[发明专利]电机下置式疲劳试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种疲劳试验机，特别涉及一种电机下置式疲劳试验机。

背景技术

立柱式的结构的疲劳实验机的常见的有四根立柱结构，三根立柱结构，二根立柱结构。其中四根立柱结构最坚固，但是体积较大，在生产加工时浪费加工材料而且增长了加工时间，工艺相对比较复杂；三根立柱结构的设计是基于三角形稳定性最强的原理，但是也存在不足，比如外形不美观，而且不方便操作，会给操作者带来不便；两柱式结构比较简单，而且在两柱之间距离可以很好的利于操作者对加载试件的固定，将试件固定在夹具上，而且相对前两种的结构构思原材料使用最少，而且加工方法最简单。音圈电机的位置可以有三种放置的方法，包括音圈电机置于顶部、音圈电机置于底部还有将音圈电机平放与加载试件处于水平位置。

中国发明专利（申请号：201210011484.0 申请日: 2012.01.14）公开了一种疲劳试验机，包括位于被测试件上方的定滑轮I、定滑轮II和张力传感器I以及位于被测试件下方的定滑轮III、定滑轮IV和张力传感器II；绳索I的一端与被测试件的上表面固定相连，绳索I的另一端依次绕过定滑轮I、张力传感器I和定滑轮II后与圆盘相连；绳索II的一端与被测试件的下表面固定相连，绳索II的另一端依次绕过定滑轮IV、张力传感器II和定滑轮III后与圆盘相连。

发明内容

组织工程是一种仿生科学，如果体外构建出组织，获得与其相匹配的结构与功能，那么体外加载的力学条件就需与体内真实的受力环境一致。合适的力学环境是研究软骨力生物学的必要条件。为了满足软骨组织工程化培养的需求，研制了一种疲劳试验机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

电机下置式疲劳试验机主要由机架、培养箱、肌骨夹持装置、拉力传感器、培养箱、箱体等组成，完成对肌骨组织的拉伸与收缩加载；所述的机架包括两根支撑立柱、长方形板、带有螺纹的调节杆和放置音圈电机的箱体；所述的移动板上固定有带有螺纹的调节杆，通过操作手柄带动圆盘，使得调节杆可以上下活动，从而达到上下两个夹具接触并固定试件的目的；所述的移动板与立柱的连接处，设有约束自由度的固定圈，降低了拉伸过程中立柱可能产生的振动影响；所述的在调节杆和上夹具间安装了可以测拉力大小的拉力传感器，为实验模拟分析体外肌骨组织工程培养过程提供真实的受力依据；所述的箱体位于整个装置底部，主要包括音圈电机、螺栓、电机托板、工作台面和底板等组成；所述的支撑立柱和立柱连接，保证立柱竖直稳定；所述的音圈电机放置于电机托板上，托板通过螺钉固定在工作台面上，使音圈电机固定在托板和工作台面之间；所述的夹具由四部分组成，左夹具、右夹具、调节杆和摇杆；所述的左夹具和右夹具通过调节杆连接到一起，当转到摇杆的时候，左边的夹具不动，右边的夹具随着调节杆的螺纹转动而移动，使得左夹具和右夹具之间的夹缝增大或减小。

作为优选，所述的移动板与立柱的连接处，设有约束自由度的固定圈，降低了拉伸过程中立柱可能产生的振动影响。

作为优选，所述的箱体位于整个装置底部，主要包括音圈电机、螺栓、电机托板、工作台面和底板等组成。

作为优选，所述的电机为直线电机，能将电能直接转换成直线运动的机械能。

作为优选，所述的夹具的接触面设计采用凹凸不平的纹路，是为了增大试件被夹具夹住工作时的摩擦。

本发明的有益效果是，以音圈电机作为动力，具有高精度、高速响应、高传动刚度、平稳的推力、高的可靠性、行程长度基本不受限制和寿命长等特点。采用的两个立柱作为主要的支撑，结构简单，制造生产起来节约材料，降低了成本。且电机置于底部时，解决了担心电机工作时出现危险的问题，另外电机移至底部可以加固整个装置的稳定性，从整体上讲，也比较美观。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是电机下置式疲劳试验机简图。

图1中1-立柱，2-固定圈，3-上夹具，4-工作台，5-音圈电机，6-托板，7-底板，8-支撑立柱，9-螺栓，10-连接件，11-下夹具，12-连接件，13-移动板，14-手摇柄 。

具体实施方式

在图1中，电机下置式疲劳试验机主要由机架、培养箱、肌骨夹持装置、拉力传感器、培养箱、箱体等组成，完成对肌骨组织的拉伸与收缩加载。

机架包括两根支撑立柱、长方形板、带有螺纹的调节杆和放置音圈电机的箱体。

移动板上固定有带有螺纹的调节杆，通过操作手柄带动圆盘，使得调节杆可以上下活动，从而达到上下两个夹具接触并固定试件的目的。