[发明专利]一种用于软骨数字图像相关实验的滚动载荷施加控制装置

摘要

一种用于软骨数字图像相关实验的滚动载荷施加控制装置，包括装置底板、动力驱动装置、夹具控制调节装置和模拟水箱控制调节装置，动力驱动装置由电机支撑架、步进电机、丝杠、叉型架、导向轮、齿条、叉型架导向槽、加载滚轮和电机控制箱组成；夹具控制调节装置由门桥框架、导向块、导向槽、滑块、纵向调节螺杆、横向调节螺杆、轴承座和样品夹具组成；模拟水箱控制调节装置由控温器、热电偶、加热棒和水槽组成。本发明的优点是:该装置能将滚压载荷施加在关节软骨上，能够模拟软骨所处的生物环境的力学模拟机构并完成图像采集，载荷的施加更接近人体运动时膝关节软骨所受的力学环境，为关节软骨实验提供了基本条件。

主权项

一种用于软骨数字图像相关实验的滚动载荷施加控制装置，其特征在于：包括装置底板、动力驱动装置、夹具控制调节装置和模拟水箱控制调节装置，动力驱动装置由电机支撑架、步进电机、丝杠、叉型架、两个导向轮、两根齿条、叉型架导向槽、加载滚轮和电机控制箱组成，电机支撑架与装置底板固定，步进电机固定于电机支撑架的一端，两根齿条平行固定于电机支撑架的另一端，两个导向轮分别与两根齿条啮合并通过轴连接，叉型架与两个导向轮外侧的轴活动连接，丝杠的一端与步进电机连接，另一端与叉型架的横断面的中心连接，加载滚轮固定于两个导向轮的轴的一端并同轴运动，电机控制箱与步进电机通过导线连接；夹具控制调节装置由门桥框架、两个导向块、两个导向槽、两个滑块、两个纵向调节螺杆、两个横向调节螺杆、两个轴承座和样品夹具组成，门桥框架与装置底板垂直设置，门桥框架上设有矩形门孔和两个垂直凹槽，两个导向块平行设置于门桥框架的两侧并分别与装置底板固定，两个导向块上分别设有凹槽，两个导向槽开凿于两个导向块内侧的装置底板上，两个滑块分别与两个导向块上的凹槽、门桥框架上的垂直凹槽、横向调节螺杆以及装置底板上的导向槽匹配，门桥框架安装时要使底部两侧插入滑块的凹槽中，两个纵向调节螺杆分别设置于门桥框架上端面的两边螺纹孔内并用于调节门桥框架的高度，从而带动并调节样品试件与加载滚轮之间的垂直距离；两个轴承座分别与装置底板固定，两个横向调节螺杆分别与两个轴承座配合，两个横向调节螺杆的另一端与滑块上的螺纹孔配合，用于调节滑块在导向槽和导向块的内凹槽上移动，从而带动门桥框架的前后移动以及样品试件与加载滚轮之间前后对齐位置；模拟水箱控制调节装置由控温器、热电偶、加热棒和水槽组成，水槽放置于门桥框架的下部且门桥框架的中间部分连同样品夹具一同置入水槽中，热电偶和加热棒均设置于水槽中，热电偶和加热棒通过导线分别与控温器连接，水槽由光学玻璃制备，便于显微镜图像采集。