CN206593959U - 腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置，包括连接板(1)，连接板(1)上设有弹射装置(2)，弹射装置(2)上方设有承压板(3)，承压板(3)上设有压力传感器(4)，压力传感器(4)连接有控制器(5)，控制器(5)与弹射装置(2)相连；所述弹射装置(2)包括位于连接板(1)和承压板(3)之间的空心圆柱(7)，且空心圆柱(7)和承压板(3)之间设有伸缩杆(8)，所述的空心圆柱(7)内设有执行机构(9)；所述的弹射装置(2)还连接有位移传感器(6)，位移传感器(6)与控制器(5)相连。本实用新型具有提高试验的精确度以及降低试验结果受破坏概率的特点。

Description

腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置

技术领域

本实用新型涉及一种骨折模拟机，特别是一种腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置。

背景技术

人体在受到剧烈的撞击后(例如不小心从楼上失足落下)，腰椎骨骼会受到不同程度的损伤，为了能够更好的研究腰椎骨骼在不同的受力冲击时所受到的损伤，需要通过对腰椎试验的吸收能量、变形、相对位移以及相应的曲线分析研究，对影响试验动态分析数据的关键问题进行研究。目前，常用的做法是人工将重锤从不同高度落到试样上，求取落下高度与试样破坏率的关系，用破坏率为50％时的落下高度来表示试样的抗冲击能力；又或者是固定重锤高度而改变锤质量来进行试验，用求得相应重锤质量来表示结果；也可以是两者都改变而用下落重锤的能量来表示结果；但是这种方式由于是通过人工来进行操作，需要经过多次的试验，才能得出正确的结果，每次的试验过程都需要人工进行操作，影响试验的效率，影响成功率；由于落锤的体积较小，而标本试样的体积较大，导致落锤作用面积较小，无法对整体标本进行作用力，从而影响试验效果；而且落锤在第一次撞击试样后，可能会由于受到较大的撞击力进行反弹，从而对试样进行二次、三次的撞击，破坏试验的结果。因此，现有的技术存在着试验的精确度不高以及试验结果容易受到破坏的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置。它具有提高试验的精确度以及降低试验结果受破坏概率的特点。

本实用新型的技术方案：腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置，包括连接板，连接板上设有弹射装置，弹射装置上方设有承压板，承压板上设有压力传感器，压力传感器连接有控制器，控制器与弹射装置相连；所述的弹射装置还连接有位移传感器，位移传感器与控制器相连；所述弹射装置包括位于连接板和承压板之间的空心圆柱，且空心圆柱和承压板之间设有伸缩杆，所述的空心圆柱内设有执行机构。

前述的腰椎骨骼爆裂骨折模拟机中，所述执行机构包括在空心圆柱内从下往上依次设有的弹射电机、分隔板、弹射压簧以及弹射板，且弹射板和弹射电机之间设有钢丝绳。

前述的腰椎骨骼爆裂骨折模拟机中，所述执行机构包括设置在空心圆柱底部的蜗轮，蜗轮中间位置设有螺纹孔，螺纹孔内设有丝杆；所述蜗轮啮合有蜗杆，蜗杆连接有旋转电机。

前述的腰椎骨骼爆裂骨折模拟机中，所述连接板和弹射装置之间设有角度调节装置；所述角度调节装置包括固定在连接板上的半圆形滑轨和转动电机，转动电机输出轴上设有与弹射装置相固定的转动杆，转动杆上设有与半圆形滑轨相嵌合的导轮；所述的连接板两端设有高度传感器，高度传感器和转动电机均与控制器相连。

与现有技术相比，本实用新型通过在骨骼固定装置上设置撞击反弹机构，用于承受落锤的撞击力，将撞击力均匀的传递给标本试样，使得整个标本试样都能够受到力，改善试验的效果；通过撞击反弹机构和落锤限制机构的相互配合，对落锤进行弹射使其进入导引管，并进行限位，防止落锤二次下落，撞击标本试样，从而可以降低对试验结果的破坏。另外，通过在弹射装置和连接板之间设置角度调节装置，可以对弹射装置的弹射角度进行调节，防止由于标本试样受力破坏发生形变后弹射装置无法将落锤准确弹入导引管的现象的发生。综上所述，本实用新型具有提高试验的精确度以及降低试验结果受破坏概率的特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是实施例1的执行机构的结构示意图；

图3是实施例2的执行机构的结构示意图；

图4是角度调节装置的结构示意图；

图5是本实用新型的控制结构图。

附图中的标记说明：1-连接板，2-弹射装置，3-承压板，4-压力传感器，5-控制器，6-位移传感器，7-空心圆柱，8-伸缩杆，9-执行机构,10-高度传感器，11-弹射电机，12-分隔板，13-弹射压簧，14-弹射板，15-钢丝绳，16-蜗轮，17-螺纹孔，18-丝杆，19-蜗杆，20-旋转电机，21-角度调节装置，22-半圆形滑轨，23-转动电机，24-转动杆，25-导轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。腰椎骨骼爆裂骨折模拟机，构成如图1、图2、图4和图5所示，包括连接板1，连接板1上设有弹射装置2，弹射装置2上方设有承压板3，承压板3上设有压力传感器4，压力传感器4连接有控制器5，控制器5与弹射装置2相连；所述弹射装置2包括位于连接板1和承压板3之间的空心圆柱7，且空心圆柱7和承压板3之间设有伸缩杆8，所述的空心圆柱7内设有执行机构9；所述的弹射装置2还连接有位移传感器6，位移传感器6与控制器5相连。

所述执行机构9包括设置在空心圆柱7底部的蜗轮16，蜗轮16中间位置设有螺纹孔17，螺纹孔17内设有丝杆18；所述蜗轮16啮合有蜗杆19，蜗杆19连接有旋转电机20。

所述连接板1和弹射装置2之间设有角度调节装置21；所述角度调节装置21包括固定在连接板1上的半圆形滑轨22和转动电机23，转动电机23输出轴上设有与弹射装置2相固定的转动杆24，转动杆24上设有与半圆形滑轨22相嵌合的导轮25；所述的连接板1两端设有高度传感器10，高度传感器10和转动电机23均与控制器5相连。

执行机构的工作过程：控制器5控制弹射电机11工作，弹射电机11带动钢丝绳15收缩，弹射板14将作用力作用于弹射压簧13上，弹射压簧13积聚压簧力，当压力传感器4检测到信号后，控制器5控制弹射电机11停止工作，弹射压簧13就将压簧力作用于弹射板14上，弹射板14就进行弹射，并将弹射力作用于承压板3上，承压板3就对落锤进行反弹作用，从而实现落锤的反弹。同时通过位移传感器6来监控弹射电机11的位移，进而控制弹射电机11对钢丝绳15的收缩量，继而实现弹射电机11对弹射压簧13的弹簧力的控制。

实施例2：腰椎骨骼爆裂骨折模拟机，构成如图1、图3、图4和图5所示，包括连接板1，连接板1上设有弹射装置2，弹射装置2上方设有承压板3，承压板3上设有压力传感器4，压力传感器4连接有控制器5，控制器5与弹射装置2相连；所述弹射装置2包括位于连接板1和承压板3之间的空心圆柱7，且空心圆柱7和承压板3之间设有伸缩杆8，所述的空心圆柱7内设有执行机构9；所述的弹射装置2还连接有位移传感器6，位移传感器6与控制器5相连。

所述执行机构9包括设置在空心圆柱7底部的蜗轮16，蜗轮16中间位置设有螺纹孔17，螺纹孔17内设有丝杆18；所述蜗轮16啮合有蜗杆19，蜗杆19连接有旋转电机20。

所述连接板1和弹射装置2之间设有角度调节装置21；所述角度调节装置21包括固定在连接板1上的半圆形滑轨22和转动电机23，转动电机23输出轴上设有与弹射装置2相固定的转动杆24，转动杆24上设有与半圆形滑轨22相嵌合的导轮25；所述的连接板1两端设有高度传感器10，高度传感器10和转动电机23均与控制器5相连。

执行机构的工作过程：控制器5根据压力传感器4检测到的承受板3的受力信号和位移传感器6检测到的旋转电机20的上下位移信号，进而控制旋转电机20输出相应的功率，旋转电机20带动蜗杆19旋转，蜗杆19带动蜗轮16旋转，蜗轮16的螺纹孔17带动丝杆18上升，撞击承压板3，使得承压板3将落锤反弹，落锤进入引导管。

所述的控制器为PLC控制器。

所述机架上设有触摸显示屏，触摸显示屏与控制器相连，通过在触摸显示屏上输入需要模拟的腰椎骨骼受力情况，控制器就会将计算分析的结果显示在触摸显示屏上，如所需的落锤重量和落锤的降落高度等信息。

所述转动电机输出轴上设有小齿轮，小齿轮啮合有位于转动杆下端的大齿轮，转动杆上端与弹射装置相固定。

弹射电机与控制器相连；旋转电机与控制器相连。

角度调节装置的工作过程：当落锤砸到撞击反弹机构上后，腰椎骨骼标本可能会发生倾斜，这时通过连接板两端的高度传感器对连接板两端的高度进行监测，当发生倾斜后，控制器根据两端的高度传感器信号分析出倾斜的角度，然后控制转动电机带动转动杆进行工作，对弹射装置的角度进行回调纠正，保证落锤能够准确的被弹射进导引管中。

本实用新型的工作原理：根据需要模拟的腰椎骨骼受力情况，选择相对应的落锤，将落锤放置在落锤释放装置的圆环固定盘上，通过卡扣固定，然后控制器控制提升电机工作，提升电机卷绕牵引绳，带动落锤以及落锤释放装置上升，通过第二高度传感器来控制高度；落锤到达指定的位置后，控制器控制电磁铁片断电，弹簧将力作用于控制杆，控制杆使得卡扣松开，从而使落锤掉落，落锤进入导引管下落，最后与承压板相撞，承压板将力传递给腰椎骨骼，完成撞击；承压板上的压力传感器将信号传递给控制器，控制器控制弹射装置进行弹射，然后承压板受到弹射装置的作用力后，承压板将落锤按原方向弹射，落锤弹回到导引管后，控制器根据红外传感器的信号控制落锤限制机构和消音气泵工作，控制器控制电磁铁通电，使得电磁铁具有磁性，磁性挡盘克服压缩弹簧，使得限制杆穿过圆柱屏挡，防止落锤落下，导引管底部的消音气泵对位于导引管内的落锤进行充气作业，使得落锤上升，当落锤上升到圆环固定盘下方时，控制器根据第二红外传感器的信号控制电磁铁片断电，从而使得卡扣松开，消音气泵继续充气，直至落锤底部上升到圆环固定盘内，控制器根据第二红外传感器的信号控制电磁铁片通电以及控制消音气泵停止工作，完成落锤的固定。

Claims (4)

1.腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置，其特征在于：包括连接板(1)，连接板(1)上设有弹射装置(2)，弹射装置(2)上方设有承压板(3)，承压板(3)上设有压力传感器(4)，压力传感器(4)连接有控制器(5)，控制器(5)与弹射装置(2)相连；所述弹射装置(2)包括位于连接板(1)和承压板(3)之间的空心圆柱(7)，且空心圆柱(7)和承压板(3)之间设有伸缩杆(8)，所述的空心圆柱(7)内设有执行机构(9)；所述的弹射装置(2)还连接有位移传感器(6)，位移传感器(6)与控制器(5)相连。

2.根据权利要求1所述的腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置，其特征在于：所述执行机构(9)包括在空心圆柱(7)内从下往上依次设有的弹射电机(11)、分隔板(12)、弹射压簧(13)以及弹射板(14)，且弹射板(14)和弹射电机(11)之间设有钢丝绳(15)。

3.根据权利要求1所述的腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置，其特征在于：所述执行机构(9)包括设置在空心圆柱(7)底部的蜗轮(16)，蜗轮(16)中间位置设有螺纹孔(17)，螺纹孔(17)内设有丝杆(18)；所述蜗轮(16)啮合有蜗杆(19)，蜗杆(19)连接有旋转电机(20)。

4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的腰椎骨骼爆裂骨折模拟机的落锤反弹装置，其特征在于：所述连接板(1)和弹射装置(2)之间设有角度调节装置(21)；所述角度调节装置(21)包括固定在连接板(1)上的半圆形滑轨(22)和转动电机(23)，转动电机(23)输出轴上设有与弹射装置(2)相固定的转动杆(24)，转动杆(24)上设有与半圆形滑轨(22)相嵌合的导轮(25)；所述的连接板(1)两端设有高度传感器(10)，高度传感器(10)和转动电机(23)均与控制器(5)相连。