TE 89 髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)摩擦模擬試驗(yàn)機(jī)
設(shè)備介紹
由于關(guān)節(jié)表面的高度相容性，生理負(fù)載下人的自生關(guān)節(jié)在全膜潤(rùn)滑下工作，而金屬與塑料配對(duì)人工關(guān)節(jié)的潤(rùn)滑狀態(tài)為混合潤(rùn)滑，摩擦力很大、磨損問(wèn)題也比較嚴(yán)重。因此，提高人工關(guān)節(jié)材料的相容性是提高人工關(guān)節(jié)材料性能的關(guān)鍵。TE 89可檢測(cè)模擬髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的摩擦行性能等。TE 86 是模擬髖關(guān)節(jié)假體多工位摩擦磨損試驗(yàn)的設(shè)備。
載荷與扭矩測(cè)量組件
高負(fù)載線性螺線管通過(guò) 9:1 的杠桿將載荷施加到固定測(cè)試池耳軸的基座上。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊 ， 剛性足夠，加載周期方便可控。固定于基座中心的壓電力傳感器測(cè)量負(fù)載。
該試驗(yàn)機(jī)配有兩個(gè)測(cè)試位，一個(gè)用于放置髖臼窩，一個(gè)用于放置脛骨板。測(cè)試時(shí)可用水、合成潤(rùn)滑劑或關(guān)節(jié)液做潤(rùn)滑劑，也可以是干接觸條件。
受動(dòng)部件組件
承載股骨頭試件的橫梁支撐在軸承副上，該軸承副與下耳軸固定組件軸共線。這些軸承由固定在線性球滑板支撐，因此下試件組件可準(zhǔn)確定位并被鎖死。
通過(guò)帶可調(diào)連桿的曲柄機(jī)構(gòu)，橫梁可做正弦擺動(dòng)。橫臂與曲柄機(jī)構(gòu)的質(zhì)量已經(jīng)做到小了，目的是使平衡力小，從而減小組件中其他部件額外產(chǎn)生的勢(shì)能。驅(qū)動(dòng)裝置含有可控硅控制的帶轉(zhuǎn)速反饋的直流齒輪馬達(dá)。通過(guò)調(diào)整光學(xué)傳感器和可調(diào)觸發(fā)器，可以調(diào)節(jié)加載卸載動(dòng)作和擺動(dòng)動(dòng)作之間的同步時(shí)間。如此以來(lái)，便可調(diào)整載荷的施加位置和負(fù)載時(shí)間。除此之外，也可通過(guò)控制使得去程加載或回程加載。
控制與數(shù)據(jù)采集
專(zhuān)門(mén)為該試驗(yàn)機(jī)配置了一臺(tái)電腦，并安裝了 SLIM2000 串行接口模塊以及COMPEND 2000 軟件，實(shí)現(xiàn)編程控制與數(shù)據(jù)采集。測(cè)得數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)電子數(shù)據(jù)表格形式存儲(chǔ)在硬盤(pán)里，文件的格式為.csv 或 .tsv 。
技術(shù)參數(shù)
| 加載范圍 | 200 - 2,500 N |
| 載荷傳感器 | 壓電傳感器 |
| 超高靈敏度 | 10 mN |
| 頻率范圍 | 0.02 -1 Hz |
| 擺動(dòng)角度 | 0 - +/-35 度 |
| 摩擦力傳感器 | 壓電傳感器 |
| 超高靈敏度 | 1 mN |
| 膝的尺寸 | 寬85 mm |
| 高速數(shù)據(jù)采集（ DAQ） | PLINT SLIM 2000串行接口模塊 |
| 閃存總量 | 640 kB |
| 通道數(shù) | 1 到 8 |
| 采集點(diǎn)空間 | 每通道每采集點(diǎn)2 Bytes |
| 數(shù)據(jù)采集頻率 | 75 Hz, 150 Hz, 300 Hz, 600 Hz, 1200 Hz |
| 軟件 | Windows的序列控制與數(shù)據(jù)采集PLINT COMPEND 2000 |
TE 86 12工位髖關(guān)節(jié)模擬試驗(yàn)機(jī)
設(shè)備介紹
TE 86 12工位髖關(guān)節(jié)模擬試驗(yàn)機(jī)經(jīng)過(guò)Vesa Saikko博士授權(quán)制造，Vesa Saikko博士來(lái)自于赫爾辛基工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系機(jī)器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室。該試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)和伺服波紋管加載系統(tǒng)。該試驗(yàn)機(jī)操作簡(jiǎn)便，是進(jìn)行髖關(guān)節(jié)假體多工位摩擦磨損試驗(yàn)的有效解決方案。
TE 86 12工位髖關(guān)節(jié)模擬試驗(yàn)機(jī)可使固定在合適解剖位置的假體試樣在兩個(gè)軸向上運(yùn)動(dòng)。髖臼窩位于股骨頭上面，所以在中性位置為上，頭與窩的對(duì)稱(chēng)軸與垂直方向成45度角。通過(guò)改變工裝，這個(gè)角度是可調(diào)的。股骨頭為動(dòng)部件，髖臼窩為靜試件。加載方向相對(duì)固定并垂直與髖臼窩。載荷為動(dòng)態(tài)載荷，成雙峰波形，并由與主測(cè)試工位相配的力傳感器監(jiān)控。載荷的值為2.0 kN，小值0.4 kN,平均值為1.2 kN。
技術(shù)參數(shù)
| 測(cè)試類(lèi)型 | 髖臼窩對(duì)股骨頭 |
| 工位數(shù) | 12 |
| 測(cè)試頻率 | 1.06 Hz (供電頻率50 Hz) |
| 1.27 Hz （供電頻率60 Hz) | |
| 載荷 | 2 kN |
| 小載荷 | 0.4 kN |
| 平均壓力 | 1.2 kN |
| 彎曲-伸展 | 46 度 |
| 萬(wàn)展-外展 | 12度 |
| 力作用軌跡縱橫比 | 3.8 |
| 力作用軌跡的長(zhǎng)度 | 1.73r (r股骨頭半徑) |
| 馬達(dá)功率 | 370 W |
| 流體體積 | 500 ml |
