小型猪爬楼模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种小型猪爬楼模拟装置，包括设置在基座前侧的前腿限位机构和设置在基座后侧的爬楼模拟机构；爬楼模拟机构包括电机、主轴、飞轮支撑架、飞轮、两个后脚固定槽、两根后腿支撑架和两条滑槽；飞轮可转动地竖向设置在飞轮支撑架上，其一侧轮盘上设有蜗轮结构；电机的输出轴与主轴连接且底端设有与蜗轮结构啮合的蜗杆结构；两条滑槽平行且对称设置在飞轮支撑架的后侧，两根后腿支撑架对称设置在飞轮两侧；每根后腿支撑架的前端固定在邻侧飞轮轮盘上、后端通过滚轮设置在邻侧滑槽内；该小型猪爬楼模拟装置结构简单、易于装卸和使用，满足小型猪持续安全运动并有效模拟上楼动作的要求，进而通过模拟实验模拟人体膝关节摩擦和磨损过程。擦和磨损过程。擦和磨损过程。

【技术实现步骤摘要】
小型猪爬楼模拟装置


[0001]本技术涉及动物骨骼研究
，特别涉及一种小型猪爬楼模拟装置。

技术介绍

[0002]在人体各个关节之中，膝关节是其中重要的一环。它是人体下肢部分中负责承受重量的关节之一。人体的大多数运动，都有膝关节的参与，而上下楼是比较典型的膝关节摩擦情况。
[0003]我国目前膝关节病患者非常之多，其中大概有3600～4000万的膝关节炎症患者。在实际运动过程中，人工膝关节组成部件之间的摩擦磨损是不可避免的。为了研究人工膝关节的磨损和寿命问题，需要对其摩擦、磨损情况进行模拟试验和研究。其中，通过对与人体具有高近似度的动物进行膝关节运动模拟实验，对今后提高人工膝关节质量、使用寿命等具有重要实际意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种能够有效模拟小型猪上楼动作的小型猪爬楼模拟装置。
[0005]为此，本技术技术方案如下：
[0006]一种小型猪爬楼模拟装置，包括设置在基座前侧的前腿限位机构和设置在基座后侧的爬楼模拟机构；爬楼模拟机构包括电机、主轴、飞轮支撑架、飞轮、两个后脚固定槽、两根后腿支撑架和两条滑槽；其中，
[0007]飞轮支撑架固定在基座上，其具有一内径略大于飞轮外径的环形体，且在飞轮支撑架的环形体内壁上和飞轮的外壁上分别沿圆周方向开设有相匹配的多个半圆形凹槽，飞轮套装在飞轮支撑架的环形体内并通过多个分别一一对应地设置在二者两个半圆形凹槽之间的配套钢球，使飞轮可转动地竖向设置在飞轮支撑架上；
[0008]电机设置在飞轮的邻侧，其输出轴与主轴的顶端连接，主轴的底端设有蜗杆结构，飞轮的一侧轮盘上设有能够与蜗杆结构啮合的蜗轮结构，以驱动飞轮转动；
[0009]两条滑槽平行且对称设置在飞轮支撑架的后侧，两根后腿支撑架对称设置在飞轮两侧；每根后腿支撑架的前端固定在位于邻侧的飞轮轮盘上、后端通过安装在端部的滚轮设置在位于邻侧的滑槽内；两根后腿支撑架前端与飞轮轮盘的固定处对称位于飞轮圆心两侧，使三者位于同一直线上；两个后脚固定槽以其开口朝向前端的方式分别固定在两根后腿支撑架上。
[0010]进一步地，所述前腿限位机构包括液压升降挡板和前腿限位围栏；其中，前腿限位围栏为一径向截面呈E形的结构，其开口方向朝向爬楼模拟机构；在位于前腿限位围栏开口部邻侧的基座顶面上开设有一道与液压升降挡板尺寸相适应的凹槽，使设置在凹槽内液压升降挡板能够完全下降至其其顶面与基座顶面齐平、或上升至前腿限位围栏开口部的合适高度处。
[0011]进一步地，两根后腿支撑架的顶面加工为与小型猪后腿腿形相适应的曲面，且后脚固定槽的固定位置与小型猪的后腿长度相适应，使小型猪两条后腿能够贴合固定在两根后腿支撑架上。
[0012]进一步地，在每根后腿支撑架上间隔设置有两条用于固定小型猪后腿腿部的皮带。
[0013]进一步地，在基座上安装有一内部尺寸略大于小型猪尺寸的安全限位框架，使小型猪在安全限位框架内侧运动。该安全限位框架不限样式。
[0014]与现有技术相比，该小型猪爬楼模拟装置结构简单、易于装卸和使用，满足小型猪持续安全运动并有效模拟上楼动作的要求，进而通过模拟实验模拟人体膝关节摩擦和磨损过程，并进行理论研究，为提高人工膝关节质量、使用寿命等具有重要实际意义。
附图说明
[0015]图1为本技术的小型猪爬楼模拟装置的正视结构示意图；
[0016]图2为本技术的小型猪爬楼模拟装置的立体结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本技术有任何限制。
[0018]如图1和图2所示，该小型猪爬楼模拟装置包括设置在基座前侧的前腿限位机构和设置在基座后侧的爬楼模拟机构；其中，
[0019]爬楼模拟机构包括电机1、主轴2、飞轮支撑架7、飞轮8、两个后脚固定槽4、两根后腿支撑架5和两条滑槽6；具体地，
[0020]飞轮支撑架7固定在基座上，其具有一内径略大于飞轮8外径的环形体，且在飞轮支撑架7的环形体内壁上和飞轮8的外壁上分别沿圆周方向开设有相匹配的多个半圆形凹槽，飞轮8套装在飞轮支撑架7的环形体内并通过多个分别一一对应地设置在二者两个半圆形凹槽之间的配套钢球，使飞轮8可转动地竖向设置在飞轮支撑架7上；
[0021]电机1设置在飞轮8的邻侧，其输出轴与主轴2的顶端连接，主轴2的底端设有蜗杆结构，飞轮8的一侧轮盘上设有能够与蜗杆结构啮合的蜗轮结构，以实现通过蜗轮蜗杆驱动飞轮8转动；
[0022]两条滑槽6平行且对称设置在飞轮支撑架7的后侧，两根后腿支撑架5对称设置在飞轮8两侧；每根后腿支撑架5的前端固定在位于邻侧的飞轮轮盘上、后端通过安装在端部的滚轮设置在位于邻侧的滑槽6内，方便其在滑槽内运动；当飞轮8旋转时，两根后腿支撑架5的后端通过滚轮分别在其对应的滑槽6内沿直线往复运动，由于支架一端作圆周运动，另一端作直线运动，支架上其他位置就以椭圆轨迹运动；
[0023]两根后腿支撑架5前端与飞轮轮盘的固定处对称位于飞轮圆心两侧，使三者(即两根后腿支撑架5前端与飞轮轮盘的两个固定处以及飞轮轮盘圆心)位于同一直线上；两个后脚固定槽4以其开口朝向前端的方式分别固定在两根后腿支撑架5上；
[0024]作为本实施例的一个优选技术方案，两根后腿支撑架5的顶面加工为与小型猪后腿腿形相适应的曲面，且后脚固定槽4的固定位置与小型猪的后腿长度相适应，使小型猪两
条后腿能够贴合固定在两根后腿支撑架5上；在每根后腿支撑架5上间隔设置有两条用于固定小型猪后腿腿部的皮带。
[0025]前腿限位机构包括液压升降挡板9和前腿限位围栏10；其中，前腿限位围栏10为一径向截面呈E形的结构，其开口方向朝向爬楼模拟机构；在位于前腿限位围栏10开口部邻侧的基座顶面上开设有一道与液压升降挡板9尺寸相适应的凹槽，使设置在凹槽内液压升降挡板9能够完全下降至其其顶面与基座顶面齐平、或上升至前腿限位围栏10开口部的合适高度处。
[0026]该E形前腿限位围栏10可以把小猪的两条前腿隔开并限制其活动，而液压升降挡板9则是为了便于下降至低位时将小型猪的两条前腿引入至E形前腿限位围栏10中，而在实验过程中上升形成围挡限制小型猪活动区域大小。
[0027]该小型猪爬楼模拟装置的工作原理如下：将小型猪牵引至基座上，降低液压升降挡板9，使小型猪的两条前腿分别进入E形前腿限位围栏10的两个开口部内侧，而后升起降低液压升降挡板9，使小型猪的两条前腿不会因后退而从前腿限位围栏10中出来；然后抬起小型猪的两条后腿，分别搭放在后侧的两根后腿支撑架5上，两只后脚分别放入两个后脚固定槽4中，进而用后腿支撑架5上的皮带将小型猪后腿固定在后腿支撑架5上，防止滑落；接着，开启电机1，通过主轴2带动飞轮8在飞轮支撑架7内转动，进而驱动两根后腿支撑架5带动小型猪的两条后腿随之做出模拟爬楼状态的往复运动。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型猪爬楼模拟装置，其特征在于，包括设置在基座前侧的前腿限位机构和设置在基座后侧的爬楼模拟机构；爬楼模拟机构包括电机(1)、主轴(2)、飞轮支撑架(7)、飞轮(8)、两个后脚固定槽(4)、两根后腿支撑架(5)和两条滑槽(6)；其中，飞轮支撑架(7)固定在基座上，其具有一内径略大于飞轮(8)外径的环形体，且在飞轮支撑架(7)的环形体内壁上和飞轮(8)的外壁上分别沿圆周方向开设有相匹配的多个半圆形凹槽，飞轮(8)套装在飞轮支撑架(7)的环形体内并通过多个分别一一对应地设置在二者两个半圆形凹槽之间的配套钢球，使飞轮(8)可转动地竖向设置在飞轮支撑架(7)上；电机(1)设置在飞轮(8)的邻侧，其输出轴与主轴(2)的顶端连接，主轴(2)的底端设有蜗杆结构，飞轮(8)的一侧轮盘上设有能够与蜗杆结构啮合的蜗轮结构，以驱动飞轮(8)转动；两条滑槽(6)平行且对称设置在飞轮支撑架(7)的后侧，两根后腿支撑架(5)对称设置在飞轮(8)两侧；每根后腿支撑架(5)的前端固定在位于邻侧的飞轮轮盘上、后端通过安装在端部的滚轮设置在位于邻侧的滑槽(6)内；两根后腿支撑架(5)前端与飞轮轮盘的固定处对称位于飞轮圆心两侧，使三者位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李睿，吕林蔚，刘静娜，宋阳，张春秋，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：新型
国别省市：