ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Двигатель для системы искусственного сердца фирмы Мак-Доннелл — Дуглас из "Двигатели Стирлинга " Краткий обзор о результатах работы фирмы Мак-Дониелл— Дуглас ио созданию системы искусственного сердца с двигателем Стирлинга и гидравлическим насосом изложен в работе [175]. Принципиальная схема системы приведена на рис. 15.3. Блок двигателя состоит из источника тепловой энергии, двигателя Стирлинга и двух гидравлических подсистем — преобразования и аккумулирования давления. Блок насоса включает насос для циркуляции крови и две гидравлические подсистемы — привода и регулирования. [c.321] Более детально блок двигателя показан на рис. 15.4, а некоторые из его характеристик приведены в табл. 15,1 [175]. Двигатель Стирлинга выполнен в основном по вытеснительной схеме — с поршнем и вытеснителем в раздельных цилиндрах. Вытеснитель расположен в одном из цилиндров и совершает небольшие колебательные движения с малой длиной хода, что является следствием баланса действующих сил, возникающих от циклического изменения давления и разности в площадях его торцовых поверхностей. Перемещения вытеснителя осуществляются от небольшого приводного поршня, работающего от сил перепада давления — изменяющегося давления рабочего тела и постоянного давления (1,12 МПа) в буферной полости. Изменение частоты вращения достигается регулирующим клапаном, находящимся в магистрали, соединяющей цилиндр вытеснителя и подсистему преобразования давления. [c.321] Рабочим поршнем этого двигателя является гибкая металлическая диафрагма, по одну сторону которой находится газообразный гелий, а по другую — гидросмесь (жидкость на основе продуктов нефтепереработки). В качестве регенератора в двигателе используется кольцевой зазор между вытеснителем и стенкой цилиндра. [c.321] Перемещения вытеснителя в цилиндре и соответствующие ему перемещения гелия между горячей и холодной полостями связаны с изменением давления в рабочем объеме двигателя в диапазоне от 0,9 до 1,3 МПа. Это изменение давления действует на диафраг-менный поршень , заставляя его прогибаться и прокачивать гидросмесь при том же самом давлении. В поршневом насосе (преобразователе) давление гидросмеси повышается до 1,4 МПа, которое и является рабочим давлением гидропривода циркуляционного насоса крови. Гидросмесь высокого давления используется также и как охладитель для двигателя и отводит от него теплоту для окончательной ее диссипации в крови с помощью теплообменника, примыкающего к циркуляционному насосу. [c.321] Для разделения гидросмеси и рабочего тела в блоке двигателя используют четыре гибких металлических сильфона плоскую гофрированную диафрагму (рабочий поршень ), сильфон привода вытеснителя и два сильфона в буферной полости. Эти гибкие элементы не подвержены воздействию перепада давления и поэтому могут иметь большой ресурс работы. Абсолютный уровень рабочего давления вызывает необходимость решения проблемы о возможности достижения желательного десятилетнего срока их службы без технического обслуживания. Максимальная рабочая частота сильфонов в двигателе составляла 25 Гц, и в дальнейшем планируют ее увеличение до 35 Гц [175]. Для десятилетнего срока службы средняя рабочая частота сильфонов, равная 25 Гц, соответствует 3,28-10 циклам. Естественно, что безотказная работа гибких элементов на протяжении столь длительного срока представляет собой исключительно трудную проблему. [c.325] За десятилетний срок работы над описанной системой вспомогательного кровообращения, предназначенной для имплантации в тело животного, фирма Мак-Доннелл—Дуглас достигла значительных результатов в уменьшении ее массы и объема с одновременным увеличением общего КПД. Разработанная фирмой система имела следующие параметры общий КПД преобразования 15 % при входной тепловой мощности 33 Вт, объем 930 см (без учета дополнительной пенообразной теплоизоляции, составляющей 400 см ), масса 2,4 кг. Данную систему фирмы Мак-Доннелл— Дуглас использовали для осуществления экспериментов на животных (в основном телятах), проведенных группой специалистов по имплантации университета (шт. Вашингтон). Большинство экспериментов, кратко описанных в работе [175], были осуществлены с системой, в которой ядерный источник энергии был заменен электронагревателем. Более полные испытания системы с имплантацией ее шести телятам намечались на 1978 г. [c.326] Программа фирмы Мак-Доннелл—Дуглас по разработке искусственного сердца и полный перечень восьми ежегодных отчетов и десяти технических справок приведены в работе [179]. [c.326] Вернуться к основной статье