專(zhuān)利名稱(chēng)：一種牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，屬于口腔材料和修復(fù)體的輔助測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
材料在循環(huán)(交變)應(yīng)力作用下可以發(fā)生破壞，此時(shí)材料所受的應(yīng)力常遠(yuǎn)小于其極限 強(qiáng)度，甚至小于其彈性強(qiáng)度，這種現(xiàn)象稱(chēng)為疲勞。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(International Standard Organization)對(duì)疲勞的定義，重復(fù)性的應(yīng)力、應(yīng)變導(dǎo)致材料改變的特征，無(wú)論 改變是表面裂痕還是完全斷裂，都稱(chēng)為疲勞。
位于口腔中的牙體和修復(fù)體，在咀嚼運(yùn)動(dòng)時(shí)將受到循環(huán)、交變的賴(lài)力。雖然口腔f^力 的大小可能小于修復(fù)體的極限強(qiáng)度，但在這種力學(xué)環(huán)境中，可能由于疲勞現(xiàn)象而影響修復(fù) 的使用壽命和各種性能。因此，在進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)時(shí)，就需要通過(guò)循環(huán)加載的方式來(lái)模擬口 腔內(nèi)的力學(xué)環(huán)境。
以往口腔醫(yī)學(xué)中的疲勞研究多局限于材料或種植體方面，使用的儀器也多為MTS或 Instron材料實(shí)驗(yàn)機(jī)，這些大型測(cè)試機(jī)價(jià)格昂貴，難以在口腔材料和修復(fù)體測(cè)試中得到普 及，且這些大型測(cè)試機(jī)并非專(zhuān)門(mén)為口腔材料的測(cè)試而設(shè)計(jì)，在使用和調(diào)試上多有不便。雖 然國(guó)內(nèi)亦有口腔材料疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)的問(wèn)世(吳舜，施生根，宋應(yīng)亮等.電磁式牙用材料疲勞 實(shí)驗(yàn)機(jī)的研制與初步應(yīng)用.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002, 23(3): 260)，及修復(fù)體的疲勞測(cè) 試機(jī)的相關(guān)報(bào)道(李明勇，馬軒樣，李玉龍等.口腔修復(fù)體疲勞壽命測(cè)試機(jī)的研制與標(biāo)定 (一)——儀器的研制.醫(yī)療衛(wèi)生裝備.2004， 6:90-91)。但是，這些儀器都只能測(cè)試單 個(gè)試件，效率低，組間可比性差，測(cè)試對(duì)象相對(duì)單一受限，不能滿足現(xiàn)有口腔材料和修復(fù) 體體外實(shí)驗(yàn)的需求。且這些機(jī)器通常以加載到斷裂為觀測(cè)點(diǎn)，但通常對(duì)于修復(fù)體的研究， 關(guān)心的并不是材料的破壞，而是一些使用中的性能變化，這就需要能控制循環(huán)加載次數(shù)的 加載機(jī)。通過(guò)一定次數(shù)的循環(huán)加載可以模擬修復(fù)體在口腔內(nèi)使用一段時(shí)間的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，其特點(diǎn) 是通過(guò)一定次數(shù)的循環(huán)加載模擬修復(fù)體在口腔內(nèi)使用一段時(shí)間的情況。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)-
一種牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，其特征在于該加載機(jī)中的活動(dòng)板通過(guò)銅滑套套在上 立柱上，活動(dòng)板通過(guò)定滑輪和凸輪接觸，定滑輪固定在滑輪支架上，滑輪支架固定在活動(dòng) 板上，凸輪、電動(dòng)機(jī)和減速器固定在凸輪支架上，活動(dòng)板上固定著杯柱，杯柱內(nèi)盛有裝載 試件的導(dǎo)杯，活動(dòng)板通過(guò)下支柱與底板和減震器連接，活動(dòng)板通過(guò)連桿與計(jì)數(shù)器連接，計(jì) 數(shù)器和凸輪支架固定在底板上，上板固定于上支柱，上板上設(shè)多個(gè)與導(dǎo)杯相匹配的加載頭， 加載頭通過(guò)螺栓和墊圈由螺母固定在上板上。
導(dǎo)杯內(nèi)放置試件，試件通過(guò)樹(shù)脂包埋塊包埋成適合導(dǎo)杯內(nèi)徑的形狀，裝有樹(shù)脂包埋塊 和試件的導(dǎo)杯套于杯柱內(nèi)，導(dǎo)杯底部和位于杯柱中央的彈簧接觸，推桿穿過(guò)導(dǎo)杯底部預(yù)留 孔隙，伸入彈簧中央空隙，杯柱通過(guò)螺母固定在活動(dòng)板上。
上板上的孔隙直徑比加載頭通過(guò)上板部分的直徑大3-5mm，使加載頭可以在水平面上 左、右移動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)六角螺母使加載頭的位置向垂直方向上、下移動(dòng)，以利于加載頭和 試件的充分接觸。
活動(dòng)板分為上、下支柱孔、試件杯柱孔和定滑輪組件固定區(qū)。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 本循環(huán)加載機(jī)可以同時(shí)加載多個(gè)試件。既能節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，又能在成組設(shè)計(jì)時(shí)增加組 間可比性，是一種高效率的加載機(jī)。
2. 本循環(huán)加載機(jī)可用于多種口腔固定修復(fù)體，包括塑料、金屬、烤瓷、全瓷冠，以及嵌 體、樁核冠等修復(fù)體的疲勞壽命的測(cè)定。配套包埋模具，不拘泥于修復(fù)體的形態(tài)。
3. 本循環(huán)加載機(jī)的加載頻率為2Hz，每秒鐘加載2次，循環(huán)周期和加載頭與試件接觸試 件符合生理狀態(tài)。
4. 根據(jù)修復(fù)體的需要更換彈簧，根據(jù)彈性系數(shù)不同可以提供多種加載力值。加載時(shí)力值 為交變的力，符合生理狀態(tài)下咬合力的狀況。
5. 加載頭可在垂直、水平方向做一定調(diào)節(jié)，保證加載點(diǎn)位于預(yù)期的位置。
6. 加載頭可以取下，可定制多種加載頭樣式，按實(shí)驗(yàn)的需要隨時(shí)更換。
7. 采用螺釘螺母將機(jī)械計(jì)數(shù)器固定于底板上，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確可靠，計(jì)數(shù)器損壞后易于更換。


圖1為牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為導(dǎo)杯結(jié)構(gòu)示意3為活動(dòng)板平面圖
1-加載頭螺栓2_六角螺母3-墊圈4-加載頭
5-導(dǎo)杯6-杯柱7-連桿8-減速器
9-電動(dòng)機(jī)10-開(kāi)關(guān)11-計(jì)數(shù)器12-減震墊
13-底板14-下支柱15-凸輪支架16-凸輪銅
17-滑輪支架18-定滑輪19-活動(dòng)板20-滑套
21-上支柱22-上板23-試件24-包埋塊
25-推桿 26-彈簧 27-固定螺母28-試件杯柱孔
29-上下支柱孔 30-定滑輪組件固定區(qū)
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā) 明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以 根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出 一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例
如圖1所示，牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)中的活動(dòng)板19通過(guò)銅滑套20套在上立柱21 上，活動(dòng)板通過(guò)定滑輪18和凸輪16接觸，定滑輪固定在滑輪支架17上，滑輪支架固定 在活動(dòng)板上，凸輪、電動(dòng)機(jī)9和減速器8固定在凸輪支架15上，活動(dòng)板上固定著杯柱6， 杯柱內(nèi)盛有裝載試件的導(dǎo)杯5，活動(dòng)板通過(guò)下支柱14與底板13和減震器12連接，活動(dòng)板 通過(guò)連桿7與計(jì)數(shù)器11連接，計(jì)數(shù)器和凸輪支架固定在底板上，上板22固定于上支柱21， 上板上設(shè)多個(gè)與導(dǎo)杯相匹配的加載頭4，加載頭通過(guò)螺栓1和墊圈3由螺母2固定在上板上。
如圖2所示，導(dǎo)杯5內(nèi)放置試件23，試件23通過(guò)樹(shù)脂包埋塊24包埋成適合導(dǎo)杯內(nèi)徑 的形狀，裝有樹(shù)脂包埋塊和試件的導(dǎo)杯套于杯柱6內(nèi)，導(dǎo)杯底部和位于杯柱中央的彈簧26 接觸，推桿25穿過(guò)導(dǎo)杯底部預(yù)留孔隙，伸入彈簧中央空隙，杯柱通過(guò)螺母27固定在活動(dòng) 板上。
上板22上的孔隙直徑比加載頭通過(guò)上板部分的直徑大3-5mm，使加載頭可以在水平面 上移動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)六角螺母2使加載頭的位置向垂直方向移動(dòng)。以利于加載頭和試件的充 分接觸。
如圖3所示，活動(dòng)板分為上、下支柱孔29、試件杯柱孔28和定滑輪組件固定區(qū)30。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的-
1. 用扳手松開(kāi)加載頭上的螺母2，取下加載頭上的墊圈3，取下加載頭；
2. 將標(biāo)定的彈簧26放入杯柱中央，將推桿25放入導(dǎo)杯5內(nèi)，再將導(dǎo)杯置于杯柱6內(nèi)， 使導(dǎo)杯底部和彈簧的上表面接觸，推桿插入彈簧中央的空隙。然后將受測(cè)試件23用樹(shù)脂 包埋，并將受測(cè)試件和樹(shù)脂包埋塊24放進(jìn)導(dǎo)杯5中；
3. 裝上加載頭4，通過(guò)力值和彈簧的彈性系數(shù)計(jì)算需要的壓縮里程，調(diào)節(jié)加載頭的垂 直高度，再根據(jù)試件上需要的加載接觸點(diǎn)調(diào)節(jié)加載頭的水平位置，放上墊圈3，擰緊螺母 2，將加載頭固定在上板上；
4. 計(jì)數(shù)器11歸零。調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)連桿7位置，擰緊相應(yīng)螺母，并與活動(dòng)板固定連接；
5. 在兩根立柱上和滑套內(nèi)注入潤(rùn)滑油；
6. 接上外接電源，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，加載機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，記錄數(shù)據(jù)；
7. 加載完成后，關(guān)閉電源，松開(kāi)加載頭上的螺母，取下加載頭上的墊圈，即可卸下加
載頭，取出加載好的試件，若試件無(wú)法順利取出時(shí)，可以先取出導(dǎo)杯，再通過(guò)外推推桿即 可順利推出試件。
權(quán)利要求
1、一種牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，其特征在于該加載機(jī)中的活動(dòng)板(19)通過(guò)銅滑套(20)套在上立柱(21)上，活動(dòng)板通過(guò)定滑輪(18)和凸輪(16)接觸，定滑輪固定在滑輪支架(17)上，滑輪支架固定在活動(dòng)板上，凸輪、電動(dòng)機(jī)(9)和減速器(8)固定在凸輪支架(15)上，活動(dòng)板上固定著杯柱(6)，杯柱內(nèi)盛有裝載試件的導(dǎo)杯(5)，活動(dòng)板通過(guò)下支柱(14)與底板(13)和減震器(12)連接，活動(dòng)板通過(guò)連桿(7)與計(jì)數(shù)器(11)連接，計(jì)數(shù)器和凸輪支架固定在底板上，上板(22)固定于上支柱(21)，上板上設(shè)多個(gè)與導(dǎo)杯相匹配的加載頭(4)，加載頭通過(guò)螺栓(1)和墊圈(3)由螺母(2)固定在上板上。
2、 如權(quán)利要求1所述牙科咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，其特征在于導(dǎo)杯(5)內(nèi)放置試件(23)， 試件通過(guò)樹(shù)脂包埋塊(24)包埋成適合導(dǎo)杯內(nèi)徑的形狀，裝有樹(shù)脂包埋塊和試件的導(dǎo)杯套 于杯柱(6)內(nèi)，導(dǎo)杯底部和位于杯柱中央的彈簧(26)接觸，推桿(25)穿過(guò)導(dǎo)杯底部 預(yù)留孔隙，伸入彈簧中央空隙，杯柱通過(guò)螺母(27)固定在活動(dòng)板上。
3、 如權(quán)利要求1所述牙科咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，其特征在于上板(22)上的孔隙直 徑比加載頭通過(guò)上板部分的直徑大3-5mm，使加載頭可以在水平面上左、右移動(dòng)，通過(guò)調(diào) 節(jié)六角螺母(2)使加載頭的位置向垂直方向上、下移動(dòng)，以利于加載頭和試件的充分接 觸。
4、 如權(quán)利要求1所述牙科咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，其特征在于活動(dòng)板分為上、下支柱 孔(29)、試件杯柱孔(28)和定滑輪組件固定區(qū)(30)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種牙科用咀嚼模擬循環(huán)加載機(jī)，其特點(diǎn)是該加載機(jī)中的活動(dòng)板(19)通過(guò)銅滑套(20)套在上立柱(21)上，活動(dòng)板通過(guò)定滑輪(18)和凸輪(16)接觸，定滑輪固定在滑輪支架(17)上，滑輪支架固定在活動(dòng)板上，凸輪、電動(dòng)機(jī)(9)和減速器(8)固定在凸輪支架(15)上，活動(dòng)板上固定著杯柱(6)，杯柱內(nèi)盛有裝載試件的導(dǎo)杯(5)，活動(dòng)板通過(guò)下支柱(14)與底板(13)和減震器(12)連接，活動(dòng)板通過(guò)連桿(7)與計(jì)數(shù)器(11)連接，計(jì)數(shù)器和凸輪支架固定在底板上，上板(22)固定于上支柱(21)，上板上設(shè)多個(gè)與導(dǎo)杯相匹配的加載頭(4)，加載頭通過(guò)螺栓(1)和墊圈(3)由螺母(2)固定在上板上。
文檔編號(hào)G01N3/34GK101441158SQ200810147768
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者劉福祥, 張晶婷, 朱智敏, 萍 李, 葦 林, 玲 郭, 陳孟詩(shī), 陳文川, 陳晨峰 申請(qǐng)人:四川大學(xué)