本實(shí)用新型涉及一種骨折模擬機(jī)，特別是一種腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)的落錘反彈裝置。

背景技術(shù)：

人體在受到劇烈的撞擊后(例如不小心從樓上失足落下)，腰椎骨骼會(huì)受到不同程度的損傷，為了能夠更好的研究腰椎骨骼在不同的受力沖擊時(shí)所受到的損傷，需要通過對(duì)腰椎試驗(yàn)的吸收能量、變形、相對(duì)位移以及相應(yīng)的曲線分析研究，對(duì)影響試驗(yàn)動(dòng)態(tài)分析數(shù)據(jù)的關(guān)鍵問題進(jìn)行研究。目前，常用的做法是人工將重錘從不同高度落到試樣上，求取落下高度與試樣破壞率的關(guān)系，用破壞率為50％時(shí)的落下高度來表示試樣的抗沖擊能力；又或者是固定重錘高度而改變錘質(zhì)量來進(jìn)行試驗(yàn)，用求得相應(yīng)重錘質(zhì)量來表示結(jié)果；也可以是兩者都改變而用下落重錘的能量來表示結(jié)果；但是這種方式由于是通過人工來進(jìn)行操作，需要經(jīng)過多次的試驗(yàn)，才能得出正確的結(jié)果，每次的試驗(yàn)過程都需要人工進(jìn)行操作，影響試驗(yàn)的效率，影響成功率；由于落錘的體積較小，而標(biāo)本試樣的體積較大，導(dǎo)致落錘作用面積較小，無法對(duì)整體標(biāo)本進(jìn)行作用力，從而影響試驗(yàn)效果；而且落錘在第一次撞擊試樣后，可能會(huì)由于受到較大的撞擊力進(jìn)行反彈，從而對(duì)試樣進(jìn)行二次、三次的撞擊，破壞試驗(yàn)的結(jié)果。因此，現(xiàn)有的技術(shù)存在著試驗(yàn)的精確度不高以及試驗(yàn)結(jié)果容易受到破壞的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)的落錘反彈裝置。它具有提高試驗(yàn)的精確度以及降低試驗(yàn)結(jié)果受破壞概率的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)的落錘反彈裝置，包括連接板，連接板上設(shè)有彈射裝置，彈射裝置上方設(shè)有承壓板，承壓板上設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器連接有控制器，控制器與彈射裝置相連；所述的彈射裝置還連接有位移傳感器，位移傳感器與控制器相連；所述彈射裝置包括位于連接板和承壓板之間的空心圓柱，且空心圓柱和承壓板之間設(shè)有伸縮桿，所述的空心圓柱內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

前述的腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括在空心圓柱內(nèi)從下往上依次設(shè)有的彈射電機(jī)、分隔板、彈射壓簧以及彈射板，且彈射板和彈射電機(jī)之間設(shè)有鋼絲繩。

前述的腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在空心圓柱底部的蝸輪，蝸輪中間位置設(shè)有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)設(shè)有絲桿；所述蝸輪嚙合有蝸桿，蝸桿連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

前述的腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)中，所述連接板和彈射裝置之間設(shè)有角度調(diào)節(jié)裝置；所述角度調(diào)節(jié)裝置包括固定在連接板上的半圓形滑軌和轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)輸出軸上設(shè)有與彈射裝置相固定的轉(zhuǎn)動(dòng)桿，轉(zhuǎn)動(dòng)桿上設(shè)有與半圓形滑軌相嵌合的導(dǎo)輪；所述的連接板兩端設(shè)有高度傳感器，高度傳感器和轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)均與控制器相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過在骨骼固定裝置上設(shè)置撞擊反彈機(jī)構(gòu)，用于承受落錘的撞擊力，將撞擊力均勻的傳遞給標(biāo)本試樣，使得整個(gè)標(biāo)本試樣都能夠受到力，改善試驗(yàn)的效果；通過撞擊反彈機(jī)構(gòu)和落錘限制機(jī)構(gòu)的相互配合，對(duì)落錘進(jìn)行彈射使其進(jìn)入導(dǎo)引管，并進(jìn)行限位，防止落錘二次下落，撞擊標(biāo)本試樣，從而可以降低對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的破壞。另外，通過在彈射裝置和連接板之間設(shè)置角度調(diào)節(jié)裝置，可以對(duì)彈射裝置的彈射角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止由于標(biāo)本試樣受力破壞發(fā)生形變后彈射裝置無法將落錘準(zhǔn)確彈入導(dǎo)引管的現(xiàn)象的發(fā)生。綜上所述，本實(shí)用新型具有提高試驗(yàn)的精確度以及降低試驗(yàn)結(jié)果受破壞概率的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例1的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)施例2的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是角度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)圖。

附圖中的標(biāo)記說明：1-連接板，2-彈射裝置，3-承壓板，4-壓力傳感器，5-控制器，6-位移傳感器，7-空心圓柱，8-伸縮桿，9-執(zhí)行機(jī)構(gòu),10-高度傳感器，11-彈射電機(jī)，12-分隔板，13-彈射壓簧，14-彈射板，15-鋼絲繩，16-蝸輪，17-螺紋孔，18-絲桿，19-蝸桿，20-旋轉(zhuǎn)電機(jī)，21-角度調(diào)節(jié)裝置，22-半圓形滑軌，23-轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，24-轉(zhuǎn)動(dòng)桿，25-導(dǎo)輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型限制的依據(jù)。

實(shí)施例。腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)，構(gòu)成如圖1、圖2、圖4和圖5所示，包括連接板1，連接板1上設(shè)有彈射裝置2，彈射裝置2上方設(shè)有承壓板3，承壓板3上設(shè)有壓力傳感器4，壓力傳感器4連接有控制器5，控制器5與彈射裝置2相連；所述彈射裝置2包括位于連接板1和承壓板3之間的空心圓柱7，且空心圓柱7和承壓板3之間設(shè)有伸縮桿8，所述的空心圓柱7內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)9；所述的彈射裝置2還連接有位移傳感器6，位移傳感器6與控制器5相連。

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)9包括設(shè)置在空心圓柱7底部的蝸輪16，蝸輪16中間位置設(shè)有螺紋孔17，螺紋孔17內(nèi)設(shè)有絲桿18；所述蝸輪16嚙合有蝸桿19，蝸桿19連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)20。

所述連接板1和彈射裝置2之間設(shè)有角度調(diào)節(jié)裝置21；所述角度調(diào)節(jié)裝置21包括固定在連接板1上的半圓形滑軌22和轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)23，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)23輸出軸上設(shè)有與彈射裝置2相固定的轉(zhuǎn)動(dòng)桿24，轉(zhuǎn)動(dòng)桿24上設(shè)有與半圓形滑軌22相嵌合的導(dǎo)輪25；所述的連接板1兩端設(shè)有高度傳感器10，高度傳感器10和轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)23均與控制器5相連。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作過程：控制器5控制彈射電機(jī)11工作，彈射電機(jī)11帶動(dòng)鋼絲繩15收縮，彈射板14將作用力作用于彈射壓簧13上，彈射壓簧13積聚壓簧力，當(dāng)壓力傳感器4檢測(cè)到信號(hào)后，控制器5控制彈射電機(jī)11停止工作，彈射壓簧13就將壓簧力作用于彈射板14上，彈射板14就進(jìn)行彈射，并將彈射力作用于承壓板3上，承壓板3就對(duì)落錘進(jìn)行反彈作用，從而實(shí)現(xiàn)落錘的反彈。同時(shí)通過位移傳感器6來監(jiān)控彈射電機(jī)11的位移，進(jìn)而控制彈射電機(jī)11對(duì)鋼絲繩15的收縮量，繼而實(shí)現(xiàn)彈射電機(jī)11對(duì)彈射壓簧13的彈簧力的控制。

實(shí)施例2：腰椎骨骼爆裂骨折模擬機(jī)，構(gòu)成如圖1、圖3、圖4和圖5所示，包括連接板1，連接板1上設(shè)有彈射裝置2，彈射裝置2上方設(shè)有承壓板3，承壓板3上設(shè)有壓力傳感器4，壓力傳感器4連接有控制器5，控制器5與彈射裝置2相連；所述彈射裝置2包括位于連接板1和承壓板3之間的空心圓柱7，且空心圓柱7和承壓板3之間設(shè)有伸縮桿8，所述的空心圓柱7內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)9；所述的彈射裝置2還連接有位移傳感器6，位移傳感器6與控制器5相連。

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)9包括設(shè)置在空心圓柱7底部的蝸輪16，蝸輪16中間位置設(shè)有螺紋孔17，螺紋孔17內(nèi)設(shè)有絲桿18；所述蝸輪16嚙合有蝸桿19，蝸桿19連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)20。

所述連接板1和彈射裝置2之間設(shè)有角度調(diào)節(jié)裝置21；所述角度調(diào)節(jié)裝置21包括固定在連接板1上的半圓形滑軌22和轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)23，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)23輸出軸上設(shè)有與彈射裝置2相固定的轉(zhuǎn)動(dòng)桿24，轉(zhuǎn)動(dòng)桿24上設(shè)有與半圓形滑軌22相嵌合的導(dǎo)輪25；所述的連接板1兩端設(shè)有高度傳感器10，高度傳感器10和轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)23均與控制器5相連。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作過程：控制器5根據(jù)壓力傳感器4檢測(cè)到的承受板3的受力信號(hào)和位移傳感器6檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的上下位移信號(hào)，進(jìn)而控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)20輸出相應(yīng)的功率，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20帶動(dòng)蝸桿19旋轉(zhuǎn)，蝸桿19帶動(dòng)蝸輪16旋轉(zhuǎn)，蝸輪16的螺紋孔17帶動(dòng)絲桿18上升，撞擊承壓板3，使得承壓板3將落錘反彈，落錘進(jìn)入引導(dǎo)管。

所述的控制器為PLC控制器。

所述機(jī)架上設(shè)有觸摸顯示屏，觸摸顯示屏與控制器相連，通過在觸摸顯示屏上輸入需要模擬的腰椎骨骼受力情況，控制器就會(huì)將計(jì)算分析的結(jié)果顯示在觸摸顯示屏上，如所需的落錘重量和落錘的降落高度等信息。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)輸出軸上設(shè)有小齒輪，小齒輪嚙合有位于轉(zhuǎn)動(dòng)桿下端的大齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)桿上端與彈射裝置相固定。

彈射電機(jī)與控制器相連；旋轉(zhuǎn)電機(jī)與控制器相連。

角度調(diào)節(jié)裝置的工作過程：當(dāng)落錘砸到撞擊反彈機(jī)構(gòu)上后，腰椎骨骼標(biāo)本可能會(huì)發(fā)生傾斜，這時(shí)通過連接板兩端的高度傳感器對(duì)連接板兩端的高度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)生傾斜后，控制器根據(jù)兩端的高度傳感器信號(hào)分析出傾斜的角度，然后控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿進(jìn)行工作，對(duì)彈射裝置的角度進(jìn)行回調(diào)糾正，保證落錘能夠準(zhǔn)確的被彈射進(jìn)導(dǎo)引管中。

本實(shí)用新型的工作原理：根據(jù)需要模擬的腰椎骨骼受力情況，選擇相對(duì)應(yīng)的落錘，將落錘放置在落錘釋放裝置的圓環(huán)固定盤上，通過卡扣固定，然后控制器控制提升電機(jī)工作，提升電機(jī)卷繞牽引繩，帶動(dòng)落錘以及落錘釋放裝置上升，通過第二高度傳感器來控制高度；落錘到達(dá)指定的位置后，控制器控制電磁鐵片斷電，彈簧將力作用于控制桿，控制桿使得卡扣松開，從而使落錘掉落，落錘進(jìn)入導(dǎo)引管下落，最后與承壓板相撞，承壓板將力傳遞給腰椎骨骼，完成撞擊；承壓板上的壓力傳感器將信號(hào)傳遞給控制器，控制器控制彈射裝置進(jìn)行彈射，然后承壓板受到彈射裝置的作用力后，承壓板將落錘按原方向彈射，落錘彈回到導(dǎo)引管后，控制器根據(jù)紅外傳感器的信號(hào)控制落錘限制機(jī)構(gòu)和消音氣泵工作，控制器控制電磁鐵通電，使得電磁鐵具有磁性，磁性擋盤克服壓縮彈簧，使得限制桿穿過圓柱屏擋，防止落錘落下，導(dǎo)引管底部的消音氣泵對(duì)位于導(dǎo)引管內(nèi)的落錘進(jìn)行充氣作業(yè)，使得落錘上升，當(dāng)落錘上升到圓環(huán)固定盤下方時(shí)，控制器根據(jù)第二紅外傳感器的信號(hào)控制電磁鐵片斷電，從而使得卡扣松開，消音氣泵繼續(xù)充氣，直至落錘底部上升到圓環(huán)固定盤內(nèi)，控制器根據(jù)第二紅外傳感器的信號(hào)控制電磁鐵片通電以及控制消音氣泵停止工作，完成落錘的固定。