[實用新型]一種溫度可控的膝關節摩擦磨損試驗機

有效

• 申請號: 201821031120.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN208833616U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 陳宇澄;張嘉鷺;王崧全;孫德奇;李達漢;王茂
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

一種溫度可控的膝關節摩擦磨損試驗機，包括基座，以及安裝于基座上的實驗箱體，實驗箱體內由上至下分為上腔體、中腔體和下腔體，上腔體中安裝上伺服電機和偏心輪，偏心輪上裝有傳動桿，傳動桿用于帶動中腔體中的上試樣夾具沿著導軌做反復運動，上層梁為固定梁，不可移動，中腔體中還設有環境箱，環境箱環境箱周圍安裝用于檢測的紅外熱像儀與控制環境溫度的溫度控制系統，下層梁為移動梁，可以上下移動，下腔體中安裝移動梁加載裝置，在彈簧作用下，對移動梁實現柔性加載。該裝置可以調節環境溫度，使上下試樣在給定的環境中進行摩擦實驗，能更好的模擬人體內的環境，全方位、全時段監控并記錄上下試樣摩擦時各點的溫度，使測試結果更接近真實情況。

技術領域

本實用新型屬于醫療器械設備技術領域，具體涉及一種溫度可控的膝關節摩擦磨損試驗機。

背景技術

由于人工膝關節植入生物體內試驗具有研究復雜，風險大，成本高及周期長的特點，膝關節摩擦試驗機應勢而生。在人體體內環境中，假體關節摩擦所產生的熱量會引起假體植入物的磨損、疲勞、蠕變和氧化降解，溫度升高也會損傷人造關節周圍的組織和潤滑劑，導致插入的假體植入物松動。所以膝關節溫度成了人工膝關節植入需要考慮的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提供一種溫度可控的膝關節摩擦磨損試驗機，可以控制試驗的環境溫度，并能準確檢測出膝關節假體摩擦時上下試樣上各點的實時溫度。

為了達到以上目的，提供一種溫度可控的膝關節摩擦磨損試驗機，包括基座(20)，以及安裝于基座(20)上的實驗箱體(36)，實驗箱體(36)內由上至下分為上腔體、中腔體和下腔體，上腔體和中腔體之間設置固定梁(33)，中腔體和下腔體之間設置移動梁(25)，上腔體中安裝上伺服電機(2)，上伺服電機(2)的傳動輪通過皮帶(1)連接偏心輪(35)，偏心輪(35)與傳動桿(34) 的一端相連，傳動桿(34)的另一端穿過固定梁(33)與上試樣夾具(5)的固定端通過傳動桿聯接件(3)固定在設置于中腔體的軌道(31)上，傳動桿聯接件(3)與軌道(31)形成移動副；上試樣夾具(5)的連接端伸入環境箱(27) 內與上試樣(6)的一端相連，上試樣(6)的另一端通過髕骨模擬塊(29)和試樣擋板(30)連接固定在下試樣底座(26)的下試樣(7)；環境箱(27)通過墊塊(26)設置于移動梁(25)上，環境箱(27)內安裝加熱電阻(8)，加熱電阻(8)通過環境箱(27)上的通孔與溫度控制器(11)相連，溫度控制器 (11)安裝在移動梁(25)上；移動梁(25)下方的下腔體內設有移動梁加載裝置，移動梁加載裝置的下部橫斜齒輪(19)與設置于下伺服電機(16)驅動軸上的下部豎斜齒輪(17)嚙合連接。

本實用新型的優選方案是：移動梁(25)的兩端通過定滑輪(10)連接實驗箱體(36)的側壁內沿，定滑輪(10)的直徑為8cm。

優選地，移動梁加載裝置包括定位海綿(23)、彈簧(22)、傳力螺母(15) 和傳動絲杠(21)，傳動絲杠(21)的一端通過下滾珠軸承(18)固定于基座(20) 中，傳動絲杠(21)上套接下部橫斜齒輪(19)，其另一端固連傳力螺母(15)，傳力螺母(15)的頭部上對稱設有一對導向通孔(14)，導向通孔(14)分別套接在固定于移動梁(25)下的導向桿(13)上，傳力螺母(15)的柱端套接彈簧(22)，彈簧(22)的一端與傳力螺母(15)的頭部固連，其另一端通過定位海綿(23)與移動梁(25)的下沿相連。

優選地，環境箱(27)的材料為透明亞克板，環境箱(27)的一側設有紅外熱像儀(28)。

優選地，軌道(31)通過三根導軌固定柱(32)固接固定梁(33)的下沿。

優選地，上試樣夾具(5)上安裝力傳感器(4)，下試樣(7)通過下試樣固定螺母(9)固定在下試樣底座(26)上。