Page 99 - Докторська дисертація_Ткачук

99

Оскільки хондроїтин сульфат, який входить до складу синовіальної

рідини та виконує змащувальну функцію, тому для вивчення можливості

заміни плазми крові під час трибологічних випробувань було використано

медичний препарат «Артифлекс хондро».

Трибологічні властивості оцінювали за коефіцієнтом тертя (f) трибопар

та інтенсивністю зношування (I) контртіла UHMWPE, яку визначали як

відношення об’ємного чи вагового зношування UHMWPE до шляху тертя.

Враховуючи, що схема взаємодії зразків при випробуваннях за схемою

«площина – кільце» відрізняється від схеми ASTM F732-82, а також, що вузол

тертя ендопротеза повинен мати дуже високу ступінь надійності, доцільно

досліджувати характер розподілу нормальних напружень на контактній

поверхні титанового кільця та контртіла з UHMWPE.

Розрахунок контактного тиску виконували методом кінцевих елементів

[302]. Для визначення нормальних контактних напружень використовували

представлену на рис. 2.13 б схему. Верхня плита – зафіксована, а нижня

оберталася при зусиллі притиску, спрямованому вертикально вгору. Кільце

розбите на 90000 кінцевих елементів з щільною концентрацією дрібніших

елементів в місцях контакту.

-1
Приймалися наступні граничні умови: P = 1,5 кН, n = 5,85 сек ,
коефіцієнт тертя – 0,12, тип матеріалу – жорстко-пластичний, теплообмін не

враховувався.

В результаті встановлено, що нерівномірність розподілу нормального

контактного напруження по поверхні тертя кільця не перевищує 3%, тобто

його можна визначати як відношення навантаження до площі контактної

поверхні.

Враховуючи, що контактний тиск на поверхні тертя штучного суглоба

змінюється від максимального на вертикальній осі до 0 на горизонтальній

[302], а епюра розподілу нормального тиску в парі «площина–кільце»

практично прямокутна, можна зробити висновок, що умови контактної