The aim of the research was to reduce the irregularity of mineral fertilizer granule flow by developing a tedder-vaulting breaker that prevents the formation of vaults over the sowing windows of the seeder hopper. Existing dosing devices for mineral fertilizers do not provide stable application of the required doses of mineral fertilizers due to vaulting as well as accumulation and sticking of fertilizers in hoppers. In order to achieve a stable and precise metering of high fertilizer doses, a crank tedder is suggested to be mounted inside the hopper. Its function is to break the constantly appearing dynamic vaults above the sowing windows and to crush the fertilizer clods, i.e., to provide the fertilizer sowing units with a continuous flow of material. Theoretical studies were carried out using methods of classical and applied mechanics, special sections of higher mathematics. The following optimal parameters were established: the tedder blade width 0.05–0.09 m, the radius of the elbow 0.028–0.034 m, the blade installation angle 23–27°, and the kinematic mode of the tedder k = 1.5–1.9. Experimental studies have shown that the use of a crank tedder provides a stable flow of mineral fertilizer granules through sowing windows and reduces the sowing unevenness between seeding units by 12–15% and sowing instability by 7–10%. At the same time, the degree of damage to granules of 1–5 mm size is insignificant and is within 2.8–3.5%.

Sanders IV тәрізді өкше сүйегінің компрессиялық сынықтарын емдеу - қиын жүзеге асатын жағдай және оны оңтайлы орналастыру техникасы даулы сұрақ болып қала береді. Зерттеудің мақсаты Sanders IV тәрізді компрессиялық сынықты операциялық емдеу кезінде өкше сынығының сыртқы конфигурацияларын қалпына келтіруде сыртқы бекіту аппаратымен еківекторлы интраоперациялық дистракцияларының орнықтылығы мен рентгенологиялық тиімділігін анықтау болды.Әдістері. Ақырлы элементтер әдісімен ұсынылған сыртқы бекіту аппаратының және Sanders IV тәрізді өкшенің компрессиялық сынығының математикалық моделі әзірленді. COMPASS-3D (ARM FEM) Autodesk Inventor PRO, тегін CAD 0,20 бағдарламасын қолданумен аппараттың кернеулі-деформацияланған жай-күйі зерттелді. Sanders IV тәрізді өкше сынықты интраоперациялық орнына салу процесін виртуалды модельдеу жасалды. Рентгеннограммада Sanders IV тәрізді өкше сүйегі сынығы орын алған 30 науқастың отаға дейін биіктігі, ені, ұзындығы нақты және тиісті анықтамалық сызықтары және А.Н. Соломин және басқа да авторлар (2017) ұсынған топай сүйегі және өкше сүйектерінің өзара байланыс бұрышы анықталды. Дәл осындай рентгенологиялық көрсеткіштер отадан кейін де анықталды.Нәтижелері. Sanders IV тәрізді өкше сүйегінің сынуының еківекторлы дистракциясы арқылы орнына салу процесін виртуалды модельдеу нәтижесінде аппарат өкше сүйегінің қажетті биіктігін қалпына келтіруді қамтамасыз ететіні анықталды. Аппаратты интраоперациялық орнына салу кезінде өкше сүйегінің биіктігін қалпына келтірудің орташа мәні 46 мм, ені - 34,1 мм, ұзындығы - 81,7 мм болды, бұл (р<0,001) операциялық көрсеткіштер де айтарлықтай асып түсті.Қорытынды. Sanders IV тәрізді сынықты хирургиялық емдеуде сыртқы бекіту аппаратының еківекторлы дистракциясын қолдануы биомеханикалық тұрғыдан қолайлы, өкше сүйегінің биіктігін, енін, ұзындығын және топай сүйегі байланысын анатомиялық қалпына келтіруді қамтамасыз етеді.

Background: Acetabular fractures are complex injuries of the hip joint. Careful design of fixation plates is crucial for achieving stable osteosynthesis, especially in patients with poor bone quality. Finite element analysis (FEA) is widely used for biomechanical evaluation of orthopedic implants. Objective: The aim of this study was to perform a comparative finite element analysis of three acetabular plate designs differing in bridge geometry and to identify the configuration with the most favourable biomechanical performance. We hypothesized that a plate with two parallel bridges would provide more favourable stress distribution and a higher safety factor compared to single-bridge and non-parallel-bridge designs. Methods: A three-dimensional model of the pelvic bone was reconstructed from CT data. Three titanium alloy (Ti-6Al-4V, thickness 2.5 mm) plates with different bridge configurations (single bridge, two parallel bridges, two non-parallel bridges) were virtually implanted using CAD software (KOMPAS-3D, Autodesk Inventor). The FEA model included cortical and cancellous bone with mechanical properties taken from the literature. A load of 250 N applied at 15° to the inner plate surface simulated partial weight-bearing in the early postoperative period. Von Mises equivalent stress, linear displacement, and safety factor were evaluated. Results: Maximum von Mises equivalent stresses were 207 MPa for the single-bridge plate, 170 MPa for the two-parallel-bridge plate, and 344 MPa for the two-non-parallel-bridge plate. The corresponding minimum safety factors were 1.33, 1.62, and 0.8. The obtained stress values are consistent with findings from similar studies. Conclusion: The plate with two parallel bridges exhibited the highest safety factor and appears to be the most promising candidate for further experimental evaluation based on the present computational findings. The single-bridge and two-non-parallel-bridge designs require further design modification, particularly in the bridge cross-sections, because of their lower static safety margins. FEA is a useful tool for comparative biomechanical assessment of implant designs.

Проксимальды сан сүйегінің перипротездік сынықтар маңызды медициналық-әлеуметтік мәселе болып табылады. Өйткені оларды емдеу сүйек каналында протездік аяқтың болуымен қиындайды, бұл сынықтарды бекітуді қиындатады және протездің тұрақтылығын анықтайды. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының сарапшы тобының мәліметі бойынша әлемде жыл сайын жамбас жамбастарын жалпы 1 миллион 500 мыңға дейін ауыстыру операциясы жасалады. Әртүрлі мәліметтерге сәйкес, жамбас сүйектерінің перипротездік сынықтарының таралуы 0,1-ден 46,0% -ға дейін ауытқиды, бұл маңызды медициналық және әлеуметтік мәселе болып табылады. Перипротездік сынықтарды емдеудегі негізгі мәселе фрагменттерді бекітуді қиындататын және протездік аяқтың тұрақтылығын анықтайтын медулярлық арнада протездік аяқтың болуы болып табылады. Зерттеудің мақсаты: жамбас сүйегінің перипротездік сынықтарын бекітуде қолдануға арналған отандық пластинаның математикалық моделін орындау.Әдістері. Аяқ сүйегінің проксимальды сүйектерінің перипротездік сынықтарын бекітуге арналған пластинаны зерттеу ақырғы элементтер әдісімен жүргізілді. Ақырғы элементтер әдісін компьютерде жүзеге асыру үшін COMPASS-3D, Autodesk Inventor PRO және SolidWorks бағдарламалары пайдаланылды. Есептеулер үшін анықтамалық деректерден алынған жүйе компоненттерінің физикалық және механикалық параметрлері пайдаланылды.Нәтижесі. Кернеу - деформация күйін есептеулер жүктің әсерінен пайда болатын кернеулердің шамасы пластина материалының созылу беріктігінен 900-1100 МПа аспайтынын көрсетті. Перипротездік пластинадағы ең жоғары кернеулер саңылаулар, бекіткіш бұрандалар және бүйірлік жұпталған тесіктер аймағында пайда болады, сонымен қатар рұқсат етілген беріктік мәндерінен аспайды және 56,48 МПа құрайды.Қорытынды. Зерттеу нәтижелеріне сүйене отырып, сан сүйегінің проксимальды перипротездік сынықтарын және тұтастай алғанда «сан сүйегі - эндопротездеу - перипротездік пластинка» жүйесін бекіту үшін перипротездік пластинаның жеткілікті қауіпсіздік шегі бар деп қорытынды жасауға болады.

Introduction. Proximal humerus fractures are among the most common injuries of the musculoskeletal system. Conventional osteosynthesis techniques used in the surgical treatment of these fractures do not always provide sufficient mechanical stability, which highlights the need for the development of new biomechanically justified fixation devices. Objective. To perform a comparative assessment of the stress–strain state of the biomechanical systems «HUMERUS – LOCKING PLATE» and «HUMERUS – NEW DEVICE» using the finite element method. Materials and Methods. The study was conducted as a biomechanical simulation using KOMPAS-3D (APM FEM) and Autodesk Inventor Professional software. Two biomechanical systems were analyzed in the finite element model: «HUMERUS – LOCKING PLATE» and «HUMERUS – NEW DEVICE». The following loads were applied in the models: axial load F1 = 200 N, transverse load F2 = 100 N, and torsional moment M = 7.5 N · m. The loads were applied both separately and simultaneously. The evaluation criteria included equivalent von Mises stress, maximum linear displacement of system elements, and the minimum safety factor. Results. Under all loading conditions, the «HUMERUS – NEW DEVICE» system demonstrated more favorable biomechanical characteristics compared to the locking plate. In particular, the new device showed lower equivalent stress values, reduced linear displacement, and a higher safety factor. The most pronounced differences were observed under tensile and torsional loading conditions. Conclusion. The results of the finite element analysis indicate that the proposed device provides greater biomechanical stability than the locking plate in the osteosynthesis of proximal humerus fractures. The obtained findings demonstrate the potential advantages of the new design; however, further experimental and clinical studies are required to fully evaluate its effectiveness.

В статье приведены результаты математического обоснования артроскопического сшивания мениска коленного сустава новым способом (патент РК №35413 от 10.12.2021 г. «Способ артроскопического сшивания мениска коленного сустава») [1]. Для компьютерной реализации математического моделирования была использована САПР КОМПАС-3D. Разработана 3Dкомпьютерная модель мениска, согласно исследованиям Ю.В. Лабунского [2]. В результате математического анализа при сравнении двух способов сшивания мениска выявлено преимущество нового косо-вертикального шва по сравнению с классическим швом. Расчёты показали, что площадь контакта тканей мениска в участке разрыва, создаваемого новым косо-вертикальным швом в 1,5 раза выше, чем при классическом вертикальном шве. Новый способ сшивания мениска обеспечивает значительный захват радиальных и циркулярных волокон мениска, чем классический шов. Полученные результаты можно использовать для разработки практических рекомендаций для врачей травматологов по артроскопическескому сшиванию мениска коленного сустава (КС). Мақалада тізе буынының менискасын жаңа әдіспен артроскопиялық тігудің математикалық негіздемесі (10.12.2021ж. №35413 ҚР патенті «Тізе буынының менискасын артроскопиялық тігіс әдісі») [8] берілген. Математикалық моделдеуді компьютерде жүзеге асыру үшін САПР KOMPAS-3D бағдарламасы қолданылды. Ю.В. Лабунский зерттеулері бойынша [11] менисктің 3D компьютерлік моделі жасалды. Математикалық талдау нәтижесінде менискті тігудің екі әдісін салыстыру кезінде классикалық тігіспен салыстырғанда жаңа қиғаш-тік тігістің артықшылығы анықталды. Есептеулер нәтижесінде жаңа қиғаш-тік тігіс салынған жыртылған аймақта мениск тіндерінің жанасу көлемі классикалық тік тігіспен салыстырғанда 1,5 есе жоғары екені анықталды. Менискалық тігістің жаңа әдісі классикалық тігіске қарағанда радиалды және айналмалы мениск талшықтарын көбірек қамтиды. Алынған нәтижелер травматологтар үшін тізе буынының менискасын артроскопиялық тігіспен тігу бойынша практикалық ұсыныстарды әзірлеу үшін пайдалы. The article presents the results of a mathematical justification for arthroscopic suturing of the meniscus of the knee joint by a new method (patent RK No. 35413 from 10.12.2021 “Method of arthroscopic suturing of the meniscus of the knee joint”) [8]. For computer implementation of mathematical modeling, the program SAPR KOMPAS-3D was used. A 3D computer model of the meniscus has been developed, according to the research of Yu.V. Labunsky [11]. As a result of mathematical analysis, when comparing two methods of suturing the meniscus, the advantage of the new oblique-vertical suture was revealed in comparison with the classical suture. As a result of calculations, it was shown that the contact area of ​​the meniscus tissues in the area of ​​the rupture created by the new oblique-vertical suture is 1.5 times higher than with the classic vertical suture. The new meniscus suture method provides a greater grip on the radial and circular meniscus fibers than a conventional suture. The results obtained can be used to develop practical recommendations for traumatologists on arthroscopic suturing of the meniscus of the knee joint.