CN105891035A - 一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置，包括机台框架、凸轮、配重采集模块、运动模块；所述凸轮安装在机台框架的电机上，所述运动模块的一端与凸轮连接，所述配重采集模块和运动模块通过螺钉固定于机台框架的底板上；所述配重采集模块的配重块置于运动模块的样品箱的正上方。机台框架上的电机带动凸轮转动，凸轮的转动转化为运动模块中的运动长板左右往复直线运动，对试件进行摩擦磨损测试。本发明摩擦磨损测试装置能够对通过往复运动模拟人体的运动情况；可测试在不同载荷情况下骨科植入器械的摩擦磨损特性；制造及维护成本低、操作方便、易于推广应用。

Description

一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置
技术领域
本发明涉及一种摩擦磨损测试平台，特别是一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置。
背景技术
骨科植入器械是骨科中重要的支撑技术，通过骨科植入器械用以解决病变或损伤的骨科的问题，能够帮助患者恢复正常运动，提高其生命质量。对于人类健康工程具有重要意义且潜在市场价值巨大。
摩擦磨损性能是骨科植入器械技术中一项重要参数指标，直接影响骨科植入器械的可靠性与长期稳定性。国际标准化组织（ISO）及美国材料与测试协会（ASTM）均对于骨科植入器械的摩擦磨损性能制定了相关体外测试标准。欧美多国食品和药物管理局均将摩擦磨损性能测试作为骨科植入器械在临床使用之前的强制检测项目。
目前，骨科植入器械摩擦磨损性能评价主要借助通用型商业实验机。由于此类装置为通用型或万能型设备，所覆盖力学测试类型众多，因此在通用型测试装置上运行该类试验的成本高且维护复杂，不利于许多骨科植入器械的研发与可靠性测试。
基于上述现状，本发明设计了一种可用于测试骨科植入器械摩擦磨损性能的试验机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种骨科植入器械的摩擦磨损的测试装置。该装置能够通过调节配重块的重量，进而改变在测试过程中的压力，并通过压力传感器显示出来。它具有操作便捷干扰因素少的特点，同时载荷方便调节。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置，包括机台框架、凸轮、配重采集模块、运动模块；所述凸轮安装在机台框架的电机上，所述运动模块的一端与凸轮连接，所述配重采集模块和运动模块通过螺钉固定于机台框架的底板上；所述配重采集模块的配重块置于运动模块的样品箱的正上方。
所述的机台框架包括底板、电机、固定螺栓，所述电机通过固定螺栓固定于底板上，所述电机的输出轴连接凸轮。
所述的配重采集模块包括销，配重块支撑架，配重块，配重块固定杆，第一传感器支撑架，配重块连接销，第一传感器连接件，拉压传感器，第二传感器连接件，第二传感器支撑架，传感器支撑架，传感器支座，配重块支架座；所述配重块通过螺纹与配重块固定杆连接，配重块固定杆通过螺纹与配重块支撑架连接，所述销与配重块固定杆通过螺纹连接，配重块支架穿过第一传感器支撑架，并通过配重块连接销与配重块支架座连接，配重块支架座通过螺钉与底板连接；所述拉压传感器一端通过第一传感器连接件与第一传感器支撑架连接，另一端通过第二传感器连接件与第二传感器支撑架连接，用来测量摩擦力，所述第二传感器支撑架与传感器连接架通过螺栓连接，所述传感器连接架固定在传感器支座上，所述传感器支座通过螺钉与底板连接。
所述的运动模块包括轴承随动器，长板连接件，滚动轴承，导轨轴支撑座，导轨轴承，运动长板，样品箱，样品支撑台，弹簧，弹簧支架，弹簧连接销，导向轴承；所述滚动轴承与长板连接件一端固定连接，滚动轴承与凸轮相接触；所述长板连接件的另一端通过螺栓与运动长板连接，轴承随动器与长板连接件接触；所述样品支撑台固定在运动长板上，样品支撑台的下部与导向轴承接触，样品箱与样品支撑台通过过盈配合连接在一起，样品支撑台随着运动长板做往复直线运动；两个导轨轴支撑座布置在样品支撑台的两侧，每个导轨轴支撑座内上下各固定一个导轨轴承，所述运动长板从上下两个导轨轴承穿过；所述弹簧一端通过螺钉固定在运动长板上，另一端通过弹簧连接销与弹簧支架连接，弹簧支架通过螺栓固定在底板上；当电机通过凸轮转动带动运动长板做往复直线运动，弹簧在运动长板做往复直线运动时起拉伸作用，使运动更加精确，使滚动轴承与凸轮连接更加紧密，防止松脱。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
通过电机带动偏心轮，实现样品支撑板的左右往复运动，以模拟人体的运动过程，并通过顶部加载模块的加载不同的载荷，可测试出不同载荷下骨科植入器械的摩擦磨损特性。
附图说明
图1为本发明骨科植入器械的摩擦磨损测试装置结构装配图。
图2为本发明的机台框架结构图。
图3为本发明的配重采集模块结构图。
图4为本发明的运动模块的结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进一步的说明。
如图1所示，一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置，包括机台框架1、凸轮2、配重采集模块3、运动模块5；所述凸轮2安装在机台框架1的电机102上，所述运动模块5的一端与凸轮2连接，所述配重采集模块3和运动模块5通过螺钉4固定于机台框架1的底板101上；所述配重采集模块3的配重块203置于运动模块5的样品箱307的正上方。
如图2所示，所述的机台框架1包括底板101、电机102、固定螺栓103，所述电机102通过固定螺栓103固定于底板101上，所述电机102的输出轴连接凸轮2。
如图3所示，所述的配重采集模块3包括销201，配重块支撑架202，配重块203，配重块固定杆204，第一传感器支撑架205，配重块连接销206，第一传感器连接件207，拉压传感器208，第二传感器连接件209，第二传感器支撑架210，传感器支撑架211，传感器支座212，配重块支架座213；所述配重块203通过螺纹与配重块固定杆204连接，配重块固定杆204通过螺纹与配重块支撑架202连接，所述销201与配重块固定杆204通过螺纹连接，配重块支架202穿过第一传感器支撑架205，并通过配重块连接销206与配重块支架座213连接，配重块支架座213通过螺钉与底板101连接；所述拉压传感器208一端通过第一传感器连接件207与第一传感器支撑架205连接，另一端通过第二传感器连接件209与第二传感器支撑架210连接，用来测量摩擦力，所述第二传感器支撑架210与传感器连接架211通过螺栓连接，所述传感器连接架211固定在传感器支座212上，所述传感器支座212通过螺钉与底板101连接。
如图4所示，所述的运动模块5包括轴承随动器301，长板连接件302，滚动轴承303，导轨轴支撑座304，导轨轴承305，运动长板306，样品箱307，样品支撑台308，弹簧309，弹簧支架310，弹簧连接销311，导向轴承312；所述滚动轴承303与长板连接件302一端固定连接，滚动轴承303与凸轮2相接触；所述长板连接件302的另一端通过螺栓与运动长板306连接，轴承随动器301与长板连接件302接触；所述样品支撑台308固定在运动长板306上，样品支撑台308的下部与导向轴承312接触，样品箱307与样品支撑台308通过过盈配合连接在一起，样品支撑台308随着运动长板306做往复直线运动；两个导轨轴支撑座304布置在样品支撑台308的两侧，每个导轨轴支撑座304内上下各固定一个导轨轴承305，所述运动长板306从上下两个导轨轴承305穿过；所述弹簧309一端通过螺钉固定在运动长板306上，另一端通过弹簧连接销311与弹簧支架310连接，弹簧支架310通过螺栓固定在底板101上；当电机102通过凸轮2转动带动运动长板306做往复直线运动，弹簧309在运动长板306做往复直线运动时起拉伸作用，使运动更加精确，使滚动轴承303与凸轮2连接更加紧密，防止松脱。
本发明骨科植入器械的摩擦磨损测试装置是一种可测试在不同载荷情况下骨科植入器械摩擦磨损特性的装置，其通过电机102带动凸轮2，实现样品支撑台308的左右往复运动，以模拟人体的运动过程，并通过顶部配重采集模块3的加载，可测试出不同载荷下骨科植入器械的摩擦磨损特性。

Claims (4)

1.一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置，其特征在于，包括机台框架（1）、凸轮（2）、配重采集模块（3）、运动模块（5）；所述凸轮（2）安装在机台框架（1）的电机（102）上，所述运动模块（5）的一端与凸轮（2）连接，所述配重采集模块（3）和运动模块（5）通过螺钉（4）固定于机台框架（1）的底板（101）上；所述配重采集模块（3）的配重块（203）置于运动模块（5）的样品箱（307）的正上方。
2.根据权利要求1所述的一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述的机台框架（1）包括底板（101）、电机（102）、固定螺栓（103），所述电机（102）通过固定螺栓（103）固定于底板（101）上，所述电机（102）的输出轴连接凸轮（2）。
3.根据权利要求1所述的一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述的配重采集模块（3）包括销（201），配重块支撑架（202），配重块（203），配重块固定杆（204），第一传感器支撑架（205），配重块连接销（206），第一传感器连接件（207），拉压传感器（208），第二传感器连接件（209），第二传感器支撑架（210），传感器支撑架（211），传感器支座（212），配重块支架座（213）；所述配重块（203）通过螺纹与配重块固定杆（204）连接，配重块固定杆（204）通过螺纹与配重块支撑架（202）连接，所述销（201）与配重块固定杆（204）通过螺纹连接，配重块支架（202）穿过第一传感器支撑架（205），并通过配重块连接销（206）与配重块支架座（213）连接，配重块支架座（213）通过螺钉与底板（101）连接；所述拉压传感器（208）一端通过第一传感器连接件（207）与第一传感器支撑架（205）连接，另一端通过第二传感器连接件（209）与第二传感器支撑架（210）连接，用来测量摩擦力，所述第二传感器支撑架（210）与传感器连接架（211）通过螺栓连接，所述传感器连接架（211）固定在传感器支座（212）上，所述传感器支座（212）通过螺钉与底板（101）连接。
4.根据权利要求1所述的一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述的运动模块（5）包括轴承随动器（301），长板连接件（302），滚动轴承（303），导轨轴支撑座（304），导轨轴承（305），运动长板（306），样品箱（307），样品支撑台（308），弹簧（309），弹簧支架（310），弹簧连接销（311），导向轴承（312）；所述滚动轴承（303）与长板连接件（302）一端固定连接，滚动轴承（303）与凸轮（2）相接触；所述长板连接件（302）的另一端通过螺栓与运动长板（306）连接，轴承随动器（301）与长板连接件（302）接触；所述样品支撑台（308）固定在运动长板（306）上，样品支撑台（308）的下部与导向轴承（312）接触，样品箱（307）与样品支撑台（308）通过过盈配合连接在一起，样品支撑台（308）随着运动长板（306）做往复直线运动；两个导轨轴支撑座（304）布置在样品支撑台（308）的两侧，每个导轨轴支撑座（304）内上下各固定一个导轨轴承（305），所述运动长板（306）从上下两个导轨轴承（305）穿过；所述弹簧（309）一端通过螺钉固定在运动长板（306）上，另一端通过弹簧连接销（311）与弹簧支架（310）连接，弹簧支架（310）通过螺栓固定在底板（101）上；当电机（102）通过凸轮（2）转动带动运动长板（306）做往复直线运动，弹簧（309）在运动长板（306）做往复直线运动时起拉伸作用，使运动更加精确，使滚动轴承（303）与凸轮（2）连接更加紧密，防止松脱。
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