A mosdó használata mindenki napjának megszokott része, azonban a mozgáskorlátozottak, sérüléssel vagy fogyatékkal élők számára a hagyományos fürdőszobák használata kihívást jelenthet. A hagyományos fürdőszobákban legfeljebb alkalmanként korlátok vagy szélesebb fülkék találhatók, ezek azonban még mindig nem jelentenek teljes megoldást minden mozgáskorlátozott felhasználó számára. A WC magasságának állíthatósága és akadálymentesítése olyan speciális területek, amelyeken a nagyobb nyilvános helyeken lehetne javítani. Ezek a megoldások ma már léteznek; azonban főként otthoni, magánjellegű környezetben használják őket, és nem megfizethetőek a nyilvános helyeken való gyakorlati használatra. Ebben a cikkben bemutatjuk az RIT MSD Universal Lavatory Test Stand csapatának útját, amelynek során megfizethető, gyors és egyszerű, beépíthető WC-megoldásokat fejlesztettek ki a mozgáskorlátozottak számára.
Csapat bemutatása
Az „Egy mozgásban lévő WC!” néven is ismert Univerzális Mosdó Tesztállvány a Rochesteri Műszaki Intézet különböző mérnöki területeken tanuló hallgatóinak csapatprojektje:
Robert Cho – gépész- és rendszermérnök
Aubrey Figoras – gépészmérnök és CAD tervező
Chloe Cattadoris – ipari mérnök és projektmenedzser
John Lowenhaupt – villamosmérnök és oktató
Zach Flickinger – villamosmérnök és rendszermérnök
Manny Pizarro – gépészmérnök és beszerző
A projekt eredeti ötletét Daniel Phillips és Stan Rickel vetette fel a ...-ból. RIT LiveAbility Lab, who were seeking to create an accessible lavatory that could accommodate users with mobility issues. The goal was to develop a moveable toilet that would adhere to ADA standards when in a home position but could also be adjusted (both manually and automatically) in height to suit any user's needs. Through the guidance of the RIT Multidisciplinary Senior Design program, the team spent the first semester identifying customer requirements, benchmarking existing products, and developing a preliminary system design.
A rendszer tervezése és kialakítása
A mechanikus rendszert SolidWorks programmal tervezték, míg az elektromos rajzokat Altium segítségével. A mechanikai tervezés alapjául a következőt választották: Watts ISCA-101-R IS öntöttvas szekrénytartó, amely elbírt egy amerikai szabványú fali WC-t, és 500 font teherbírásra volt méretezve. A teljes becsült terhelés magában foglalta a 77 fontos WC-hordozót, a WC körülbelül 50 fontját, és legfeljebb 350 fontot, amely egy 99. percentilis ember befogadására alkalmas.
Because the load was cantilevered, the design required guide rails to help counter the induced moment. A stress analysis performed by the team helped to determine that two guide rails made of 1-1/2 hüvelyk diameter 1566 carbon steel would be sufficient for supporting the load without yielding due to bending or fatigue.
A fadarabok kivágása
Az építkezés nagy része ekkor készült el: A konstrukció az RIT kampuszon található alkotói tér, amely az RIT hallgatóinak személyes és tantermi projektjeinek támogatására szolgál. A WC-tartót körülvevő összes fa alkatrészt, valamint a keret fejlécét és láblécét egy ShopSabre CNC marógép, a szükséges furatok pontossága és összetettsége miatt.
A csapat egy sor fa pallót tervezett, amelyekre a WC-tartót fel lehet szerelni. Ezeknek a fa pallóknak négy nagy teherbírású lineáris golyóscsapágyat is tartalmazniuk kellett, amelyek a vezetősíneket húzzák, és területet biztosítanak a következőknek: aktuátorok felszerelendő. Az ehhez kiválasztott anyag egy 1 hüvelyk vastag fenyődeszka volt a Lowe'sEgy CNC marógép segítségével a csapat egy 1 hüvelyk vastag fenyőpanelből a WC-tartó rendszerhez szükséges alkatrészeket tudott vágni.
Framing for the system was made of 2x12 dimensional lumber, with the side studs of the frame doubled up for extra strength. As part of this frame, the team designed a custom header and footer to which the guide rails would be mounted. These Az univerzális mosdó tesztállvány keretének CNC-megmunkált alkatrészei az alábbi képen láthatók, ahol a felső darab a keret fejléce, amelyre a lineáris aktuátorok fel lesznek szerelve.
Megfelelő lineáris aktuátorok kiválasztása
For this project, linear actuators were carefully selected based on three main factors:
- haladási sebesség
- dinamikus teherbírás
- lökethossz
The team needed a speed that was relatively fast, but also safe for human use, and a motion range of approximately 24 hüvelyk. After lots of research, they found the PA-17-24-850 hogy ez legyen a legjobb megoldás az igényeiknek megfelelően. Bár egyetlen aktuátor tökéletesen képes lett volna elbírni a teljes 500 fontos terhelést, a redundancia érdekében két aktuátort választottak.
Az összeszerelési folyamat
Miután az összes alkatrészt legyártották és megfelelő hosszúságúra vágták, a csapat összeszerelte a WC-tartó rendszert. A csapágyak fa deszkákba préselésével és a csapágyadapterek összecsavarozásával a csapat a csapágyakat a CNC-vel mart deszkák közé tudta „befogni”.
The rest of the frame was cut using a radial arm saw and assembled with a hand drill and screws. Any additional assembly was completed using 1/2 hüvelyk diameter bolts, nylock nuts, and socket wrenches.
Következő, egy COTS (kereskedelmi forgalomban kapható) WC-tartó biztosították a kettő között CNC-vel megmunkált fa pallókból összeszerelt WC-tartó rendszer.
Innen a lineáris vezetősíneket áttolták a csapágyakon, és mindkét végükre karimákat rögzítettek. A csapat ezután összeszerelte a keretet a WC-tartó köré, a vezetősín karimáit pedig a keret fejlécébe és láblécébe szerelték. Miután ez a lépés befejeződött a padlón, fel tudták állítani a teljes rendszert, és acél szögvasakkal a falra szerelték. BRK-17 rögzítőkonzolok.
A két PA-17 aktuátorok utoljára szerelték fel a rögzítőfurataikat a rögzítőkonzolok a keret fejlécén, teljes hosszukra kinyújtva, majd a WC-tartó rendszer aljához rögzítveMiután alaposan megbeszélték a csapat professzorával és az RIT Multidisciplinary Senior Design program mentorával, a ... mellett más elektronikai eszközöket is kipróbáltak. billenőkapcsoló telepítésüket szükségtelennek ítélték, mivel végül úgy döntöttek, hogy nem hajtják végre az eredetileg tervezettet vezérlőrendszerAz összeszerelt univerzális mosdó tesztállvány, most PA-17 aktuátorokkal billenőkapcsolóhoz csatlakoztatva alább látható.
Végső tesztek és eredmények
Végül a csapat nem tudta megvalósítani a AC-26-30 sebességszabályozók időben, mivel félreértették a sebességszabályozók működését. Korábban a csapat megpróbálta ezeket a sebességszabályozókat a bemeneti oldalon lévő kapcsolóeszközökkel működtetni, azonban a kapcsolóeszközöknek a kimeneti oldalon kellett lenniük a megfelelő működéshez. Emiatt a sebességszabályozóik tökéletesen működtek az egyik irányban, de a polaritás megfordítása nem működött. Mivel nem volt elég idő a hibaelhárításra és a rendszer újratervezésére, a csapatnak ki kellett hagynia ezt a funkciót, és egyetlen billenőkapcsolóval kellett dolgoznia a felhasználói vezérléshez.
Az időbeli korlátok miatt az Arduino Unót és az előre beállított magasságú RFID-t tartalmazó elektromos rendszert nem építették be a rendszerbe, így azok egyelőre teljesen elméleti munkának számítottak. A csapat sikeresen elvégezte az elkészült univerzális mosdó tesztállvány súly- és mozgástesztjét 350 font terheléssel a megfelelő működés ellenőrzése érdekében.
ÖSSZEFOGLALVA
Az olyan kihívások ellenére, mint a megfelelő finanszírozás, a szakterületi ismeretek és az iparági tapasztalat hiánya, az RIT MSD Univerzális Mosdó Tesztállvány Csapata végül be tudta fejezni a projekt összeszerelését. A csapat hálás a lehetőségért, hogy életre kelthették a LiveAbility Lab ötleteit, és köszönetet mond Mark Minunninak a projekttel kapcsolatos útmutatásaiért és a jövőjükre vonatkozó valós tanácsaiért.
Köszönjük az RIT MSD Univerzális Mosdó Tesztállvány Csapatának, hogy megosztotta velünk a projektjét, és bemutatta, mennyire fontos az idő és a pénz a valós projektekben! Ha többet szeretne megtudni a... Rochesteri Műszaki Intézet, nyugodtan nézd meg őket YouTube, Facebook, és Instagram! Ha bármilyen kérdése van elektromos lineáris aktuátorainkkal kapcsolatban, vagy további termékeinkről szeretne bővebben beszélni, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk! Szakértők vagyunk a szakmánkban, és örömmel segítünk mindenben, amiben csak tudunk.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123
