一種口腔正畸牙周膜拉伸測試實驗臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于口腔牙齒正畸中力學(xué)測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及正畸牙齒移動中牙周膜力學(xué)性能體外綜合測試實驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002]口腔正畸是指將正畸力直接或間接作用于牙齒及其支持組織上，從而引起一系列的組織生化反應(yīng)，達(dá)到牙齒移動的目的，在這一過程中，正畸力是牙齒移動的外在誘因，牙周膜生物力學(xué)響應(yīng)是引起牙齒移動和牙齒移動速度的決定因素。牙周膜屬于生物軟組織，其力學(xué)性質(zhì)與硬體截然不同。研宄并探明牙周膜的生物力學(xué)性能及其影響因素，對于認(rèn)識口頒系統(tǒng)的生理，指導(dǎo)牙體或牙列缺損的修復(fù)及牙齒的矯正，開展與之相關(guān)力學(xué)性能研宄有重要的意義。牙周膜屬于非線性材料，研宄牙周膜應(yīng)力、應(yīng)變的主要方法是單軸拉伸實驗，而影響牙周膜應(yīng)力、應(yīng)變的主要因素是加載速率。同時，牙周膜具有粘彈性，研宄牙周膜粘彈性主要采用施加恒定的載荷測量形變變化或確定形變測量應(yīng)力變化。牙齒正畸過程中，作為連接牙齒與牙槽骨的牙周膜軟組織主要做著拉伸與壓縮的運動。因此，開發(fā)一種在恒定速率下牙周膜單軸拉伸、壓縮測試實驗臺研宄牙周膜的生物力學(xué)性能具有重要的意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供一種口腔正畸牙周膜恒速拉伸測試實驗臺，本實用新型能夠測得恒速拉伸、恒速壓縮，能夠更直接的反映牙周膜的應(yīng)力-應(yīng)變特性，測量精度很高。
[0004]本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種口腔正畸牙周膜拉伸測試實驗臺，包括底板，在底板上設(shè)置導(dǎo)軌和伺服電機(jī)，在伺服電機(jī)的輸出軸上連接有絲杠且所述絲杠由設(shè)在底板上的前軸承支座及后軸承支座支承，在所述絲杠上螺紋連接有螺母座且所述螺母座與導(dǎo)軌滑動連接，在螺母座上設(shè)有移動臺，在移動臺上設(shè)有移動端夾具，在移動臺與移動端夾具之間設(shè)有力傳感器且力傳感器用于測量夾具拉力，在后軸承支座上設(shè)有固定端夾具，在所述底板上還設(shè)有激光測距儀且所述激光測距儀用于測量移動臺的位移，所述實驗臺還包括計時器且所述計時器用于記錄移動臺的位移所對應(yīng)的時間。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0007]本實用新型能夠測得恒速拉伸、恒速壓縮，能夠更直接的反映牙周膜的應(yīng)力-應(yīng)變特性，與傳統(tǒng)的拉伸測試實驗臺相比，
[0008]1.本實用新型實驗臺的測量精度高，牙周膜拉伸量是通過激光位移傳感器通過測量螺母座上的被測量塊的位移來實現(xiàn)，其測量精度可達(dá)I ym。
[0009]2.夾具一端可在導(dǎo)軌上移動，摩擦力小、靈密度高，能夠減小測試過程中位移誤差，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可滿足以不同恒定速率加載情況下的實驗要求。與可移動端夾具連接的力傳感器可精確的測量牙周膜拉伸、壓縮過程中載荷力的變化情況。
[0010]3.研宄牙周膜的力學(xué)特性需對牙周膜進(jìn)行連續(xù)且恒定的拉伸測量力的變化情況。本實驗臺通過伺服電機(jī)控制絲杠轉(zhuǎn)速帶動平臺提供連續(xù)且恒定的移動，通過控制伺服電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速來提供不同的加載率。此外，本實驗臺測量精度高、操作簡單、穩(wěn)定性高。
【附圖說明】
[0011]圖1是測試實驗臺示意圖。
[0012]圖2是測試實驗臺剖視圖。
[0013]圖3是滾珠絲杠示意圖。
[0014]圖4是滾珠絲杠剖視圖。
[0015]圖5是絲杠示意圖。
[0016]圖6是絲杠螺母示意圖。
[0017]圖7是絲杠螺母剖視圖。
[0018]圖8是螺母座不意圖。
[0019]圖9是滾動軸承示意圖。
[0020]圖10是前軸承支座示意圖。
[0021]圖11是底板示意圖。
[0022]圖12是聯(lián)軸器示意圖。
[0023]圖13是聯(lián)軸器剖視圖。
[0024]圖14是后軸承支座示意圖。
[0025]圖15是移動臺示意圖。
[0026]圖16是移動端夾具示意圖。
[0027]圖17是力傳感器示意圖。
[0028]圖18是固定端夾具示意圖。
[0029]圖19是夾板片。
[0030]圖20是牙周膜樣本示意圖。
[0031]圖中有:1.絲杠，2.絲杠螺母，7.螺母座，8.滾動軸承，9.前軸承支座，10.底板，11.聯(lián)軸器，12.伺服電機(jī)，13.后軸承支座，14.移動臺，15.移動端夾具，16.力傳感器，17.固定端夾具，18.激光測距儀，19.夾板片，23.被檢測塊，24.控制柜，30.滾珠。
【具體實施方式】
[0032]一種口腔正畸牙周膜拉伸測試實驗臺，包括底板10，在底板10上設(shè)置導(dǎo)軌6和伺服電機(jī)12，在伺服電機(jī)12的輸出軸上連接有絲杠I且所述絲杠I由設(shè)在底板10上的前軸承支座9及后軸承支座13支承，在所述絲杠I上螺紋連接有螺母座7且所述螺母座7與導(dǎo)軌6滑動連接，在螺母座7上設(shè)有移動臺14，在移動臺14上設(shè)有移動端夾具15，在移動臺14與移動端夾具15之間設(shè)有力傳感器16且力傳感器16用于測量夾具拉力，在后軸承支座13上設(shè)有固定端夾具17，在所述底板10上還設(shè)有激光測距儀18且所述激光測距儀18用于測量移動臺14的位移，所述實驗臺還包括計時器25且所述計時器25用于記錄移動臺14的位移所對應(yīng)的時間。
[0033]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0034]測試實驗臺包括底板10、設(shè)置在底板上的導(dǎo)軌6、計時器25、前后軸承支座9、13和激光測距儀18，兩支座間的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，連接所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的動力控制系統(tǒng)模塊和滾珠絲杠機(jī)構(gòu)上的移動工作臺，前端軸承支座9和移動工作臺上的夾具模塊。
[0035]所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括絲杠1、絲杠I上的絲杠螺母2、使所述絲杠螺母2平動的一系列滾珠30。
[0036]所述動力控制系統(tǒng)包括滾動軸承8、伺服電機(jī)12連接絲杠I 一端與伺服電機(jī)的聯(lián)軸器11、控制伺服電機(jī)進(jìn)給速率的控制柜24。
[0037]所述移動工作臺包括螺母座7、螺母座7上端移動臺14、與所述移動臺14連接測量夾具拉力大小的力傳感器16、通過所述激光測距儀18測量工作臺位移的被檢測塊23。
[0038]夾具模塊包括固定端夾具17、固定端夾具17上端的第一塊夾板19、固定第一塊夾板19的第一緊固螺釘20和第二緊固螺釘21 ;與所述力傳感器通過螺紋連接的移動端夾具15、所述移動端夾具上端的第二塊夾板片22。
[0039]采用本測試實驗臺進(jìn)行測試的操作步驟:
[0040]1.使私服電機(jī)12空轉(zhuǎn)，根據(jù)實驗樣件的長度要求，軸向移動工作臺使工作臺上的移動端夾具15與另一端固定夾具17的距離適中。根據(jù)圖20所示，樣件的一端裝夾在移動端夾具15和第二塊夾板片22之間，樣件另一端夾緊與固定端夾具17和第一塊夾板片之間，并用螺釘20夾緊(為防止在實驗過程中樣件與夾具產(chǎn)生相對滑動，在加工工藝中可適當(dāng)提高與樣件接觸的兩面的粗糙度)。
[0041]2.在控制柜中輸入所需實驗參量，啟動動力控制系統(tǒng)使移動臺以一定速率軸向平動同時計時器開始計時。在移動過程中力傳感器記錄拉力載荷隨時間的變化情況，同時激光測距儀18記錄被檢測塊23的位移隨時間的變化情況即牙周膜的拉伸量，通過電腦軟件可繪制牙周膜在拉伸過程中應(yīng)力-應(yīng)變曲線。且通過控制柜調(diào)節(jié)絲杠轉(zhuǎn)速，可研宄不同加載速率率對牙周膜力學(xué)特性的影響。
【主權(quán)項】
1.一種口腔正畸牙周膜拉伸測試實驗臺，包括底板(10)，其特征在于，在底板(10)上設(shè)置導(dǎo)軌(6)和伺服電機(jī)(12)，在伺服電機(jī)(12)的輸出軸上連接有絲杠(I)且所述絲杠(I)由設(shè)在底板(10)上的前軸承支座(9)及后軸承支座(13)支承，在所述絲杠(I)上螺紋連接有螺母座(7 )且所述螺母座(7 )與導(dǎo)軌(6 )滑動連接，在螺母座(7 )上設(shè)有移動臺(14)，在移動臺(14)上設(shè)有移動端夾具(15)，在移動臺(14)與移動端夾具(15)之間設(shè)有力傳感器(16)且力傳感器(16)用于測量夾具拉力，在后軸承支座(13)上設(shè)有固定端夾具(17)，在所述底板(10)上還設(shè)有激光測距儀(18)且所述激光測距儀(18)用于測量移動臺(14)的位移，所述實驗臺還包括計時器(25)且所述計時器(25)用于記錄移動臺(14)的位移所對應(yīng)的時間。
【專利摘要】一種口腔正畸牙周膜拉伸測試實驗臺，包括底板，在底板上設(shè)置導(dǎo)軌和伺服電機(jī)，在伺服電機(jī)的輸出軸上連接有絲杠且所述絲杠由設(shè)在底板上的前軸承支座及后軸承支座支承，在所述絲杠上螺紋連接有螺母座且所述螺母座與導(dǎo)軌滑動連接，在螺母座上設(shè)有移動臺，在移動臺上設(shè)有移動端夾具，在移動臺與移動端夾具之間設(shè)有力傳感器且力傳感器用于測量夾具拉力，在后軸承支座上設(shè)有固定端夾具，在所述底板上還設(shè)有激光測距儀且所述激光測距儀用于測量移動臺的位移，所述實驗臺還包括計時器且所述計時器用于記錄移動臺的位移所對應(yīng)的時間。本實用新型能夠測得恒速拉伸、恒速壓縮，能夠更直接的反映牙周膜的應(yīng)力-應(yīng)變特性，測量精度很高。
【IPC分類】G01N3-04, G01N3-02, G01N3-08
【公開號】CN204495649
【申請?zhí)枴緾N201420851856
【發(fā)明人】湯文成, 楊宇, 黃輝祥, 吳斌, 嚴(yán)斌, 王耀駿
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月29日