[发明专利]一种正畸弓丝托槽摩擦磨损实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及正畸弓丝托槽摩擦磨损研究领域，更具体地说，特别涉及一种正畸弓丝托槽摩擦磨损实验装置，适用于干燥环境和人工唾液环境中弓丝与托槽摩擦磨损性能的研究。

背景技术

畸齿矫正是牙科的一个分支，它用于矫正位置不当的牙齿与下颚。随着社会的发展和进步，人们之间的交流和交往日益广泛，口齿的美观和健康不仅影响人的语言、咀嚼等基本的口腔功能，而且在很大程度上影响其社交和个体的身心成长。因此，对畸齿的矫正也越来越受到人们的重视。

在正畸治疗中，用于畸齿矫正的弓丝与托槽的摩擦磨损性能始终是一个研究的重点，其目的是为了通过改进弓丝和托槽的结构、材料以及表面处理工艺等方法来尽可能地减少这个系统的滑动阻力，进而有效的缩短治疗时间，减小超限应力对牙周的损害并提高治疗效果。因此，准确测量不同状态下弓丝和托槽间的滑动阻力，研究不同的正畸弓丝托槽的摩擦磨性能，可以为改善弓丝和托槽的设计提供依据，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正畸弓丝托槽摩擦磨损实验装置，它能够模拟弓丝和托槽工作的口腔唾液环境，实现弓丝托槽的低速相对往复摩擦运动，并且能够设定摩擦的参数。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种正畸弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，包括：人工唾液环境模拟子装置和弓丝托槽摩擦磨损测试子装置；

所述人工唾液环境模拟子装置包含：恒温水浴锅、烧瓶、定量蠕动泵、溶液滴加机构、红外测温仪以及废液收集槽，以上各组成部分通过硅胶管依次连接并形成通路；

所述弓丝托槽摩擦磨损测试子装置包含：三维位移台、精密电控平移台，力传感器，传感器夹持机构，托槽及托槽夹持机构，弓丝及弓丝夹持机构；力传感器安装在传感器夹持机构上，传感器夹持机构安装在三维位移台上；弓丝夹持机构安装在精密电控平移台上；通过三维位移台的三个调节旋钮将弓丝放入托槽的槽沟中；精密电控平移台带动弓丝作直线往复运动；传感器夹持机构和托槽夹持机构共同调节弓丝和托槽之间的夹角；通过力传感器检测弓丝和托槽之间的压力和摩擦力；溶液滴加机构流出的溶液通过与硅胶管相连的滴管流到托槽中.

本发明的进一步改进和特点在于：

所述托槽夹持机构包含：环境模拟槽、托槽固定块、引流板；溶液滴加机构流出的溶液不断滴入环境模拟槽和引流板形成的空间中并不断沿引流板溢出。

所述传感器夹持机构和托槽夹持机构均为角度可调夹持机构；传感器夹持机构中的传感器夹具可以绕转轴转动；所述托槽夹持机构中的环境模拟槽底部为圆柱结构，托槽夹持机构通过该结构固定在传感器端部的圆孔中，可以在圆孔中自由旋转。

所述弓丝托槽摩擦磨损测试子装置还包括两套角度刻度盘和指针，第一指针安装于传感器夹持机构上，与第一角度刻度盘一起用于显示托槽槽沟侧壁与弓丝侧壁之间的夹角；第二指针安装于托槽夹持机构上，与第二角度刻度盘一起用于显示托槽槽沟与弓丝之间的夹角。

所述力传感器包含压力测试应变梁和摩擦力测试应变梁以及贴在这两段梁上的应变片，压力测试应变梁和摩擦力测试应变梁均为双臂结构。

所述弓丝夹持机构中的两个弓丝固定块上有与弓丝等宽的定位槽沟，所述两个弓丝固定块与弓丝连接的每个固定端的压板各有两块。

所述弓丝夹持机构中有预紧螺钉，可以带动弓丝固定块沿导向定位板滑动，实现对弓丝的预紧，预紧程度由定位螺钉控制。

所述精密电控平移台在电机控制箱的控制下可以带动弓丝相对于托槽做速度为3-10mm/min的低速直线往复运动。

所述溶液滴加机构中的滴管与定量蠕动泵之间有过滤器；环境模拟槽的两端的引流板下方有废液收集槽。

本发明的正畸弓丝托槽摩擦磨损实验装置具有以下有益效果：

(1)能够形成连续稳定的恒温人工唾液环境。由恒温水浴锅将烧杯中配制的人工唾液加热到所需的温度并保持恒温；加热后的人工唾液被定量蠕动泵以一定的流速抽取出来，经过过滤器过滤后由滴管滴加到环境模拟槽中，在环境模拟槽内形成一种连续稳定的恒温人工唾液环境；从环境模拟槽中溢出的溶液经引流板进入废液收集槽中。

(2)三维位移台通过上下移动可以调节正畸弓丝托槽摩擦学系统之间的正压力；精密电控平移台在电机控制箱的控制下可以调节弓丝相对托槽的滑动速度和往复运动的频率。

(3)传感器夹具绕转轴旋转可以调节托槽槽沟侧壁与弓丝侧壁间的夹角；托槽夹持机构在传感器摩擦力测试应变梁端部的圆孔中转动可以调节托槽槽沟与弓丝之间的夹角。

附图说明