1. Введение
Современное общество сталкивается с рядом серьезных проблем в области здравоохранения, особенно в контексте обеспечения доступности медицинских услуг для населения страны. Одним из наиболее острых вопросов, требующих незамедлительного решения, является проблема медицинского обслуживания в сельских и удаленных районах. Несмотря на значительные достижения в области медицины и технологий, многие жители этих территорий по-прежнему сталкиваются с трудностями в получении качественной медицинской помощи. Отсутствие специализированных медицинских учреждений, недостаток квалифицированного персонала и ограниченный доступ к современным диагностическим технологиям создают значительные барьеры для своевременного выявления и лечения заболеваний.
В связи с этим передвижной медицинский комплекс для помощи в сельской местности представляет собой актуальное и необходимое решение, способное существенно улучшить ситуацию.
2. Методы и принципы исследования
Мобильные диагностические центры уже зарекомендовали себя как эффективный инструмент для преодоления географических и социальных барьеров в здравоохранении [1], [2].
По данным на 01.12.2025 год на примере населенного пункта Нарьян-Мар:
1. Запланированные выезды передвижного медицинского пункта согласно утвержденному плану – по итогам года — 40 выездов.
2. Действительное количество выполненных выездов – по итогам года — 59 выездов.
3. Периоды простоя, поломки, время на ремонт — нет.
4. Количество посещений при выездах мобильного пункта – по итогам года — 932 человека
5. Выполненные медицинские осмотры и осмотры в рамках диспансеризации взрослого населения – по итогам года — 282 человека
Мобильные центры способны предоставлять широкий спектр диагностических услуг, включая лабораторные исследования, ультразвуковую диагностику, кардиограмму и другие процедуры, что делает их незаменимыми в борьбе с распространением заболеваний и повышением уровня здоровья населения [3], [4]. Исходя из вышеперечисленного медицинский модуль мобильного диагностического центра должен быть оснащен такими аппаратами как: аппарат УЗИ, аппарат ИВЛ, электрокардиограф, портативный рентген аппарат с защитой от излучения, медицинским набором для сбора и исследования анализов.
В условиях ограниченного финансирования здравоохранения в России и нехватки средств на развитие инфраструктуры, важно продумать каждый аспект, чтобы проект оказался не только социально значимым, но и экономически целесообразным. Ввод в эксплуатацию мобильного медицинского центра позволит сократить сроки и финансы на постройки специализированных медицинских учреждений в сельской местности.
Создание медицинского комплекса — это не просто внедрение новых технологий, но и комплексный подход к решению проблемы доступности медицинских услуг в удаленных районах страны. С помощью данного проекта появляется возможность не только улучшить качество медицинского обслуживания, но и повысить уровень здоровья населения, что в итоге приведет к улучшению социальных и экономических условий жизни в сельской местности.
Создание мобильного диагностического центра на базе автомобиля УРАЛ-4320 представляет собой комплексный проект, направленный на улучшение доступности медицинской помощи в отдаленных и сельских районах [5], [6]. Населенные пункты находятся вдали от дорог с твердым покрытием, поэтому требуется использовать автомобиль с колесной формулой 4х4 или 6х6 [7]. Автомобиль УРАЛ-4320 является автомобилем отечественного производства с колесной формулой 6х6 что делает его основным претендентом для базового шасси медицинского комплекса. Автомобиль имеет мощный двигатель 240 лошадиных сил, что обеспечивает достаточную тягу для перевозки оборудования и медицинского персонала. Двигатель работает на дизельном топливе, что является важным преимуществом в условиях ограниченного доступа к автозаправкам в отдаленных районах. Дизельные двигатели, как правило, более экономичны и имеют больший запас хода. Система охлаждения двигателя спроектирована таким образом, чтобы предотвращать, перегрев даже при длительной работе в условиях высоких температур, что так же важно для надежности работы всего комплекса.
Основное внимание в проекте мобильного медицинского комплекса уделяется модернизации подвески, для улучшения плавности хода, чтобы сохранить в целости медицинское оборудование, расположенное в медицинском модуле автомобиля. Для проектируемого мобильного диагностического центра необходима надежная мягкая подвеска, которая способна компенсировать неровности дорожного покрытия, для этой цели подходит модернизированная пружинная зависимая подвеска [8], [9], [10], [11], [12]. Такая модификация позволит существенно повысить уровень удобства перевозки дорогостоящего оборудования, снизить затраты на эксплуатацию и обеспечить необходимые показатели надежности и грузоподъемности.
Общий вид модернизированной задней тележки автомобиля Урал – 4320
Для проектирования пружинной подвески необходимо рассчитать упругую характеристику подвески. Для этого необходимо найти статический прогиб подвески (мм):
Fст = (g)/(4*π2*v2) (1)
где v — частота собственных колебаний подрессоренных масс, для грузовых автомобилей v = 1,5 Гц.
Кроме статического прогиба необходимо найти усилие на упругом элементе при статическом прогибе на одно колесо:
Рст = (Ga)/6 (2)
где Ga — вес полностью снаряжённого автомобиля с полезной нагрузкой, включая медицинский модуль и оборудование, Н.
Для нахождения динамической нагрузки и динамического прогиба пружины используется соотношение:
FД = Fст
Динамический прогиб пружины (мм):
Рд = Рст *Кд
где Кд — 2,5 коэффициент для грузовых автомобилей класса Урал-4320.
Из справочных данных полный ход подвески для грузового автомобиля применяется: Fп = 160 мм.
По полученным данным был построен график упругой характеристики подвески (рис. 2).
Упругая характеристика подвески
Полученная характеристика позволяет сделать вывод, что жёсткость подвески является постоянной во всём рабочем диапазоне хода. Это свойственно пружинным подвескам без дополнительных упругих элементов (например, без резиновых буферов, работающих в основном режиме).
Имея рассчитанные выше данные, можно рассчитать жёсткость пружины, для этого используется формула:
с = (Рст)/( Fст) (5)
где с — жёсткость пружины, (кН/м).
Конструкция пружинной подвески обеспечивает равенство перемещений между пружиной и колесом, следовательно, можно сделать жесткость пружины равна жесткости подвески.
Жесткость подвески рассчитывается с использованием формулы:
С = (G*d4)/(8*n*D3) (6)
где G — модуль сдвига, для стали (7,85*104 МПа);
n — число рабочих витков пружины;
d — диаметр проволоки из которой изготовлена пружина (d=25 мм);
D — средний диаметр витка пружины (D=145 мм).
Из предыдущей формулы можно найти число рабочих витков пружины:
n = (G*d4)/( 8*n*D3) (7)
Примем число рабочих витков как n = 7.
Общее количество витков n + 2 = 9 витков.
Из полученных данных рассчитывается напряжение цилиндрической пружины:
τпр = (8*Рд*D)/(π*d3)≤[τ] (8)
где τпр = 912 МПа, данное значение находится в пределах допустимого диапазона, [τ] = 800...1000 МПа.
3. Основные результаты
Обоснован выбор оптимальной конструкции подвески
—дернизированная пружинная зависимая подвеска, обеспечивающая компромисс между грузоподъемностью, надежностью и плавностью хода
Построена упругая характеристика модернизированной подвески автомобиля УРАЛ-4320, которая показывает пригодность использования автомобиля по бездорожью.
Получены численные параметры подвески:
– статический прогиб — 0,110 мм;
– динамический прогиб — 110 мм;
– полный ход подвески — 160 мм;
– жесткость пружины — 156,3 кН/м;
– число рабочих витков пружины — 7 (общее — 9);
– расчетное напряжение в пружине не превышает допустимого (800–1000 МПа).
4. Заключение
В работе обоснована модернизация подвески передвижного медицинского комплекса на базе УРАЛ-4320. Результаты расчетов показывают, что предложенная пружинная подвеска обеспечивает необходимые показатели жесткости, динамической устойчивости и плавности хода. Это позволяет сохранить дорогостоящее диагностическое оборудование от вибрации при эксплуатации на некачественных дорогах сельской местности.
Анализ статистических данных 2024 года показывают высокий спрос на работу мобильных медицинских комплексов. Таким образом, реализация проекта не только решает социальную задачу повышения доступности медицины на селе, но и экономически целесообразна, так как требует модернизации базового автомобиля УРАЛ-4320 вместо строительства стационарных учреждений.