本發(fā)明涉及一種疲勞試驗機,特別涉及一種電機下置式疲勞試驗機。
背景技術:
立柱式的結構的疲勞實驗機的常見的有四根立柱結構,三根立柱結構,二根立柱結構。其中四根立柱結構最堅固,但是體積較大,在生產(chǎn)加工時浪費加工材料而且增長了加工時間,工藝相對比較復雜;三根立柱結構的設計是基于三角形穩(wěn)定性最強的原理,但是也存在不足,比如外形不美觀,而且不方便操作,會給操作者帶來不便;兩柱式結構比較簡單,而且在兩柱之間距離可以很好的利于操作者對加載試件的固定,將試件固定在夾具上,而且相對前兩種的結構構思原材料使用最少,而且加工方法最簡單。音圈電機的位置可以有三種放置的方法,包括音圈電機置于頂部、音圈電機置于底部還有將音圈電機平放與加載試件處于水平位置。
中國發(fā)明專利(申請?zhí)枺?01210011484.0 申請日: 2012.01.14)公開了一種疲勞試驗機,包括位于被測試件上方的定滑輪I、定滑輪II和張力傳感器I以及位于被測試件下方的定滑輪III、定滑輪IV和張力傳感器II;繩索I的一端與被測試件的上表面固定相連,繩索I的另一端依次繞過定滑輪I、張力傳感器I和定滑輪II后與圓盤相連;繩索II的一端與被測試件的下表面固定相連,繩索II的另一端依次繞過定滑輪IV、張力傳感器II和定滑輪III后與圓盤相連。
技術實現(xiàn)要素:
組織工程是一種仿生科學,如果體外構建出組織,獲得與其相匹配的結構與功能,那么體外加載的力學條件就需與體內真實的受力環(huán)境一致。合適的力學環(huán)境是研究軟骨力生物學的必要條件。為了滿足軟骨組織工程化培養(yǎng)的需求,研制了一種疲勞試驗機。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
電機下置式疲勞試驗機主要由機架、培養(yǎng)箱、肌骨夾持裝置、拉力傳感器、培養(yǎng)箱、箱體等組成,完成對肌骨組織的拉伸與收縮加載;所述的機架包括兩根支撐立柱、長方形板、帶有螺紋的調節(jié)桿和放置音圈電機的箱體;所述的移動板上固定有帶有螺紋的調節(jié)桿,通過操作手柄帶動圓盤,使得調節(jié)桿可以上下活動,從而達到上下兩個夾具接觸并固定試件的目的;所述的移動板與立柱的連接處,設有約束自由度的固定圈,降低了拉伸過程中立柱可能產(chǎn)生的振動影響;所述的在調節(jié)桿和上夾具間安裝了可以測拉力大小的拉力傳感器,為實驗模擬分析體外肌骨組織工程培養(yǎng)過程提供真實的受力依據(jù);所述的箱體位于整個裝置底部,主要包括音圈電機、螺栓、電機托板、工作臺面和底板等組成;所述的支撐立柱和立柱連接,保證立柱豎直穩(wěn)定;所述的音圈電機放置于電機托板上,托板通過螺釘固定在工作臺面上,使音圈電機固定在托板和工作臺面之間;所述的夾具由四部分組成,左夾具、右夾具、調節(jié)桿和搖桿;所述的左夾具和右夾具通過調節(jié)桿連接到一起,當轉到搖桿的時候,左邊的夾具不動,右邊的夾具隨著調節(jié)桿的螺紋轉動而移動,使得左夾具和右夾具之間的夾縫增大或減小。
作為優(yōu)選,所述的移動板與立柱的連接處,設有約束自由度的固定圈,降低了拉伸過程中立柱可能產(chǎn)生的振動影響。
作為優(yōu)選,所述的箱體位于整個裝置底部,主要包括音圈電機、螺栓、電機托板、工作臺面和底板等組成。
作為優(yōu)選,所述的電機為直線電機,能將電能直接轉換成直線運動的機械能。
作為優(yōu)選,所述的夾具的接觸面設計采用凹凸不平的紋路,是為了增大試件被夾具夾住工作時的摩擦。
本發(fā)明的有益效果是,以音圈電機作為動力,具有高精度、高速響應、高傳動剛度、平穩(wěn)的推力、高的可靠性、行程長度基本不受限制和壽命長等特點。采用的兩個立柱作為主要的支撐,結構簡單,制造生產(chǎn)起來節(jié)約材料,降低了成本。且電機置于底部時,解決了擔心電機工作時出現(xiàn)危險的問題,另外電機移至底部可以加固整個裝置的穩(wěn)定性,從整體上講,也比較美觀。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是電機下置式疲勞試驗機簡圖。
圖1中1-立柱,2-固定圈,3-上夾具,4-工作臺,5-音圈電機,6-托板,7-底板,8-支撐立柱,9-螺栓,10-連接件,11-下夾具,12-連接件,13-移動板,14-手搖柄 。
具體實施方式
在圖1中,電機下置式疲勞試驗機主要由機架、培養(yǎng)箱、肌骨夾持裝置、拉力傳感器、培養(yǎng)箱、箱體等組成,完成對肌骨組織的拉伸與收縮加載。
機架包括兩根支撐立柱、長方形板、帶有螺紋的調節(jié)桿和放置音圈電機的箱體。
移動板上固定有帶有螺紋的調節(jié)桿,通過操作手柄帶動圓盤,使得調節(jié)桿可以上下活動,從而達到上下兩個夾具接觸并固定試件的目的。
移動板與立柱的連接處,設有約束自由度的固定圈,降低了拉伸過程中立柱可能產(chǎn)生的振動影響。
在調節(jié)桿和上夾具間安裝了可以測拉力大小的拉力傳感器,為實驗模擬分析體外肌骨組織工程培養(yǎng)過程提供真實的受力依據(jù)。
箱體位于整個裝置底部,主要包括音圈電機、螺栓、電機托板、工作臺面和底板等組成。
支撐立柱和立柱連接,保證立柱豎直穩(wěn)定。
音圈電機放置于電機托板上,托板通過螺釘固定在工作臺面上,使音圈電機固定在托板和工作臺面之間。
夾具由四部分組成,左夾具、右夾具、調節(jié)桿和搖桿;所述的左夾具和右夾具通過調節(jié)桿連接到一起,當轉到搖桿的時候,左邊的夾具不動,右邊的夾具隨著調節(jié)桿的螺紋轉動而移動,使得左夾具和右夾具之間的夾縫增大或減小。