[实用新型]复杂曲面物体加载实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及力学加载技术领域，特别涉及一种复杂曲面物体加载实验装置。

背景技术

现在的加载装置，基本上都用于工业技术领域，这些装置无法满足某些具有复杂形状物体表面的均匀加载试验要求。比如医院牙科经常需要对不同材料制作的、不同形状的假牙进行加载试验，测试其极限强度、使修复冠和预备后患牙石膏模型保持一定时间内恒力均匀加载等试验，由于没有专用设备，这种试验都是利用现有的万向加载仪等大型设备进行的。存在以下缺点，首先，在牙齿医学实验中，试验对象表面形状不规则，因此对夹紧装置要求高，第二个问题，牙齿表面在施加压力时变化多样，现有的加载头都很难满足医学上均匀加载的需求。也有人利用球形物体作为传力介质，放置于牙齿与力传感器之间，但仍然不能在牙齿表面实现均匀加载，容易出现加载中心偏移、牙齿侧倒等现象，第三个问题，万向加载议价格昂贵，使用相对不方便。

发明内容

本发明针对目前加载装置的不足，提供一种可以在复杂曲面上施加均匀载荷的、低成本的加载方法及装置。该方法及装置可以应用于牙科医学、生物学和工业等众多领域。

一种复杂曲面物体加载实验装置，其特征在于：包括由涡轮(1)、蜗杆(2)、传力轴(3)、推力轴承(5)、传感器(6)组成的加载装置，与传感器(6)相连的显示装置，由夹紧台(10)、动夹紧片(11)、静夹紧片(12)、旋转螺母(13)组成的夹紧装置，还包括安装于传感器(6)下端的试剂腔(7)，腔内为具有试验件加载面形状的曲面耦合加载头。

本装置实现了对复杂曲面试验件表面的均匀加载，另外操作简单方便。

附图说明

图1为复杂曲面上加载实验装置。

图2为夹紧装置。

图中标号名称：1、涡轮2、蜗杆3、传力轴4、箱盖5、推力轴承6、传感器7、试剂腔8、支撑架9、夹紧装置10、夹紧台11、动夹紧片12、静夹紧片、13旋转螺母

具体实施方式

如图1所示为加载实验装置，它由涡轮1、蜗杆2、传力轴3、箱盖4、推力轴承5、传感器6、试剂腔7组成。加载装置固定于支撑架之上，传力轴3和拉压传感器6通过螺纹连接。通过旋转蜗杆2带动涡轮1转动，涡轮1的上下运动已经被限制，传力轴3被添加周向约束，从而涡轮1的旋转带动传力轴3上下移动，从而实现加载和卸载。试剂腔7内为曲面耦合加载头。

如图2所示为加紧装置，它由夹紧台10、动夹紧片11、静夹紧片12、旋转螺母13组成。它可以从支撑架中，沿着燕尾槽拉出，便于安装试验件。另外，这一种抽拉式设计，也可以根据所加载对象的不同形状，更换夹紧台。

本发明中在进行牙齿加载实验时，针对牙齿各种不规则形态，设计了不同尺寸的五种牙套，将其包裹在牙齿上，用于夹紧和保护牙齿。

装置的使用方法

第一步：注入可固化的试剂

将此装置倒置，向试剂腔7中注入试剂。

第二步：试剂成形固化

将受压物固定在加载台上，旋转手柄，使得试剂腔7向受压物靠近，直到受压物浸入试剂中适当位置。加载装置保持倒立，直到试剂充分固化，然后分离受压物和试剂腔。

第三步：正立加载，加载装置调零

将加载装置正立，打开数字显示仪，对加载装置调零(也可以不调零，使用最后的数显值减去初始值，即为实际加载值)。

第四步：缓慢加载

缓慢旋转手柄，进行加载试验，可以通过锁紧螺钉保持某一加载状态持续一定时间。

第五步：卸载

当达到加载要求时，旋转手柄，使试剂腔脱离受压物体进行卸载。

通过上述1～5步完成加载试验。

本实用新型最大的特征是试剂腔的使用。它有两个工作状态，第一个工作状态，将加载装置倒置，向试剂腔中注入可固化试剂，旋转涡杆，使牙齿上表面浸入试剂中适当深度，等待试剂固化。第二个状态，试剂完全固化后，将此装置放正，进行加载。这种方案使得试剂固化后形成的曲面耦合加载头和牙齿表面形状完全贴合，从而实现了牙齿上表面均匀加载。