CN203169344U - 皮带式减速伤致伤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种皮带式减速伤致伤装置，包括底座、固定设置在底座上的导轨和与导轨滑动配合并可沿导轨往复运动的试验箱，所述导轨的两端分别设置有推动试验箱做加速运动的加速装置和推动试验箱做减速运动的减速装置，所述加速装置包括皮带输送机和驱动皮带输送机运转的马达，所述皮带输送机包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮通过皮带传动连接，所述皮带与导轨平行设置并与试验箱传动配合以推动试验箱做加速运动。本实用新型的皮带式减速伤致伤装置具有可控性和精确度高，重复性好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种研究脑部创伤的实验装置，特别涉及一种研究人脑减速运动受伤机制的致伤装置。
背景技术
减速性损伤(injury of deceleration)是指伤员头部在运动中突然撞击物体而停止所造成的脑损伤。减速性脑损伤的分布既可发生于着力部位，也可发生于对冲部位，即冲击点伤和对冲伤常同时发生。所述冲击点伤是指着力点处脑表面与颅骨内板相冲撞同时由于着力点处颅骨暂时变形或骨折内陷，造成着力点下面脑组织的损伤；所述对冲伤是指着力点的对侧即对冲部位，由于全脑向着力侧大块运动，对冲部位的脑底面与颅前窝和颅中窝底凹凸不平的骨嵴相摩擦，脑表面与骨突起部分冲撞，所造成的脑损伤。减速性损伤的特点是不同密度脑组织发生相对位移，产生切线伤，其和对冲伤均较严重，甚至比冲伤更为严重。在交通事故中造成车载人员脑部损伤的多数原因是由减速伤造成的，为能够对减速伤患者进行及时、准确的诊治，对病人的转归具有决定性的意义，因此，建立良好的减速伤动物模型对研究减速伤机制和治疗方法具有十分重要的意义。
目前公开的有关减速伤模型的技术信息很少，难得的是谭源福等人在一篇标题为“减速性脑损伤动物模型的创建”(参见：中华创伤杂志，2001，17(4)：212-215)的文章中公开了一种减速伤模型，该模型中采用弹力带对试验品进行加速，然后使试验品突然受阻撞击减速，使之受到减速伤害。其具体方法是：将兔头置于转板前端，用弹力带在转板后端于垂直位施加最大拉力，撞击前瞬间，兔头颅获得最大速度，当突然受阻撞击时颅脑即受到减速致伤。该模型的优点是结构简单、成本低；缺点是缺乏实验精确度和可重复性。
此外，申请号为200810237275.1的中国专利(用于减速伤实验研究的致伤装置及制作减速伤模型的方法)公开了另外一种减速伤模型，该模型是将动物试验品从高处自由下落并撞击砧板，从而造成动物试验品的颅脑减速伤。该模型的优点是结构简单、实验成本低，其缺点是：1、不易控制下落速度，实验精确度不佳；2、受试验品个体差异影响明显，缺乏可重复性。
针对现有技术的不足，需研究一种精确度高，重复性好的模型，以帮助医务科研人员尽快摸清减速伤的致伤机理，为颅脑减速伤患者制定出确实有效的医疗措施。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种皮带式减速伤致伤装置，该装置采用皮带，通过微处理器和多种传感器的配合达到实验的精确度和重复性高的目的，解决了现有技术的减速伤模型精确度低及缺乏重复性的问题。
本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：
本实用新型的皮带式减速伤致伤装置，包括底座、固定设置在底座上的导轨和与导轨滑动配合并可沿导轨往复运动的试验箱，所述导轨的两端分别设置有推动试验箱做加速运动的加速装置和推动试验箱做减速运动的减速装置，所述加速装置包括皮带输送机和驱动皮带输送机运转的马达，所述皮带输送机包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮通过皮带传动连接，所述皮带与导轨平行设置并与试验箱传动配合以推动试验箱做加速运动。
进一步，所述皮带上设置有齿块，所述齿块抵接在试验箱上。
进一步，所述齿块设置有多个，所述多个齿块沿皮带传动方向并列设置。
进一步，所述减速装置包括减速推杆、与减速推杆滑动配合的套筒、给予减速推杆推力的弹簧、限制减速推杆伸出位置的限位元件、调节弹簧弹力的调节螺杆和用于检测弹簧弹力的压力传感器，所述减速推杆和套筒与导轨平行设置，所述弹簧设置在套筒中，弹簧的一端抵接在减速推杆上，弹簧的另一端抵接在调节螺杆上。
进一步，所述套筒上设置有内螺纹使得套筒能够与调节螺杆螺纹配合。
进一步，所述套筒上还设置有弹簧销，沿所述减速推杆的轴向上设置有多个与所述弹簧销位置相对应的齿槽，所述弹簧销可插入到齿槽中锁定减速推杆的位置。
进一步，还包括微处理器，所述压力传感器与微处理器信号连接。
进一步，还包括用于检测试验箱移动速度的速度传感器，所述速度传感器与微处理器信号连接。
进一步，所述微处理器与马达连接用以控制马达的工作状态。
进一步，所述试验箱内部设置有固定实验动物用的砧板。
本实用新型的有益效果：本实用新型的皮带式减速伤致伤装置，包括底座、固定设置在底座上的导轨和与导轨滑动配合并可沿导轨往复运动的试验箱，所述导轨的两端分别设置有推动试验箱做加速运动的加速装置和推动试验箱做减速运动的减速装置，所述加速装置包括皮带输送机和驱动皮带输送机运转的马达，所述皮带输送机包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮通过皮带传动连接，所述皮带与导轨平行设置并与试验箱传动配合以推动试验箱做加速运动。本实用新型的皮带式减速伤致伤装置具有可控性和精确度高，重复性好等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的整体立体结构示意图；
图2为本实用新型的整体结构俯视图；
图3为本实用新型的减速装置俯视图；
图4为本实用新型的加速装置中齿块的一种结构侧视图；
图5为本实用新型加速装置中齿块的另一种结构侧视图；
图6为图3中A-A剖切面示意图；
图7为图6中A区放大示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图所示：本实施例的皮带式减速伤致伤装置，包括底座1、固定设置在底座1上的导轨2和与导轨滑动配合并可沿导轨往复运动的试验箱3，所述导轨2的两端分别设置有推动试验箱3做加速运动的加速装置和推动试验箱3做减速运动的减速装置，所述加速装置包括皮带输送机和驱动皮带输送机运转的马达4，所述皮带输送机包括主动轮5和从动轮6，所述主动轮5和从动轮6通过皮带7传动连接，所述皮带7与导轨2平行设置并与试验箱3传动配合以推动试验箱3做加速运动。所述马达4通过变速器20与主动轮5连接。
在做减速伤模拟实验时，先将动物实验品放入到试验箱3中固定，然后再将试验箱3移动到运动的初始位置，最后启动马达4，马达4带动变速器20运转，变速器20向主动轮5输出加速度值由小变大的变加速旋转运动，所述主动轮5将带动皮带7同时做变加速运动，因为所述皮带7与试验箱3传动配合，所以试验箱3能够在皮带7的驱动下做直线加速运动并最终撞在减速装置上做减速运动，从而对试验品造成减速伤害。本实用新型具有可控度和精确度高，重复性好等优点。
作为上述技术方案的进一步改进，所述皮带7上设置有齿块8，所述齿块8抵接在试验箱3上。设置齿块8的目的是增强皮带7与试验箱3的接触力度，使得试验箱3不会在皮带7表面打滑。当然，采用皮带7表面与试验箱3摩擦传动配合的方式同样也可以制造出试验箱3加速运动的效果。
作为上述技术方案的进一步改进，所述齿块8设置有多个，所述多个齿块8沿皮带7传动方向并列设置。本实施例中，如图4所示，所述齿块8为棘齿，所述试验箱3上设置有与所述棘齿相互啮合的齿牙。采用棘齿与齿牙相互配合可以进一步提高皮带7与试验箱3传动配合的可靠度，从而避免打滑现象的发生。
作为上述技术方案的替换方案，如图5所示，所述齿块8为推板，所述推板与试验箱3抵接。将所述齿块8设置成板状，同样可以起到推动试验箱3加速运动的目的。
作为上述技术方案的进一步改进，所述减速装置包括减速推杆9、与减速推杆9滑动配合的套筒10、给予减速推杆推力的弹簧11、限制减速推杆9伸出位置的限位元件12、调节弹簧11弹力的调节螺杆13和用于检测弹簧弹力的压力传感器14，所述减速推杆9和套筒10与导轨2平行设置，所述弹簧11设置在套筒10中，弹簧11的一端抵接在减速推杆9上，弹簧11的另一端抵接在调节螺杆13上。所述压力传感器14可以设置在弹簧11与减速推杆9的接触端，也可以设置在弹簧11与调节螺杆13的接触端。本实施例中优选将压力传感器14设置在弹簧11与调节螺杆13的接触端。所述调节螺杆13上设置有用于旋转调节螺杆13的把手22，所述减速推杆9从套筒10中伸出的一端设置有减速板21。在做减速伤实验时，通过调节调节螺杆13来预先设定弹簧11的弹力，弹簧11将减速推杆9紧推在限位元件12上，本实施例中所述的限位元件12为固定设置在底座1上的限位柱，当然所述限位元件12还可以设置在导轨2上，同样可以起到限制减速推杆9伸出位置的目的。实验时，弹簧11的弹力越大试验箱3减速运动的时间越短，试验品的减速度值就越大，其受到的减速伤也就越大。本实用新型的模拟创伤性脑损伤的致伤装置可以精确调节和控制减速度的大小，从而使得实验的可重复性进一步提高。
作为上述技术方案的进一步改进，所述套筒10上设置有内螺纹使得套筒10能够与调节螺杆13螺纹配合。以螺纹配合的形式来达到调节减速推力的目的具有结构简单、方便操作等优点。
作为上述技术方案的进一步改进，所述套筒10上还设置有弹簧销15，沿所述减速推杆9的轴向上设置有多个与所述弹簧销15位置相对应的齿槽16，所述弹簧销15可插入到齿槽16中锁定减速推杆9的位置。当试验箱3撞击到减速推杆9上后，其在惯性力的作用下将推动减速推杆9并将其压缩进套筒10中，为了使得压缩后的减速推杆9不会反弹，所以有必要设置止回部件，本实施例中，设置了相互卡合的弹簧销15与齿槽16来达到防止减速推杆9反弹的目的，本实用新型所述的弹簧销15与齿槽16相互配合的结构具有结构简单，成本低的优点。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括微处理器17，所述压力传感器14与微处理器17信号连接。所述微处理器17可以是计算机、PLC或单片机。设置微处理器17可以精确测量减速度的时间和力度，以达到精确控制和提高可重复性的目的。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括用于检测试验箱3移动速度的速度传感器18，所述速度传感器18与微处理器17信号连接。设置速度传感器18的目的用以检测试验箱3的移动速度或加速度，通过将试验箱3的速度值报送至微处理器17，微处理器17将根据该速度值来计算出加速或减速力度的大小，使得实验的可重复性更高。
作为上述技术方案的进一步改进，所述微处理器17与马达4连接用以控制马达4的工作状态。微处理器17根据速度传感器18上报的数值来判断试验箱3是否已经达到预设的速度，从而控制马达4是否需要继续工作，当试验箱3达到预设值时，微处理器17将向马达4发送控制命令，使得马达4停止做功。本实用新型的自动化程度高，从而进一步提高了实验的精确度和可重复性。
作为上述技术方案的进一步改进，所述试验箱3内部设置有固定实验动物用的砧板19。所述砧板19可以是与试验箱3制成一体的，也可以是以可拆卸的方式设置在试验箱3内部的，所述砧板19上设置有与动物形体相适应的凹面以达到充分固定住实验品的目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.皮带式减速伤致伤装置，包括底座(1)、固定设置在底座(1)上的导轨(2)和与导轨滑动配合并可沿导轨往复运动的试验箱(3)，其特征在于：所述导轨(2)的两端分别设置有推动试验箱(3)做加速运动的加速装置和推动试验箱(3)做减速运动的减速装置，所述加速装置包括皮带输送机和驱动皮带输送机运转的马达(4)，所述皮带输送机包括主动轮(5)和从动轮(6)，所述主动轮(5)和从动轮(6)通过皮带(7)传动连接，所述皮带(7)与导轨(2)平行设置并与试验箱(3)传动配合以推动试验箱(3)做加速运动。
2.根据权利要求1所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：所述皮带(7)上设置有齿块(8)，所述齿块(8)抵接在试验箱(3)上。
3.根据权利要求2所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：所述齿块(8)设置有多个，所述多个齿块(8)沿皮带(7)传动方向并列设置。
4.根据权利要求1所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：所述减速装置包括减速推杆(9)、与减速推杆(9)滑动配合的套筒(10)、给予减速推杆推力的弹簧(11)、限制减速推杆(9)伸出位置的限位元件(12)、调节弹簧(11)弹力的调节螺杆(13)和用于检测弹簧弹力的压力传感器(14)，所述减速推杆(9)和套筒(10)与导轨(2)平行设置，所述弹簧(11)设置在套筒(10)中，弹簧(11)的一端抵接在减速推杆(9)上，弹簧(11)的另一端抵接在调节螺杆(13)上。
5.根据权利要求4所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：所述套筒(10)上设置有内螺纹使得套筒(10)能够与调节螺杆(13)螺纹配合。
6.根据权利要求5所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：所述套筒(10)上还设置有弹簧销(15)，沿所述减速推杆(9)的轴向上设置有多个与所述弹簧销(15)位置相对应的齿槽(16)，所述弹簧销(15)可插入到齿槽(16)中锁定减速推杆(9)的位置。
7.根据权利要求6所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：还包括微处理器(17)，所述压力传感器(14)与微处理器(17)信号连接。
8.根据权利要求7所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：还包括用于检测试验箱(3)移动速度的速度传感器(18)，所述速度传感器(18)与微处理器(17)信号连接。
9.根据权利要求8所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：所述微处理器(17)与马达(4)连接用以控制马达(4)的工作状态。
10.根据权利要求9所述的皮带式减速伤致伤装置，其特征在于：所述试验箱(3)内部设置有固定实验动物用的砧板(19)。
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