بررسی تجربی و تحلیلی نیرو در فرآیند سوراخکاری استخوان به کمک ارتعاشات آلتراسونیک
نویسندگان
1 مربی - مدیر گروه مهندسی مکانیک - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال. دانشجوی دکتری مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشگاه تربیت مدرس
4 دانشگاه تربیت مدرس
5 دانشگاه تربیت مدرس
doi
چکیده
عارضه شکستگی استخوان در پزشکی که ناشی از عوامل سانحه، کهولت سن و بیماری میباشد، از همان زمان که بشر شروع به کار و فعالیت نموده، وجود داشته است. فرآیند سوراخکاری استخوان، مرحله مهمی از بیحرکتسازی داخلی در عمل جراحی ارتوپدی محسوب میشود. نیروی مورد نیاز جهت تشکیل براده در فرآیند سوراخکاری، منجر به تولید حرارت در موضع سوراخ و وقوع پدیده نکروز حرارتی میگردد. تحقیق حاضر بصورت تجربی تاثیر ارتعاشات آلتراسونیک بر روی نیروی محوری، در فرآیند سوراخکاری استخوان ران گاو را مورد مطالعه قرار داده است. این روش مبتنی بر اعمال ارتعاشات فرکانس بالا و دامنه پایین در جهت پیشروی ماشینکاری بوده و قادر است با گسترش ترکهای ریز در استخوان و کاهش اصطکاک، موجب کاهش نیروهای برشی شده و همچنین سرعت تخلیه براده را افزایش داده که این عوامل در مجموع منجر به کاهش نیروهای سوراخکاری میشوند. نتایج تجربی نشان میدهند که فرآیند سوراخکاری استخوان به کمک ارتعاشات آلتراسونیک، نیروی محوری کمتری نسبت به فرآیند سوراخکاری معمولی ایجاد مینماید و سرعت چرخشی rpm 1000، سرعت بهینه برای دستیابی به حداقل نیروی محوری برای تمامی نرخهای پیشروی میباشد. ضمن آنکه به علت عدم وابستگی نیرو به مقدار نرخ پیشروی در این سرعت، قابل استفاده در عملهای جراحی ارتوپدی میباشد.