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定制排气阀和分流器
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概述
大家好，
感谢您抽出宝贵的时间回顾我参加氧气阀分流器GrabCAD挑战赛的情况。
竞赛规则指出必须完全从ABS上打印出对象，这使得不可能制作最常用于精确测量患者氧气流量的工作流量计/调节器设置。这些设备使用弹簧，金属线和垫圈来实现其所需的功能。对ABS的限制使我们无法使用任何可用作垫圈的材料来防止氧气逸出。将来，使用Ninjaflex或其他可在爱好者级3D打印机上轻松打印的柔性细丝可能会面临挑战。
在创建分流设备时，使用普通的FDM打印机还消除了许多设计选项。尽管有这些挑战，我仍在努力寻找一种可行的解决方案，该解决方案易于打印并实现控制流量的目标。我可以使用质量守恒来更改内部几何形状的直径，以从不同的孔口创建已知的流速。为了使流量正确分配，必须根据开口的横截面积调整每个出口。对于名为5050分离器的第一部分，它将入口流量从储罐调节器中取出，并将流量分成两半。我以McMaster Carr Part 2429K56为例，将零件ID的尺寸定为5.6mm。然后，我通过划分5.6毫米直径的入口面积并重新计算新的横截面面积来计算新的分离器部分的直径。下面链接的电子表格对计算进行了很好的概述：
https://www.swiftcalcs.com/worksheets/37bdda44c30ca482cf2e931933a51d5c/Splitter_Area_Calculation
现在，我已经有了一个分流器来分流，我需要一种选择精确流速的方法。使用分流器，系统的用户将向分流器提供20 L / min的氧气。然后，分流器将每个分支的流量分成10 L / s。无需使用任何运动部件，我们就可以简单地“排出”流量以达到所需的量。第二部分用于此目的。使用链接的电子表格，该分支的流量将减少30％，这将使我们能够在分支的末端为患者提供7 L / s的流量。
使用Solidworks的流量模拟软件包，我可以复制不同直径的结果。它当然不是完美的，但是上述解决方案似乎确实可以提供合理的结果。在将STL发送到现场之前，这些部分可以由社区进行调整和验证。在下游使用一个简单的氧气罐和流量计，可以很容易地打印和验证每种所需流速的放气分流器。我照片中显示的分流器仅用了大约20分钟即可打印。
我知道在资源贫乏的情况下必须排出氧气不是理想的解决方案，但是在制造具有实际流量调节功能的分流器系统时，这似乎是最好的折衷方案。如果技术人员能够将氧气需求相似的患者分组，则可以避免一些浪费。他们可以根据排泄分配器的排泄百分比快速地头脑清算，以选择合适的分配器。它还需要额外的油管组，但我认为它能够很好地热插拔分离器，而不必完全打印新的油管。理想情况下，只需要打印新的出血分离器即可。这是Mike Yeats撰写的一篇很棒的博客文章，内容涉及现场修理流量计，这有助于将我推向没有垫圈或弹簧的简单设计。
随时提出任何问题以澄清系统的工作原理。我可以根据要求提供有关某些流量分析的更多信息。再次感谢您抽出宝贵的时间阅读我的文章！
最好的， 肖恩
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