人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台制造技术

人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台，涉及人造器官性能测试领域，包括圆形台架，圆形台架的底部内设有计量泵和集液罐，圆形台架的顶部固定安装有圆形的模拟体液皿，集液罐的出液口经管路与计量泵的一端连通，计量泵的另一端与模拟体液皿连通；模拟体液皿内的底部中心固定安装有安装板，安装板固定在模拟体液皿内的底部端面，人造膝关节半月板固定在安装板上；圆形台架的顶部设有屈曲模拟机构，屈曲模拟机构驱动连接有半月板磨损对偶件夹具，半月板磨损对偶件夹具夹持有半月板磨损对偶件，半月板磨损对偶件的底端与人造膝关节半月板相接触；屈曲模拟机构通过控制系统控制模拟轨迹。

【技术实现步骤摘要】
人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台
本专利技术涉及人造器官性能测试领域，特别涉及一种人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台。
技术介绍
人造膝关节半月板植入人体后，随着使用时间的增加，在交变力作用下会发生磨损，骨水泥会产生碎屑。磨损产生的微小磨屑和人造膝关节半月板氧化脆性剥离层在骨腔滑膜液带动下，会在人造膝关节半月板与摩擦对偶骨之间产生流动磨损，进一步增加磨屑。人造膝关节半月板接触区与健康组织之间会因磨屑污染给患者带来二次伤害，导致人造膝关节半月板的使用寿命降低。为评估人造膝关节半月板的使用寿命，对人造膝关节半月板材料的耐磨性能进行体外检测是非常必要的。人腿的膝关节具有多自由度运动姿态，且可实现较大角度的屈曲弯折。现有用于检测人造膝关节半月板耐磨性能的实验台多由材料磨损实验机改造而成。这种实验台仅能对人造膝关节半月板进行单自由度运动轨迹下的磨损实验，不能模拟人体膝关节不同体征的实际运动状态，对人造膝关节半月板进行多自由度、大屈曲角度弯折下的冲蚀磨损实验，实验结果不够准确可靠。现有技术中，《关节软骨模拟运动摩擦磨损行为研究》，摩擦学学报,2011,31(01):30-35，和《人工膝关节模拟试验机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台，其特征在于，所述实验台包括圆形台架(1)，圆形台架(1)的底部为镂空圆筒形壳体，圆形台架(1)的底部内设有计量泵(2)和集液罐(3)，集液罐(3)固定在地面上，计量泵(2)固定连接在集液罐(3)的顶部；圆形台架(1)的顶部固定安装有圆形的模拟体液皿(4)，模拟体液皿(4)的侧壁上设有沿圆周方向均布的5个安装孔(5)，5个安装孔(5)分别为第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、第四安装孔和第五安装孔，第四安装孔上安装有加热管件，集液罐(3)设有出液口和入液口，集液罐(3)的入液口通过管路与模拟体液皿(4)上的第一安装孔连通，集液罐(3)的出液口经管路与计量泵...

【技术特征摘要】
1.一种人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台，其特征在于，所述实验台包括圆形台架(1)，圆形台架(1)的底部为镂空圆筒形壳体，圆形台架(1)的底部内设有计量泵(2)和集液罐(3)，集液罐(3)固定在地面上，计量泵(2)固定连接在集液罐(3)的顶部；圆形台架(1)的顶部固定安装有圆形的模拟体液皿(4)，模拟体液皿(4)的侧壁上设有沿圆周方向均布的5个安装孔(5)，5个安装孔(5)分别为第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、第四安装孔和第五安装孔，第四安装孔上安装有加热管件，集液罐(3)设有出液口和入液口，集液罐(3)的入液口通过管路与模拟体液皿(4)上的第一安装孔连通，集液罐(3)的出液口经管路与计量泵(2)的一端连通，计量泵(2)的另一端与模拟体液皿(4)上的第二安装孔连通；模拟体液皿(4)内的底部中心固定安装有安装板(6)，安装板(6)固定在模拟体液皿(4)内的底部端面，人造膝关节半月板固定在安装板(6)上；圆形台架(1)的顶部设有屈曲模拟机构，屈曲模拟机构驱动连接有半月板磨损对偶件夹具(16)，半月板磨损对偶件夹具(16)夹持有半月板磨损对偶件(17)，半月板磨损对偶件(17)的底端与人造膝关节半月板相接触；屈曲模拟机构通过控制系统控制模拟轨迹，控制系统包括控制器、液位传感器、温度传感器和三向力传感器(7)，控制器位于实验台外部，三向力传感器(7)位于模拟体液皿(4)底部与圆形台架(1)顶部之间，且三向力传感器(7)与模拟体液皿(4)底部固定连接；温度传感器位于第三安装孔处，液位传感器位于第五安装孔处，液位传感器，温度传感器、和三向力传感器(7)的信号均能够反馈给控制器，且控制器与计量泵(2)电连接；加热管件与温度传感器能够对模拟体液皿(4)内的模拟体液进行加热与控制，液位传感器能够监测模拟体液皿(4)中的模拟体液的液位高度，三向力传感器(7)能够监测屈曲模拟机构的加载作用力。2.根据权利要求1所述的人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台，其特征在于，所述屈曲模拟机构包括三个立柱(8)，三个立柱(8)与所述圆形台架(1)的顶部固定连接，且三个立柱(8)沿所述圆形台架(1)的周向均布，三个立柱(8)的顶部固定连接有三角形梁(9)，三个立柱(8)内设有壳体(10)，壳体(10)包括纵截面为倒T形的上壳体(11)和纵截面为T形的下壳体(12)，上壳体(11)和下壳体(12)水平的端面紧密贴合；上壳体(11)水平部分的顶面与三角形梁(9)之间设有6个铰链(13)，三角形梁(9)的每条边的两端均设有电动缸(14)，每个电动缸(14)对应一个铰链(13)，每个电动缸(14)的伸缩端均与其对应的铰链(13)的一端铰接，每个铰链(13)的另一端均与上壳体(11)水平部分的顶面铰接，三角形梁(9)每条边上的电动缸(14)对应的铰链(13)的另一端相互靠近，铰链(13)的另一端相互靠近的点为铰链(13)另一端的安装点，安装点沿上壳体(11)水平部分的周向均布；上壳体(11)内设有电动机(15)，下壳体(12)内设有齿轮传动机构，电动机(15)的驱动轴与齿轮传动机构的输入端驱动连接，齿轮传动机构的输出端与所述半月板磨损对偶件夹具(16)驱动连接。3.根据权利要求2所述的人造膝关节半月板冲蚀磨损实验台，其特征在于，所述齿轮传动机构包括联轴器(18)、小锥齿轮轴(19)、法兰盘(20)、第一直齿轮轴(21)、第二直齿轮轴(22)和第三直齿轮轴(23)；法兰...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜易寒，郭辰光，张文龙，岳海涛，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21