Projekt 2 badania igla.docx

Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica w Krakowie

WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROBOTYKI

Badania operacyjne i eksploatacyjne

              Wykonał:

              xxx

              Rok 2, Grupa 4

              Rok akademicki: 2010/11

              Sprawdził:

              Dr inż. Robert Pilch

ZADANIE: Na wybranym przykładzie przedstawić opracowany plan badań eksploatacyjnych.

CEL BADANIA

Celem badania jest analiza stanu zużycia igieł do wtryskiwaczy (penów) insulinowych, w przypadku ich wielokrotnego użycia.

CHARAKTERYSTYKA BADANEGO OBIEKTU TECHNICZNEGO

Przedmiotem badania jest igiełka stosowana w insulinoterapiio długości 8[mm], średnicach 0,2 i 0,15 [mm] i kącie rozwarcia końca około 25[°]. Wykonana ze stali specjalnej- chirurgicznej, pokryta poślizgową warstewką silikonową.

Rys1. Uproszczony widok igły.

Rys2. Fotografie powiększenia igły nowej.

LICZBA I SPOSÓB WYBORU OBIEKTÓW DO BADANIA

Do badania wybrano metodą na ślepo 10 obiektów

CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW BADAŃ

Badanie przeprowadzono przebijając dziesięciokrotnie różne miejsca wieprzowej skóry użytej jako tapicerka samochodowa. Skóra ta biologicznie i wytrzymałościowo jest bardzo podobna do ludzkiej dlatego wyniki są adekwatne dla przypadku użycia igieł na ciele ludzkim.

Rys3. Widok laboratorium.

Rys4. Schemat wykonywania iniekcjii insuliny.

SPOSÓB POMIARU CECH BADANYCH

Zużycie igieł po wykonaniu prób będzie mierzone wzdłuż osi rzędnych (po ich długościach) za pomocą Małego Mikroskopu Warsztatowego o niepewności pomiarowej

ep=L/1600 +HL/2550[μm]

Przy czym:

L=0,002-0,003[m] to obserwowana długość igiełki;

H=0,0002[m]to średnica igiełki.

ep przyjmuję zatem 1,25[μm].

SPOSÓB REJESTRACJI WYNIKÓW

Odczyt wyników wykonywany będzie za pomocą fotografii uzyskanych przez użycie MMW z narzuconą skalą i podziałką. Najbardziej użytecznymi informacjami odczytanymi z fotografii będzie pole płaszczyzny przebijającej ciało a także przybliżony stan chropowatości metalu igły na jego zewnętrznej powierzchni walcowej oraz na całej długości tworzącej stożka końcówki.

OPRACOWANIE STATYSTYCZNE WYNIKÓW ORAZ CHARAKTERYSTYKI

Obliczona w przybliżeniu wartość pola powierzchni badanego przedmiotu przed badaniem

A0=0,0000012[mm2] (por. rys2, rys5)

Natomiast chropowatość miękkiej warstwy polimerowej, podawana przez producenta

Ra=0,012

Rys5. Ostrze świeżo rozpakowanej igły

Po kłuciu pierwszym (rys6)

A1=0,00087[mm2]

Ra=0,05

Rys6. Igła użyta jeden raz

Kłucie drugie (rys7)

Rys7. Stan igły po drugim użyciu

A2=0,0016

[mm2]

Ra=0,1
 

Rys8. Kłucie drugie, inna próbka

Trzecia próba

A3=0,0043[mm2]

Ra=0,32

Rys9. Ta sama igła po trzecim ukłuciu. Daje się już zauważyć całkowite zdarcie powłoki poślizgowej z wierzchołka.

Czwarte użycie pena

A4=0,0087[mm2]

Ra=0,5

Rys10. Kłucie numer 4

Kłucie piąte

A5=0,012[mm2]

Ra=0,63

Rys11. Stan igły po piątym użyciu

Kłucie szóste

A6=0,021[mm2]

Ra=1

Rys12. Widok igły po wykonaniu szóstej próby.

Pozostałe wyniki zawarto w tabeli 1

Tabela1. Zestawienie wyników badań.

Wykreślnie, dane przedstawiają się następująco

Wykres1. Linia trendu współczynnika chropowatości Ra igły w trakcie kolejnych prób.

Wykres2. Powiększenie pola powierzchni kłującej w ciągu badań.

WYCIĄGNIĘCIE WNIOSKÓW I ICH WYKORZYSTANIE

Z zestawionych wyników można zauważyć, że największe zmiany w stanie konturów i powierzchni końca igły dokonują się po pierwszym ukłuciu. W ciągu badań na wartość współczynnika chropowatości Ra

najpierw wpływa zdarcie warstwy polimerowej, później odkształcenia w metalu rodzimym w postaci zadziorów i ubytków.

Dla bezpieczeństwa użytkowania ważniejsza jest jednak powierzchnia tnąca skórę, która za każdym razem znacząco się powiększa. Powierzchnia prostopadła do osi igły, w jej najgrubszym miejscu wynosi 0,03141[mm2]. Wartość taką przekraczamy średnio podczas dziewiątego ukłucia. Warto podkreślić, że powiększenie tego przekroju w stosunku do pola płaszczyzny tnącej igły nowej to blisko 2,5mln% !

Wielokrotne używanie penów jest w insulinoterapii zjawiskiem zaskakująco często występującym. Powodem takiej praktyki najczęściej nie są względy finansowe, gdyż NFZ refunduje zazwyczaj pewną ilość tych obiektów, a zakup pakietu penów to wydatek rzędu kilkunastu groszy.Ważnym natomiastczynnikiem są obawy i przesądy krążące wśród cukrzyków, a także powody osobiste, takie jak słaba...