CN112881161A - 一种用于拉压试验的生物肢体固定装置 - Google Patents

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史孝杰
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王炬
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Abstract

本发明公开了一种用于拉压试验的生物肢体固定装置，固定设置于拉压机接头上，包括夹持结构和支撑结构，夹持结构包括夹具和柔性保护层，夹具为圆筒形，柔性保护层固定于夹具的内表面，夹持结构安装于支撑结构上，支撑结构固定设置于拉压机接头上。相比于现有技术，本发明能够防止生物肢体发生松脱，避免损伤生物肢体外表肌肉，以保证所测量的断裂力值的真实性以及试验结果的准确性。

Description

一种用于拉压试验的生物肢体固定装置
技术领域
本发明涉及动物试验器材技术领域，特别是涉及一种用于拉压试验的生物肢体固定装置。
背景技术
生物拉压试验是研究生物材料在外力作用下响应的基本方法，以得到材料的弹性模量、强度、粘弹性等基本性质。通过对生物肢体进行拉压试验得到的生物材料力学特征的力学参数，能够为预防生物肌腱的损伤，以及其损伤后的治疗、修复、人工材料替换等方面提供实验数据和理论依据。通过对生物肢体进行拉压试验，能够直观地观察动物骨骼、关节、韧带在运动中的变化情况，进而根据测试数据研发生物肢体仿生装置，例如仿生四足机器人、仿生足、仿生关节等。
在进行拉压试验时，将肢体的一端固定住，并通过固定装置将肢体的另一端固定住，固定装置通常采用液压爪或气动爪等，固定装置与拉压器连接，通过拉压器对生物肢体进行拉压。由于生物的肢体本身形状不规则，并且附着肌肉等柔性物质，会造成固定装置与生物肢体的连接不牢固，生物肢体易松脱。使用液压爪或气动爪易损伤外表肌肉，严重会造成生物四肢过早断裂，导致测量的断裂力值与生物四肢的真实强度存在误差，影响试验结果的准确性。并且现有固定装置不能够调整生物肢体的高度和旋转角度，不能有效满足生物肢体拉压试验的要求。因此，如何提供一种能够有效固定生物肢体拉压端，不会对生物肢体造成损伤，并且能够调整高度和旋转角度的要求的生物肢体固定装置，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于拉压试验的生物肢体固定装置，旨在解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种用于拉压试验的生物肢体固定装置，固定设置于拉压机接头上，包括夹持结构和支撑结构，所述夹持结构包括夹具和柔性保护层，所述夹具为圆筒形，所述柔性保护层固定于所述夹具的内表面，所述夹持结构安装于所述支撑结构上，所述支撑结构固定设置于拉压机接头上。
优选地，还包括固定销，所述支撑结构包括固定板和支持板，所述固定板上设有供所述支持板穿过的槽口，沿所述支持板长度方向间隔设有第一通孔，相邻两个所述第一通孔的间距等于所述固定板厚度与所述第一通孔的直径之和，通过在相邻两个所述第一通孔中分别插入所述固定销能够将所述支持板固定于所述固定板上。
优选地，所述支持板的数量为两个，所述夹具的两端分别与两个所述支持板固定连接。
优选地，还包括紧固结构，所述夹具包括半圆形的夹环、固定于所述夹环两端的连接板和固定于所述夹环外侧中间位置的连接杆，所述柔性保护层设置于所述夹环的内表面，两个所述夹具的连接板通过所述紧固结构固定连接，所述连接杆远离所述夹环的一端具有外螺纹且穿过所述第一通孔后与紧固螺母螺纹连接。
优选地，还包括推力轴承和紧固螺栓，所述推力轴承的一端与所述支撑结构固定连接，所述推力轴承的另一端与拉压机接头固定连接，所述固定板的中心位置设有第二通孔，拉压机接头上端面设有内螺纹，所述紧固螺栓依次穿过所述第二通孔和推力轴承后与拉压机接头螺纹连接，所述夹具的中心与所述第二通孔的中心同轴。
优选地，所述柔性保护层的材质为橡胶。
优选地，所述夹具为多组且尺寸不同，所述槽口为多个且呈矩阵式布置。
优选地，所述紧固结构包括螺栓与螺母，所述连接板设有供所述螺栓穿过的通孔。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的一种用于拉压试验的生物肢体固定装置包括包括夹持结构和支撑结构，夹持结构包括夹具和柔性保护层，夹具为圆筒形，柔性保护层固定于夹具的内表面，夹持结构安装于支撑结构上，支撑结构固定设置于拉压机接头上。圆筒形的夹具可以适应生物肢体的形状并对生物肢体夹紧，防止生物肢体发生松脱。在夹具固定生物肢体的过程中，通过设置于夹具内表面的柔性保护层，可以避免损伤生物肢体外表肌肉，保证生物肢体的完整性，以保证所测量的断裂力值的真实性以及试验结果的准确性。在竖直方向、水平方向均可调整夹持结构与固定板的相对位置，并且可以调整夹持结构的角度，以满足多种试验条件，具有适用范围广的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例用于拉压试验的生物肢体固定装置的结构示意图；
图2为本实施例用于拉压试验的生物肢体固定装置的侧视图；
图3为图2中A-A的剖面图；
其中：1-固定板；2-支持板；3-夹具；4-螺栓；5-螺母；6-紧固螺母；7-固定销；8-紧固螺栓；9-推力轴承；10-拉压机接头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-3所示，本实施例提供一种用于拉压试验的生物肢体固定装置，固定设置于拉压机接头10上，包括夹持结构和支撑结构，夹持结构包括夹具3和柔性保护层，夹具3为圆筒形，柔性保护层固定于夹具3的内表面，夹持结构安装于支撑结构上，支撑结构固定设置于拉压机接头10上。
进行试验时，首先将生物肢体的一端固定住，然后将生物肢体的另一端固定在夹持结构上，圆筒形的夹具3可以适应生物肢体的形状并对生物肢体夹紧，防止生物肢体发生松脱。在夹具3固定生物肢体的过程中，通过设置于夹具3内表面的柔性保护层，可以避免损伤生物肢体外表肌肉，保证生物肢体的完整性，以保证所测量的断裂力值的真实性以及试验结果的准确性。
支撑结构的形式有多种，本领域技术人员可以根据需要进行选择，本实施例还包括固定销7，支撑结构包括固定板1和支持板2，固定板1上设有供支持板2穿过的槽口，沿支持板2长度方向间隔设有第一通孔，相邻两个第一通孔的间距等于固定板1厚度与第一通孔的直径之和，通过在相邻两个第一通孔中分别插入固定销7能够将支持板2固定于固定板1上。在竖直方向上，通过槽口、第一通孔和固定销7，可以改变支持板2与固定板1的相对位置，以得到试验所需要的高度。进一步地，支持板2的数量优选为两个，夹具3的两端分别与两个支持板2固定连接。
夹持结构的形式有多种，本领域技术人员可以根据需要进行选择，本实施例还包括紧固结构，夹具3包括半圆形的夹环、固定于夹环两端的连接板和固定于夹环外侧中间位置的连接杆，柔性保护层设置于夹环的内表面，两个夹具3的连接板通过紧固结构固定连接，连接杆远离夹环的一端具有外螺纹且穿过第一通孔后与紧固螺母6螺纹连接，具有方便操作、结构牢固的优点，并且通过改变连接杆与支持板2的相对位置，能够调整夹具3的高度，以得到试验所需的高度。进一步地，紧固结构包括螺栓4与螺母5，连接板设有供螺栓4穿过的通孔。
为了在调整夹持结构的高度之外，还能调整夹持结构的角度，以测量多种情况下生物肢体的力学性能，满足试验要求，本实施例还包括推力轴承9和紧固螺栓8。推力轴承9的一端与支撑结构固定连接，推力轴承9的另一端与拉压机接头10固定连接，固定板1的中心位置设有第二通孔，拉压机接头10上端面设有内螺纹，紧固螺栓8依次穿过第二通孔和推力轴承9后与拉压机接头10螺纹连接，夹具3的中心与第二通孔的中心同轴。当需要调整角度时，首先将紧固螺栓8拧松，旋转支撑结构得到所需要的角度后，再将紧固螺栓8拧紧。
柔性保护层能够有效防止生物肢体在试验过程中发生损伤破坏，从而保证试验结果的准确性，柔性保护层的的材质可以选择橡胶、硅胶等柔性材料。本实施例中，柔性保护层的材质优选为橡胶。
由于试验对象的不同，其肢体的形状和大小也不同，为了适应多种试验条件，本实施例中，夹具3为多组且尺寸不同，槽口为多个且呈矩阵式布置。并且，在水平方向上，可以调整支持板2与固定板1的相对位置，以满足试验要求。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于拉压试验的生物肢体固定装置，固定设置于拉压机接头上，其特征在于，包括夹持结构和支撑结构，所述夹持结构包括夹具和柔性保护层，所述夹具为圆筒形，所述柔性保护层固定于所述夹具的内表面，所述夹持结构安装于所述支撑结构上，所述支撑结构固定设置于拉压机接头上。
2.根据权利要求1所述的用于拉压试验的生物肢体固定装置，其特征在于，还包括固定销，所述支撑结构包括固定板和支持板，所述固定板上设有供所述支持板穿过的槽口，沿所述支持板长度方向间隔设有第一通孔，相邻两个所述第一通孔的间距等于所述固定板厚度与所述第一通孔的直径之和，通过在相邻两个所述第一通孔中分别插入所述固定销能够将所述支持板固定于所述固定板上。
3.根据权利要求2所述的用于拉压试验的生物肢体固定装置，其特征在于，所述支持板的数量为两个，所述夹具的两端分别与两个所述支持板固定连接。
4.根据权利要求3所述的用于拉压试验的生物肢体固定装置，其特征在于，还包括紧固结构，所述夹具包括半圆形的夹环、固定于所述夹环两端的连接板和固定于所述夹环外侧中间位置的连接杆，所述柔性保护层设置于所述夹环的内表面，两个所述夹具的连接板通过所述紧固结构固定连接，所述连接杆远离所述夹环的一端具有外螺纹且穿过所述第一通孔后与紧固螺母螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的用于拉压试验的生物肢体固定装置，其特征在于，还包括推力轴承和紧固螺栓，所述推力轴承的一端与所述支撑结构固定连接，所述推力轴承的另一端与拉压机接头固定连接，所述固定板的中心位置设有第二通孔，拉压机接头上端面设有内螺纹，所述紧固螺栓依次穿过所述第二通孔和推力轴承后与拉压机接头螺纹连接，所述夹具的中心与所述第二通孔的中心同轴。
6.根据权利要求1所述的用于拉压试验的生物肢体固定装置，其特征在于，所述柔性保护层的材质为橡胶。
7.根据权利要求4所述的用于拉压试验的生物肢体固定装置，其特征在于，所述夹具为多组且尺寸不同，所述槽口为多个且呈矩阵式布置。
8.根据权利要求4所述的用于拉压试验的生物肢体固定装置，其特征在于，所述紧固结构包括螺栓与螺母，所述连接板设有供所述螺栓穿过的通孔。
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