμή 28,74 mm για να συνδέσετε τις δύο γραμμές. Σχεδιάστε έναν κύκλο που έχει ακτίνα 14,37mm και ευθυγραμμίστε τον με τον κύκλο στο κέντρο ήδη. Κόψτε το για να κάνετε μισό κύκλο. Κόψτε εξωθήστε όλη τη μορφή ράμπας στο κάτω μέρος του τμήματος για να αφήσετε μια στρογγυλεμένη άκρη.

Μετά, βλέποντας από το πίσω επίπεδο, σχεδιάστε δύο κάθετες γραμμές με μήκος 25,10mm και 7mm από το κέντρο. Κάντε μια τυφλή κοπή με βάθος 35mm.

Στο δεξί επίπεδο, σχεδιάστε έναν κύκλο στο δεξί μέρος με το κέντρο 17,24 χιλιοστά μακριά από το αριστερό άκρο του τμήματος τυφλής κοπής να εξάγεται σε όλα για να δημιουργήσετε έναν κύκλο

Στο δεξί επίπεδο, επαναλάβετε το σχήμα ράμπας στην αριστερή πλευρά του τμήματος.

Βήμα 4: Δημιουργήστε το βραχίονα/λαβή μοχλού στο SolidWorks

Στο μπροστινό επίπεδο, σχεδιάστε έναν κύκλο με διάμετρο 28,75mm στην αρχή. Αφεντικό το εξωθεί 275mm.

Στη συνέχεια, μεταβείτε στο πίσω επίπεδο και σχεδιάστε δύο κάθετες γραμμές μήκους 25,10 mm με απόσταση 7 mm από το κέντρο. Εξωθήστε τις δύο γραμμές έτσι ώστε να υπάρχει κενό στη μέση με διάσταση εξώθησης 35mm.

Στο τμήμα που μόλις εξωθήσαμε, σχεδιάστε έναν κύκλο με διάμετρο 8,40mm με απόσταση 17,76mm από το κέντρο του κύκλου στην άκρη και 12,56mm από το κάτω μέρος του τμήματος. Κόψτε το εξωθήστε σε όλα για να δημιουργήσετε μια τρύπα.

Στο δεξί επίπεδο δημιουργήστε μια σύντομη γραμμή με μήκος 9,24 mm που συνδέεται με το αριστερό μέρος. Σχεδιάστε ένα τόξο με ακτίνα 30mm. Στη συνέχεια, σχεδιάστε μια κάθετη γραμμή που συνδέει το άλλο άκρο του τόξου με μήκος 76,39mm. Αφού ολοκληρωθεί το σκίτσο, σκουπίστε το σκίτσο.

Στη συνέχεια, φιλέτα στην κορυφή του τμήματος που μόλις σάρωσε 10mm.

Τέλος, στο δεξί επίπεδο, κάντε ευθείες οριζόντιες γραμμές και στις δύο πλευρές του τμήματος με την τρύπα που δημιουργήσαμε και έχουν μήκος 17,78 mm. Κάντε μια κάθετη γραμμή 25,10 mm για να συνδέσετε τις δύο γραμμές. Σχεδιάστε έναν κύκλο που έχει ακτίνα 12,56 mm και ευθυγραμμίστε τον με τον κύκλο στο κέντρο ήδη. Κόψτε το για να κάνετε μισό κύκλο. Κόψτε εξωθήστε όλη τη μορφή ράμπας στο κάτω μέρος του τμήματος για να αφήσετε μια στρογγυλεμένη άκρη.

Βήμα 5: Δημιουργήστε το Arm Rest στο SolidWorks

Στο μπροστινό επίπεδο, σχεδιάστε ένα ορθογώνιο με ύψος 170mm και μήκος 195mm και κάντε μια τυφλή εξώθηση 10mm.

*Μετά τη συναρμολόγηση, χρησιμοποιήστε τη λειτουργία κοιλότητας για να δημιουργήσετε τις εσοχές στο ορθογώνιο πρίσμα

Βήμα 6: Δημιουργήστε το Gear στο SolidWorks

Για να ξεκινήσετε το γρανάζι, δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο στο μπροστινό επίπεδο και σχεδιάστε δύο κύκλους από το ίδιο σημείο με τις διαμέτρους 25,40mm και 31,75mm. Στη συνέχεια, το αφεντικό εξωθεί χρησιμοποιώντας μια τυφλή εξώθηση στα 30mm.

Μόλις ολοκληρωθεί η εξώθηση, δημιουργήστε ένα άλλο σκίτσο στο μπροστινό επίπεδο και σχεδιάστε έναν άλλο κύκλο με διάμετρο 31,75mm και εξωθήστε 20mm.

Στη συνέχεια, σχεδιάστε στο μπροστινό επίπεδο έναν κύκλο με διάμετρο 100mm και εξωθήστε τον 12,70mm.

Στην κορυφή του τμήματος που μόλις εξωθήσαμε, σχεδιάστε ένα ισόπλευρο τρίγωνο με πλευρές 30mm. Εξώθησε το τρίγωνο 12,70mm.

Μόλις τελειώσει η εξώθηση, χρησιμοποιήστε τη λειτουργία κυκλικού σχεδίου για να έχετε 20 ομοιόμορφα τρίγωνα σε όλο το τμήμα. Στη συνέχεια, φιλετάρετε όλες τις άκρες των τριγώνων.

Στο μπροστινό επίπεδο, σχεδιάστε έναν άλλο κύκλο με διάμετρο 100mm και εξωθήστε τον 13,97mm.

Για να δημιουργήσετε την τρύπα στη μέση του γραναζιού, σχεδιάστε έναν κύκλο στο πίσω επίπεδο με τη διάμετρο 27,94mm και κόψτε το εξωθημένο μέχρι την επιφάνεια.

Βήμα 7: Δημιουργήστε Pawl στο SolidWorks

Στο μπροστινό επίπεδο, σχεδιάστε μια κάθετη γραμμή με μήκος 2,07 ίντσες. Μετά, σχεδιάστε ένα τόξο με ακτίνα 0,40 ίντσες που συνδέεται με το κάτω μέρος της κάθετης γραμμής. Επίσης, σχεδιάστε μια οριζόντια γραμμή που συνδέεται με το επάνω άκρο της κάθετης γραμμής. Χρησιμοποιώντας έξυπνες διαστάσεις, κάντε κλικ στο επάνω άκρο και στη συνέχεια στην κάθετη γραμμή και ορίστε τη γωνία σε 78,00 μοίρες.

Αφού οριστεί η γωνία, σχεδιάστε μια άλλη κάθετη γραμμή που συνδέεται με την κεκλιμένη γραμμή μήκους 2,14 ίντσες. Στη συνέχεια, συμπληρώστε το άκρο αυτής της γραμμής με την οριζόντια γραμμή με ακτίνα 0,28 ίντσες.

Μόλις ολοκληρωθεί το σκίτσο, το αφεντικό εξωθεί χρησιμοποιώντας μια τυφλή εξώθηση 0,5 ίντσες. Για να δημιουργήσετε την τρύπα στη μέση, σχεδιάστε έναν κύκλο που έχει ακτίνα 0,12 ίντσες στο κέντρο του τμήματος και χρησιμοποιήστε κοπή εξώθησης σε όλα.

Βήμα 8: Δημιουργήστε το κουμπί κατεύθυνσης στο SolidWorks

Στο μπροστινό επίπεδο, σχεδιάστε μια κάθετη κεντρική γραμμή. Στη συνέχεια, στην κορυφή της κεντρικής γραμμής, σχεδιάστε ένα τόξο με ακτίνα 10mm. Στη συνέχεια, και στις δύο πλευρές τραβήξτε λοξές γραμμές με μήκος 18,26mm. Στη συνέχεια, σχεδιάστε ένα τόξο και στις δύο πλευρές με ακτίνα 5mm. Για να συνδέσετε και τις δύο πλευρές, σχεδιάστε ένα άλλο τόξο με ακτίνα 18mm. Εξωθήστε το σκίτσο χρησιμοποιώντας τυφλή εξώθηση 12,70mm.

Για να δημιουργήσετε τρύπα, σχεδιάστε έναν κύκλο με διάμετρο 5,90mm που έχει το κέντρο 8mm μακριά από την προέλευση. Χρησιμοποιήστε εξώθηση κοπής μέχρι την επιφάνεια.

Κλιμάκωση του τμήματος περίπου centroid με συντελεστή κλίμακας 0.8mm.

Βήμα 9: Δημιουργήστε το στήριγμα σωλήνων

Για να δημιουργήσετε τη βάση σωλήνα που θα συνδέσει τον βραχίονα μοχλού στο σώμα του γραναζιού, ξεκινήστε με ένα σκίτσο δύο κύκλων. Ο εσωτερικός κύκλος πρέπει να έχει τη διάμετρο του σωλήνα PVC έτσι ώστε να μπορεί να γλιστρήσει εύκολα γύρω του, επομένως, θα πρέπει να είναι 1,3125 ίντσες. Ο εξωτερικός κύκλος πρέπει να είναι περίπου 1,5 ίντσες. Βεβαιωθείτε ότι οι δύο κύκλοι είναι ομόκεντροι και εξωθήστε το τμήμα μεταξύ των δύο κύκλων κατά 0,5 ίντσες. Στη συνέχεια, σχεδιάστε ένα ορθογώνιο που ταιριάζει με την κάτω όψη του εξωτερικού περιβλήματος του γραναζιού. Αυτό θα ήταν ένα ορθογώνιο 3,5 ίντσες επί 1,25 ίντσες. Κεντράρετε αυτό το ορθογώνιο γύρω από τον κύκλο ρυθμίζοντας το μακρύ άκρο του ορθογωνίου να απέχει 1,75 ίντσες από το κέντρο του κύκλου και το κοντό άκρο του ορθογωνίου να βρίσκεται 0,63 ίντσες μακριά από το κέντρο του κύκλου. Εξώθησε το ορθογώνιο κατά 0,5 ίντσες. Επειδή ορισμένα μέρη του ορθογωνίου βρίσκονται μέσα στον εσωτερικό κύκλο, κόψτε εξωθήστε τον εσωτερικό κύκλο για να τον καθαρίσετε. Στη συνέχεια, από το επάνω επίπεδο του τμήματος, σχεδιάστε μια κεντρική γραμμή από τον κύκλο στο εξωτερικό τμήμα της εξωθημένης άκρης. Από αυτό το κεντρικό σημείο στην εξωθημένη άκρη, σχεδιάστε ένα ορθογώνιο που πηγαίνει 0,2 ίντσες και στις δύο πλευρές. Εξωθήστε αυτό το μικρό ορθογώνιο κατά 0,5 ίντσες. Δημιουργήστε ένα επίπεδο αναφοράς που βλέπει μπροστά από το κέντρο του τμήματος και χρησιμοποιήστε τη λειτουργία καθρέφτη για να δημιουργήσετε ένα πανομοιότυπο εξωθημένο ορθογώνιο στην άλλη πλευρά του κύκλου.

Κατά την εκτύπωση τρισδιάστατων τμημάτων, είναι πάντα καλή ιδέα να κλιμακώσετε τα πάντα ελαφρώς ώστε να αποφύγετε παρεμβολές κατά την τοποθέτηση του εξαρτήματος στη διάταξη. Σε αυτήν την περίπτωση, ολόκληρο το τμήμα αυξήθηκε κατά 1.05. Τέλος, σχεδιάστε δύο κύκλους διαμέτρου 1/4 ιντσών που θα βρίσκονται στην μπροστινή όψη του κέντρου του τμήματος με έναν στο μικρό ορθογώνιο και έναν στην πλευρά του κύκλου. Βεβαιωθείτε ότι οι δύο κύκλοι σχετίζονται κάθετα, μπορούν στη συνέχεια να κοπούν σε ολόκληρο το τμήμα, κόβοντας συνολικά τέσσερις κύκλους. Αυτές θα είναι οπές για τις οποίες μπορούν να τοποθετηθούν τα μπουλόνια για να συνδέσουν το PVC στο κύριο σώμα του περιβλήματος του γραναζιού.

Βήμα 10: Έναρξη συναρμολόγησης στο SolidWorks

Αρχικά, τοποθετήστε όλα τα μέρη που δημιουργήθηκαν στα προηγούμενα βήματα μαζί με το εξωτερικό κουμπί, τις βίδες και τα παξιμάδια εκτός ράφι, καθιστώντας το σώμα της αναπηρικής πολυθρόνας το βασικό εξάρτημα.

Ξεκινήστε ζευγαρώνοντας το σώμα και το γρανάζι κάνοντας κλικ στην άκρη του γραναζιού και στην άκρη του σώματος και χρησιμοποιήστε ένα ομόκεντρο σύντροφο. Στη συνέχεια, κάντε κλικ στην όψη του γραναζιού και στο σώμα για να δημιουργήσετε έναν συμπτωματικό σύντροφο.

Στη συνέχεια, ζευγαρώστε το σώμα και το κουμπί κατεύθυνσης κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του κουμπιού κατεύθυνσης και στο σώμα για να δημιουργήσετε ένα συμπίπτον σύντροφο.

Τώρα, ζευγαρώστε το εξωτερικό πόμολο και το σώμα του αναπηρικού αμαξιδίου κάνοντας κλικ τόσο στο πρόσωπο του εξωτερικού κουμπιού όσο και στο σώμα για να δημιουργήσετε ένα συμπτωματικό σύντροφο.

Δημιουργήστε ένα ομόκεντρο σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του σώματος και στο πρόσωπο του εξωτερικού κουμπιού.

Στη συνέχεια, κάντε ένα ομόκεντρο σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του κουμπιού κατεύθυνσης και στην άκρη του σώματος.

Τώρα κάντε κλικ στα πρόσωπα του σώματος και του πιόνι για να δημιουργήσετε ένα συμπτωματικό σύντροφο και επαναλάβετε για το άλλο πιόνι.

Δημιουργήστε εφαπτόμενο σύντροφο κάνοντας κλικ στην πρόσοψη του κουμπιού κατεύθυνσης και το πιόνι και επαναλάβετε για το άλλο πιόνι.

Στη συνέχεια, δημιουργήστε ένα συμπτωματικό σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του σώματος και στην εξωτερική θήκη και κάντε ένα ομόκεντρο σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του σώματος και στην άκρη της εξωτερικής θήκης. Στη συνέχεια, κάντε το πρόσωπο του σώματος και το πρόσωπο της εξωτερικής θήκης παράλληλο.

Δημιουργήστε μια οριακή γωνία που έχει μέγιστη τιμή 78 μοίρες και ελάχιστη τιμή 35 μοίρες για το πρόσωπο του σώματος και το πρόσωπο του πιόνι και επαναλάβετε για το άλλο πιόνι.

Μετά, ζευγαρώστε την άρθρωση και το σώμα κάνοντας κλικ στο πρόσωπο και των δύο για να δημιουργήσετε ένα ομόκεντρο σύντροφο. Στη συνέχεια, δημιουργήστε ένα κεντρικό πλάτος για δύο πλευρές της άρθρωσης και του σώματος.

Στη συνέχεια, δημιουργήστε ένα ομόκεντρο σύντροφο για την άκρη του βραχίονα μοχλού και την άκρη της άρθρωσης. Δημιουργήστε ένα άλλο κεντρικό ζεύγος πλάτους και για τις δύο όψεις της άρθρωσης και του μοχλού.

Φτιάξτε ένα άλλο ομόκεντρο σύντροφο για το πρόσωπο της άρθρωσης και της βίδας. Στη συνέχεια, δημιουργήστε μια εφαπτομένη σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο της άρθρωσης και στο πρόσωπο της βίδας.

Στο δεξί επίπεδο, σχεδιάστε δύο γραμμές αξόνων για μελλοντική αναφορά ζευγαρώματος, με την πρώτη γραμμή να βρίσκεται εκεί που το σώμα συναντά την άρθρωση και τη δεύτερη όπου η άρθρωση συναντά το μοχλό.

Στη συνέχεια, δημιουργήστε ένα ομόκεντρο σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του βραχίονα μοχλού και στη δεύτερη βίδα. Μόλις ζευγαρώσετε, δημιουργήστε ένα άλλο εφαπτόμενο σύντροφο και με το πρόσωπο και των δύο συστατικών.

Με τον πρώτο άξονα που σχεδιάστηκε προηγουμένως, ζευγαρώστε την άκρη του πρώτου παξιμαδιού και τον άξονα για να δημιουργήσετε ένα ομόκεντρο σύντροφο.

Χρησιμοποιήστε ένα συμπτωματικό σύντροφο για το πρόσωπο της πρώτης βίδας και του πρώτου παξιμαδιού και επαναλάβετε για τη δεύτερη βίδα και παξιμάδι.

Κάντε ένα ομόκεντρο σύντροφο με την άκρη του δεύτερου παξιμαδιού και του δεύτερου άξονα.

Δημιουργήστε ένα άλλο ομόκεντρο σύντροφο με το πρόσωπο του σώματος και την εξωτερική όψη του πρώτου κοχλία. Επιπλέον, κάντε ένα συμπτωματικό σύντροφο για αυτά τα μέρη.

Φτιάξτε ένα ομόκεντρο σύντροφο για το πρόσωπο του πιόνι και την εξωτερική όψη του τρίτου κοχλία.

Δημιουργήστε συμπτωματικό σύντροφο με το πρόσωπο του σώματος και την εξωτερική όψη της τρίτης βίδας.

Στη συνέχεια, δημιουργήστε ένα άλλο ομόκεντρο σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο της εξωτερικής θήκης και στην εξωτερική όψη της τρίτης βίδας και κάντε τα συμπτωματικά.

Κάντε ένα ομόκεντρο σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του σώματος και στο πρόσωπο του πιόνι και κάντε τα συμπτωματικά. Επαναλάβετε για το άλλο πιόνι.

Κάντε ένα ομόκεντρο σύντροφο κάνοντας κλικ στο πρόσωπο του κουμπιού κατεύθυνσης και στο εξωτερικό κουμπί.

Τέλος, ζευγαρώστε το πρόσωπο του σώματος και την άκρη του κουμπιού κατεύθυνσης για να δημιουργήσετε ένα ομόκεντρο σύντροφο.

Βήμα 11: Παραγγείλετε ανταλλακτικά από τη McMaster-Carr

Παραγγείλετε το πλαστικό κουμπί δύο βραχιόνων (εξωτερικό πόμολο), χαλύβδινη βίδα ώμου από κράμα, χαλύβδινα εξαγωνικά παξιμάδια και δεσμούς καλωδίων από τη McMaster-Carr. Οι αριθμοί είδους είναι 65035K14, 92981A205, 90592A016 και 70215K61, αντίστοιχα.

Βήμα 12: Αποκτήστε ανταλλακτικά από το κατάστημα υλικού

Σε τοπικό κατάστημα υλικού, αποκτήστε τα εξής:

- Ακρυλικό φύλλο 18 "x 24" x.220"

- Διαφανής κόλλα (κόλλα E6000)

- Κάλυμμα υποδοχής PVC 1 (2)

- Σωλήνας PVC 1 "x 10" με απλό άκρο

- 1 αγκώνας PVC 90 μοιρών (2)

Βήμα 13: Κατασκευή των ανταλλακτικών

3D Printed Parts: Προετοιμάστε τα μέρη του SolidWorks και μετατρέψτε τα σε αρχεία STL. Από εκεί, τοποθετήστε τα μέρη στο λογισμικό Makerware και τοποθετήστε τα μέρη που χρειάζονται για εκτύπωση (κέλυφος του σώματος, γρανάζια, κομμάτι στερέωσης, πιόνια, κουμπί κατεύθυνσης, εσοχές βραχίονα*). Εάν τα μέρη δεν ταιριάζουν στο κρεβάτι του εκτυπωτή, περιμένετε να επανεκτυπώσετε ξανά. Κατά την εκτύπωση, φροντίστε να προσθέσετε υποστηρίγματα και σχεδιάκια για να αποτρέψετε την αποτυχία των εκτυπώσεων.

Laser Cut Parts: Χρησιμοποιώντας το ακρυλικό 18 "επί 24", μπορούν να κατασκευαστούν οι μπροστινές και πίσω πλάκες του εξωτερικού περιβλήματος του σώματος. Αυτό μπορεί να γίνει λαμβάνοντας την μπροστινή όψη και των δύο πλακών στο SolidWorks και αποθηκεύοντάς τα και τα δύο ως αρχείο DWG. Αυτά μπορούν στη συνέχεια να μεταφορτωθούν στο λογισμικό κοπής λέιζερ (στην περίπτωση αυτή Epilog) στο οποίο ο προσανατολισμός τους μπορεί να ρυθμιστεί όπως φαίνεται στην εικόνα. Δύο από το καθένα θα κοπούν από το ακρυλικό και από το υπόλοιπο υλικό θα κοπούν δύο ορθογώνια. Τα ορθογώνια θα χρησιμεύσουν ως υποβραχιόνια.

Μέρη κοπής με το χέρι: Πάρτε τους σωλήνες και κόψτε τους σε διαφορετικά μήκη (δύο από 4,5 ίντσες για τη λαβή, δύο από 4,5 ίντσες για την άρθρωση, δύο από 6,5 ίντσες για το μοχλό και δύο από 13,25 ίντσες για τον βραχίονα). Από εκεί, κόψτε τα κομμάτια βραχίονα 13,25 ιντσών στο ένα άκρο (30 ή 35 mm) στη μέση της άλλης πλευράς του σωλήνα και ανοίξτε μια τρύπα 1/4 15 mm από τις άκρες του σωλήνα. Κόψτε και τρυπήστε δύο Τεμάχια αρμών 4,5 ιντσών με τον ίδιο τρόπο αλλά και στις δύο πλευρές του σωλήνα PVC. Κάντε το ίδιο (κόψτε και τρυπήστε) στη μία πλευρά του βραχίονα μοχλού, σωλήνα 6,5 ιντσών.

*Μπορούν να χρησιμοποιηθούν εσοχές βραχίονα ή ολόκληρο το στήριγμα βραχίονα στο προηγούμενο βήμα.

Βήμα 14: Βάλτε μαζί όλα τα μέρη

Συναρμολόγηση σώματος:

Πάρτε το κομμένο με λέιζερ εξωτερικά κομμάτια σώματος και τα τρισδιάστατα τυπωμένα κομμάτια κελύφους. Πάρτε τη μία πλευρά του εξωτερικού περιβλήματος και κολλήστε ανάλογα τα κομμάτια του κελύφους στις άκρες του περιβλήματος. Στη συνέχεια, πάρτε ένα λαστιχάκι και τυλίξτε το γύρω από τα δύο πιόνια. Τοποθετήστε τα πιόνια στις αντίστοιχες θέσεις τους και χρησιμοποιήστε το μερικώς σπειρωμένο μπουλόνι και τοποθετήστε το μέσα από την τρύπα του σώματος και τα πιόνια. Στη συνέχεια, πάρτε το κουμπί κατεύθυνσης και το πλαστικό κουμπί. Τοποθετήστε το πλαστικό κουμπί στο εξωτερικό περίβλημα και στρίψτε τα δύο μαζί με το εξωτερικό περίβλημα μεταξύ των δύο. Τέλος, τοποθετήστε το γρανάζι στην αντίστοιχη οπή του και τοποθετήστε το πάνω καπάκι του εξωτερικού περιβλήματος πάνω στο γρανάζι και κολλήστε το κέλυφος στο επάνω εξωτερικό περίβλημα. Αφήστε το να καθίσει και να στεγνώσει. Θυμηθείτε επίσης να στερεώσετε τα δύο μπουλόνια μερικώς σπειρωμένα με τα εξαγωνικά παξιμάδια αφού τοποθετήσετε και κολλήσετε το επάνω καπάκι στο κέλυφος.

Πάρτε τον σωλήνα PVC μοχλού 6,5 ιντσών και κολλήστε τον στο κάτω μέρος του σώματος. Από εκεί, αφήστε το να καθίσει και να στεγνώσει. Πάρτε το τοποθετημένο κομμάτι και σύρετέ το μέσω του σωλήνα μέχρι να τοποθετηθεί στο κάτω μέρος του σώματος. Πάρτε ένα τρυπάνι 1/4 ιντσών και ανοίξτε τις τρύπες πάνω στο σωλήνα και μέσα από το σώμα στις αντίστοιχες θέσεις του. Ασφαλίστε τα μπουλόνια με ένα εξάγωνο παξιμάδι.

Συναρμολόγηση του βραχίονα:

Με το στήριγμα βραχίονα, απλώς τοποθετήστε και κολλήστε τις εσοχές στις 4 γωνίες του στηρίγματος βραχίονα. Στη συνέχεια, ανοίξτε δύο τρύπες (οπές 5/32 ) σε κάθε πλευρά των εσοχών και τοποθετήστε φερμουάρ μέσω αυτών. Οι μεγαλύτερες εγκοπές μπορούν στη συνέχεια να ευθυγραμμιστούν και να φερμουάρ στο βραχίονα μοχλού σωλήνα PVC 13 ιντσών. Η μικρότερη εσοχή πρέπει να ευθυγραμμιστεί και αργότερα να στερεωθεί στον βραχίονα της αναπηρικής πολυθρόνας πριν από τη χρήση.

Συναρμολόγηση του βραχίονα μοχλού:

Τοποθετήστε το καπάκι στον σωλήνα λαβής 4,5 ιντσών και τοποθετήστε τον αγκώνα με ασφάλεια στην άλλη πλευρά. Με το άλλο άνοιγμα του αγκώνα, τοποθετήστε τον σωλήνα βραχίονα 13 ιντσών και συνδέστε τον στη μία πλευρά του συνδέσμου (σωλήνας 4,5 ιντσών) με ένα μπουλόνι ώμου. Στην άλλη πλευρά της άρθρωσης, πάρτε ένα άλλο μπουλόνι ώμου και ενώστε το με το κομμάτι του μοχλού (σωλήνας 6,5 ιντσών). Πάρτε ένα εξάγωνο παξιμάδι και ασφαλίστε το μπουλόνι ώμου. Επειδή τα μπουλόνια των ώμων είναι μερικώς σπειρωμένα, οι αρμοί στους οποίους είναι προσαρτημένος μπορεί να είναι εύθραυστοι. Για να κάνετε τις αρθρώσεις πιο σφιχτές και ασφαλείς, τοποθετήστε περίπου πέντε φερμουάρ γύρω από κάθε μπουλόνι ώμου για να σφίξετε κάθε άρθρωση.

Βήμα 15: Επαναληπτικός έλεγχος

Για δοκιμή, βεβαιωθείτε ότι έχετε πρόσβαση σε ένα από τα αναπηρικά αμαξίδια.

Συνδέστε τον μοχλό βραχίονα στον τροχό. Βεβαιωθείτε ότι τα μέρη ταιριάζουν εκεί που υποτίθεται ότι πρέπει να πάνε και βεβαιωθείτε ότι ορισμένα μέρη είναι παράλληλα με αντίστοιχα μέρη της αναπηρικής πολυθρόνας, όπως το βραχίονα. Βεβαιωθείτε ότι οι οπές που έχουν ανοίξει στον σωλήνα αλουμινίου και το σώμα του βραχίονα μοχλού είναι ευθυγραμμισμένες. Εάν τα μέρη είναι δυσανάλογα, τότε επιστρέψτε και κάντε μερικές αλλαγές διαστάσεων.

Μόλις οι διαστάσεις και οι σχέσεις είναι όλες σωστές, βάλτε έναν δοκιμαστή να καθίσει στο αναπηρικό καροτσάκι και χρησιμοποιήστε το μοχλό βραχίονα. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα ελεύθερου αμαξώματος, ο δοκιμαστής θα σπρώξει οριζόντια προς τα εμπρός για να δημιουργήσει μια διαγώνια δύναμη που θα χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσει μια ροπή και να ωθήσει το αναπηρικό αμαξίδιο προς τα εμπρός. Αναλύστε τυχόν προβλήματα: ευκαμψία της άρθρωσης, περίσσεια ή έλλειψη οριζόντιου χώρου, σπάσιμο τμημάτων κ.λπ.

Αναλύστε προβλήματα και επανασχεδιάστε ξανά.

Στο πρωτότυπό μας, το αναπηρικό αμαξίδιο κινήθηκε, αλλά με αργό ρυθμό. Το μέρος του σώματος δεν τελείωσε την κόλληση εγκαίρως, οπότε ο μοχλός έσπασε κατά τη διάρκεια της δοκιμαστικής λειτουργίας μας. Επιπλέον, ο σύνδεσμος μπορεί να ήταν πολύ μεγάλος και χαλαρός και μπορεί να μην υπήρχε αρκετός οριζόντιος χώρος και κίνηση στον βραχίονα του μοχλού, και τα δύο αυτά περιορίζοντας την ποσότητα δύναμης που ασκείται ανά ώθηση.

Βήμα 16: Σελίδα συνεισφορών

Ατομικές συνεισφορές για το σύστημα υποστήριξης

Υπεύθυνη Έργου: Sophia Ynami 12732132

- Η υπεύθυνη έργου, Sophia Ynami, ήταν υπεύθυνη για να βεβαιωθεί ότι κάθε μέλος της ομάδας θα λογοδοτεί για τα αντίστοιχα καθήκοντά του και ότι όλα τα καθήκοντα έχουν ολοκληρωθεί εγκαίρως. Βοήθησα στην τελική διαδικασία συναρμολόγησης καθώς επίσης δοκίμασα και έκανα προσαρμογές στη συσκευή πριν από την τελική εκτέλεση.

Κατασκευαστής: Yvonne Szeto 94326050

- Ο κατασκευαστής, Yvonne Szeto, ήταν υπεύθυνος για την προετοιμασία των διαφορετικών εξαρτημάτων για συναρμολόγηση. Wasμουν υπεύθυνος για την κοπή των πρώτων υλών με λέιζερ, τη διάτρηση και την τρισδιάστατη εκτύπωση διαφορετικών τμημάτων. Συγκέντρωσα επίσης τα διάφορα εξαρτήματα μαζί.

Μηχανικός Υλικών: Willis Lao 15649487

- Ο μηχανικός υλικών, Willis Lao, ήταν υπεύθυνος για να αποφασίσει ποια υλικά θα χρησιμοποιήσει για κάθε στοιχείο του έργου και να τα παραγγείλει/επιλέξει από το McMaster Carr/Home Depot. Συνέβαλα επίσης στα Instructables γράφοντας την εισαγωγή, την ανάλυση κόστους, τη βήμα προς βήμα διαδικασία δημιουργίας εξαρτημάτων και τη συναρμολόγηση.

Δοκιμαστής: Matthew Maravilla 25352925

- Ο ελεγκτής, Matthew Maravilla, ήταν υπεύθυνος για την επίβλεψη και την ανάλυση της επαναληπτικής μεθόδου δοκιμής, συμπεριλαμβανομένης της δοκιμής του βραχίονα μοχλού και της αναφοράς της διάστασης ή των αλλαγών τμημάτων που πρέπει να προσαρμοστούν. Wasμουν επίσης υπεύθυνος για το περίγραμμα και την πλειοψηφία των Οδηγιών.

Κύριος Σχεδιαστής: Anthony Cheuk 30511803

- Ο επικεφαλής σχεδιαστής, Anthony Cheuk, ήταν υπεύθυνος για την επίτευξη ενός εφικτού σχεδιασμού λαμβάνοντας υπόψη τα διαφορετικά υλικά που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και προετοιμάζοντας τα αρχεία και το σχέδιο έτοιμο για κατασκευή (τρισδιάστατη εκτύπωση και κοπή λέιζερ).