Samenvatting - Orthopedisch Technologisch Design

OTD 2
ORTHOPEDIE

Kari Verdoodt | 1 OR A | Juni 2023

,1. Passieve mechanische componenten
Passieve = er wordt geen extern vermogen toegevoegd (geen batterij, wel
veren of dempers)
 wel in staat om kracht op te slaan en vervolgens terug vrij te geven.

Actieve = alles met externe energie (elektriciteit, batterij, motor) bv.
bionische hand


1.1. Mechanische concepten
1.1.1. Veren

Veer = elastische constructie- element dat een tegenkracht levert die
toeneemt met de verplaatsing  slaat mechanische energie op + laat die




Wet van Hooke =
Rustleng
elasticiteitsmodulus:
te
weerstand tegen vervorming




ook weer vrij

Veer wordt uitgetrokken met kracht F. Hierdoor wordt de veer uitgetrokken
met lengte X  actie- reactie  veer levert kracht naar boven gericht.

 Verband tussen kracht en verplaatsing is lineair F = k.x
 F = kracht waarmee veer wordt uitgetrokken/ ingeduwd
 K = veerconstante: hoe groter de veerconstante, hoe stijver
 X = verleningen of verkorting
 Voorspanning = normale positie wijkt af van rustlengte, continue F
geleverd
 Behoud van energie = er wordt energie geleverd om veer te verkorten of
te verlengen. Wanneer de veer wordt losgelaten wordt diezelfde energie
weer teruggegeven.

1.1.1.1. Soorten veren

 Schroefveer:
o Trek- of drukbelasting
o Gemaakt van verenstaal
o Stijfheid hangt af van:
̵ Elasticiteitsmodulus (hoe hoger, hoe stijver)
̵ Diameter (hoe hoger, hoe stijver)

1

, ̵ Aantal windingen (hoe meer, hoe stijver)
̵ Dikte windingen ((hoe dikker, hoe stijver)
̵ Ruimte tussen windingen (meer ruimte, meer ROM)


 Bladveren: (ophanging auto’s)
o Balk waarvan de lengte veel groter is dan de dikte die belast wordt
door buiging.
o Buigbelasting: doorbuiging balk  belasting weg = oorspronkelijke
vorm

 Gasveren: (hoog- laag tafels, koffers van auto’s)
o Trek- of drukbelasting
o Verende werking door samendrukking van gas
o Bestaat uit: cilinder met zuiger, gas wordt door de zuiger in de
cilinder samengedrukt
o Een ventiel in de zuiger zorgt ervoor dat de beweging gedempt
wordt

 Schotelveren:
o Niet- vlakke ronde schijven die over een as geplaatst wordt
o Ideaal om grote krachten op te vangen, leveren in kleine ruimte
o Krachtopbouw anders dan Wet van Hooke: stijfheid van schotelveer
neemt af bij meer kracht.




 Materiaal onder trek/ druk:
o Staaf materiaal (elastiekje) kan je ook als veer gebruiken

Torsieveren = kracht wordt niet lineair aangebracht.
 Helix torsieveer = schroevenveer, wordt belast met draaiende
beweging




(wasknijper, muizenval)




2

,  Torsiebalk = bladveer: balk met weerstand tegen torsie die met




torsie belast wordt.
 Spiraal torsieveer of klokveer = verschillende windingen van de
veer rond elkaar gestapeld (oude klokken, oprolbakje rolluiken)
 Excentrische trek-/ drukveer = door een veer, die trek en druk kan
belast worden, excentrisch (niet door midden, niet door rotatie-as) te
plaatsen creëer je een torsieveer.

1.1.1.2. Verschillende veren combineren

Verband tussen kracht en verplaatsing wordt gegeven door veerconstante
(stijfheid veer). Nieuwe veerconstante combineren door verschillende veren
in serie of parallel te zetten.
 Serie: allebei dezelfde kracht. De hoeveelheid die de twee veren dan
samen verlengd worden, is de som van de verlenging van elke
individuele veer: Ktot = K1 + K2
 Parallel: allebei dezelfde verlening. Kracht die de veren geven is
afhankelijk van hun stijfheid  veer met grootste constante geeft ook




1 1 1
meeste kracht: = +
K tot K 1 K 2

1.1.2. Dempers

Demper toevoegen  manier van reageren afhankelijk van de snelheid
waarmee F wordt toegevoegd.
→ Laat energie uit het systeem verdwijnen (visco- elasticiteit)
→ Pneumatische demper: op basis van luchtdruk
→ Hydraulische demper: op basis van vloeistof


1.2. Scharnieren en mechanische gewrichten

Scharnier = mechanische lager die 2 onderdelen met elkaar verbindt en
zorgt dat er een rotatiebeweging tussen de twee onderdelen plaatsvindt
(rond 1 as (het draaipunt)).

Doelen:

3