ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПРОТЕЗИРОВАНИЕ
ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ПРОТЕЗОВ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ
Часть 4
ПАРАМЕТРЫ НАГРУЖЕНИЯ ПРИ ОСНОВНЫХ ИСПЫТАНИЯХ
Издание официальное
ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Ракетно-космической корпорацией «Энергия» имени С.П. Королева и Центральным научно-исследовательским институтом протезирования и протезостроения
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 381 «Технические средства для инвалидов»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 28 июля 1998 г. № 303
3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 10328-4—96 «Протезирование. Испытания конструкции протезов нижних конечностей. Часть 4. Параметры нагружения при основных испытаниях конструкции»
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
© ИПК Издательство стандартов, 1998
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России
И
Содержание
1 Область применения........................................................
2 Нормативные ссылки.......................................................
3 Определения..............................................................
4 Общие требования к испытаниям..............................................
Приложение А Исходные данные для определения условий нагружения и уровней нагрузки при испытаниях....................................................
III
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИПротезированиеИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ПРОТЕЗОВ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙЧасть 4. Параметры нагружения при основных испытаниях
Prosthetics. Structural testing of lower-limb prostheses.
Part 4. Loading parameters of principal structural tests
Дата введения 1999—01—01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на протезы голени и бедра.
Примечание — Испытания проводят на моделях полной конструкции, частичной конструкции или отдельных узлов и деталей протеза.
Настоящий стандарт устанавливает значения:
- смещений при подготовке, установке и нагружении образцов;
- испытательных сил при статических и циклических испытаниях.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р ИСО 10328-1-98 Протезирование. Испытания конструкции протезов нижних конечностей. Часть 1. Схемы испытаний
ГОСТ Р ИСО 10328-3-98 Протезирование. Испытания конструкции протезов нижних конечностей. Часть 3. Методы основных испытаний
3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ Р ИСО 10328-1.
4 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ
4.1 Уровни нагрузки при испытаниях
Вследствие значительных различий в условиях эксплуатации протезов нижних конечностей взрослыми и детьми при испытаниях требуются уровни нагрузки различных серий.
Обозначение уровней нагрузки серии А протезов нижних конечностей для взрослых приведено в таблице 1. Параметры каждого уровня нагрузки серии А установлены в таблицах 3—6.
Примечание — Разработку уровней нагрузки для детских протезов нижних конечностей планируют.
4.2 Испытательные силы
Уровень нагрузки |
А100 |
А80 |
А60 |
Для упрощения пользования настоящим стан- Таблица 1 — Обозначение уровней нагрузки дартом в таблице 2 указаны номера пунктов ГОСТ протеза для взрослых Р ИСО 10328-3 и таблиц настоящего стандарта, в которых установлены требования к применению соответствующих испытательных сил.
Издание официальное
Таблица 2 — Указания по применению испытательных сил |
Испытательная сила |
Номер пункта ГОСТ Р ИСО 10328-3 |
Номер таблицы настоящего стандарта |
Стабилизирующая испытательная сила Fstab = 50 Н |
5.4.2.4, 5.4.2.6, 6.1.4, 6.1.7, 6.1.8, 6.2.4, 7.2.5 |
— |
Опрессовочная испытательная сила Fset = 0,8 Fc |
5.4.2.3, 6.1.3, 6.2.3, 7.2.4 |
— |
Проверочная испытательная сила концевых креплений Fpa = 1,2 Fsu (для хрупкого разрушения) |
5.4.2.5, 5.4.2.7, 5.4.3 |
6 |
Статическая проверочная испытательная сила Fsp — 1,75 Fc |
6.1.6, 7.1.5 |
6 |
Статическая предельная испытательная сила: Fsu = 1,5 FSp (для пластического разрушения) Fsu = 2,0 Fsp (для хрупкого разрушения) |
6.2.7 6.2.6, 6.2.7 |
|
Начальная сила Fmin — 50 Н |
7.1.1, 7.2.8, 7.2.10 |
— |
Циклическая испытательная сила Fc |
5.4.2.3, 6.1.3, 6.2.3, 7.1.1, 7.1.3, 7.2.4, 7.2.9 |
6 |
Максимальная циклическая испытательная сила Fmax |
7.1.1, 7.1.3, 7.2.7, 7.2.10 |
6 |
|
В миллиметрах
Таблица 3 — Типовая комбинация размеров элементов моделей для всех уровней нагрузки |
Расстояние между базовыми |
Типовая комбинация элементов моделей1* |
плоскостями |
А |
В |
С |
ит—ик |
150 |
— |
ит-иА |
|
|
590—йг |
Uk-U, |
V-
1
О |
|
|
Uk-Ur |
— |
500 |
— |
Ua-Ur |
60+Лг |
— |
_60+К_ |
Общая длина |
650 |
|
^ hr — рекомендованная высота каблука, мм;
А — для модели полной конструкции;
А, В, С — для моделей частичной и любой другой конструкции. |
Таблица 4 — Значение смещения голеностопных и коленных узлов при статических испытаниях до разрушения
В миллиметрах |
Базовая
плоскость |
Направление |
Смещение2* |
А100 |
А80 |
А60 |
Условие нагружения |
I |
II |
I |
II |
I |
II |
Верхняя1^ |
/т |
82 |
55 |
89 |
51 |
81 |
51 |
О j |
-79 |
-40 |
-74 |
-44 |
-85 |
-49 |
Коленная |
/к |
52 |
72 |
56 |
68 |
49 |
68 |
°к |
-50 |
-35 |
-48 |
-39 |
-57 |
-43 |
Голено-
стопная |
/а |
-32 |
120 |
-35 |
115 |
-41 |
115 |
°А |
30 |
-22 |
25 |
-24 |
24 |
-26 |
Нижняя^ |
_/-В_ |
-48 |
129 |
-52 |
124 |
-58 |
124 |
_°л_ |
45 |
-19 |
39 |
-22 |
39 |
-23 |
|
^ Только для руководства при установке образца. 2) По 6.2.5 ГОСТ Р ИСО 10328-3. |
Таблица 5 — Значение смещения голеностопных и коленных узлов при статических проверочных и циклических испытаниях
В миллиметрах |
Базовая
плоскость |
Направление |
Смещение2^ |
А100 |
А80 |
А60 |
Условие нагружения |
I |
II |
I |
II |
I |
II |
Верхняя1^ |
/т |
82 |
55 |
89 |
51 |
81 |
51 |
О у |
-79 |
-40 |
-74 |
-44 |
-85 |
-49 |
Коленная |
/к |
52 |
72 |
56 |
68 |
49 |
68 |
0 к |
-50 |
-35 |
-48 |
-39 |
-57 |
-43 |
Голено-
стопная |
/а |
-32 |
120 |
-35 |
115 |
-41 |
115 |
0 А |
30 |
-22 |
25 |
-24 |
24 |
-26 |
Нижняя1^ |
/в |
-48 |
129 |
-52 |
124 |
-58 |
124 |
°в |
45 |
-19 |
39 |
-22 |
39 |
-23 |
|
^ Только для руководства при установке образца, ,2) По 6.1 и 7.2.6 ГОСТ Р ИСО 10328-3. |
Таблица 6 — Значение испытательных сил |
Уровень
нагрузки |
Условие
нагружения |
Проверочные
испытания
оснастки |
Статические испытания |
Циклические испытания |
Испытательная сила
Vй |
Испытательная сила Fsp>H |
Предельная испытательная сила для разрушения Fsu, Н |
Испытательная сила FC)H |
Максимальная испытательная сила F
max’
Н (F - +F )
min o' |
Число
циклов |
пластичес
кого |
хрупкого |
А100 |
I |
5376 |
2240 |
3360 |
4480 |
1280 |
1330 |
3-106 |
II |
4830 |
2013 |
3019 |
4025 |
1150 |
1200 |
А80 |
I |
4956 |
2065 |
3098 |
4130 |
1180 |
1230 |
п |
4347 |
1811 |
2717 |
3623 |
1035 |
1085 |
А60 |
I |
3864 |
1610 |
2415 |
3220 |
920 |
970 |
II |
3348 |
1395 |
2092 |
2790 |
797 |
847 |
|
3
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ НАГРУЖЕНИЯ И УРОВНЕЙ НАГРУЗКИ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
А.1 Различные условия нагружения и уровни нагрузки при испытаниях
Значения изгибающих моментов и испытательных сил в голеностопном и коленном узлах для условий нагружения I и II и уровней нагрузки А100, А80 и А60 — по таблице А.1.
Значения осевой силы и крутящего момента, вычисленные по формулам, приведенным в А.2, — по таблице A.2.
Таблица А.1 — Значения моментов и испытательных сил в голеностопном и коленном узлах для
различных условий нагружения и уровней нагрузки |
Параметр |
Условие нагружения |
I |
II |
А100 |
А80 |
А60 |
А100 |
А80 |
А60 |
Испытательная сила F, Н |
1280 |
1180 |
920 |
1150 |
1035 |
797 |
Момент в голеностопном узле Мао, Н*м |
-39,5 |
-39,5 |
-36,1 |
137 |
118 |
91 |
Момент в голеностопном узле Маь Н-м |
-37 |
-28 |
-21,3 |
25,1 |
25,1 |
20,5 |
Момент в коленном узле Мко, Н-м |
64,2 |
64,2 |
43 |
81,8 |
70 |
53,6 |
Момент в коленном узле MfCf> Н-м |
61,7 |
54,9 |
50 |
40 |
40 |
34 |
|
Таблица А.2 — Расчетные значения осевой силы и крутящего момента для различных условий
нагружения и уровней нагрузки
Параметр |
Условие нагружения |
I |
II |
А100 |
А80 |
А60 |
А100 |
А80 |
А60 |
Осевая сила Fu, Н |
1234 |
1137 |
884 |
1142 |
1028 |
791 |
Крутящий момент Ми, Н-м |
-0,1 |
-0,8 |
-2,4 |
7,1 |
6,9 |
6,0 |
А.2 Расчет осевого сжатия и крутящего момента
Формулы для расчета осевого сжатия Fu и крутящего момента М^ по заданным значениям испытательной силы F, моментов в коленном и голеностопном узлах и расстояния ак—иА, соответственно, следующие:
мАо-м
“к-“а
^ "К-«А |
U |
Ko-mJ |
Мдг |
|
Мао MKf МАо - МКо (А.2) |
v «к - «А ^ |
Fu |
ч «К-«А ) |
FU ~ Fu (ик - иА) |
|
А.З Расчет смещений голеностопного и коленного узлов (раздел 7 ГОСТ Р ИСО 10328-1)
Формулы для расчета смещений голеностопного и коленного узлов/и о по значениям осевой силы F и изгибающих моментов М в этих узлах приведены ниже.
Смещение голеностопного узла вперед:
(А.З)
Смещение голеностопного узла наружу:
V
Смещение коленного узла вперед:
(А.5)
Смещение коленного узла наружу:
(А.6)
5
УДК 615.477.22:006.354 ОКС 11.180 Р23 ОКСТУ 9444
Ключевые слова: протезы нижних конечностей, испытания конструкции, основные испытания, параметры нагружения, смещения, сила
6
Редактор Л.В. Афанасенко Технический редактор Н.С. Гришанова Корректор С.И. Фирсова Компьютерная верстка С.В. Рябовой
Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 17.08.98. Подписано в печать 23.09.98. Усл.печ.л. 1,40. Уч.-изд.л. 0,57.
Тираж 202 экз. С 1145. Зак. 1777.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14. Набрано в Издательстве на ПЭВМ Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256.
ПЛР № 040138
3.1—1735