本實用新型涉及一種試件疲勞磨損試驗裝置,特別是一種可以通過模擬人的口腔唾液環(huán)境和咬合過程來檢測牙齒疲勞強度的咀嚼模擬磨損試驗機。
背景技術:
咀嚼是人類必不可少的生理活動,牙齒在咀嚼過程中必定會受到不同程度的磨損。牙齒磨耗試驗機,是在模擬人的口腔唾液環(huán)境以及上下頜咀嚼動作的情況下,檢查牙齒或其他人造牙齒材料疲勞壽命的儀器。牙齒或其它材料在短時間內(nèi)磨損量微小,疲勞壽命往往需要很長時間的磨耗才能觀察得出,因此,從效率和準確性方面考慮,磨耗試驗機的實用新型與使用是十分重要的。
目前,在國內(nèi)存在的幾種咀嚼模擬疲勞試驗機,雖然模擬了口腔環(huán)境和牙齒在運動過程中的垂直加載與水平研磨,但沒有考慮到在咀嚼過程中瞬時沖擊對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響,也沒有在試驗過程中及時顯示正壓力值。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有模擬咀嚼疲勞測試機存在的不能及時輸出試件所受正壓力等方面的不足加以改進和創(chuàng)新,提供一種結(jié)構簡單、操作方便、試驗結(jié)果更具參考價值的牙齒咀嚼模擬磨損試驗機。
本實用新型包括下頜模擬機構、上頜模擬機構和唾液槽;
所述的下頜模擬機構包括變頻電機、傳動軸、凸輪、滾輪、從動件推桿、第一減振裝置和下部試件臺,變頻電機固定在機架上,通過傳動軸帶動凸輪旋轉(zhuǎn),通過無極調(diào)速改變電機扭矩從而改變加載強度。從動件推桿下方鉸接滾輪,凸輪能與滾輪接觸,凸輪通過滾輪帶動從動件推桿上下往復運動,實現(xiàn)人在咀嚼時下頜的上下運動;第一減振裝置安裝在下部試件臺與從動件推桿中間,以減小上、下試件剛接觸的瞬間產(chǎn)生的瞬時沖力;下部試件臺上表面設有三個沿圓周方向均勻分布的下部試件槽,試驗牙齒、義齒或其他試件均可通過樹脂包埋塊固定在下部試件槽上,并且浸沒在唾液中。下部試件槽的直徑大于成年人磨牙的橫截面直徑。
所述的上頜模擬機構包括上部試件臺、第二減振裝置、交流電機和輸出軸,交流電機通過支架固定在機架上,交流電機的輸出軸連接上部試件臺,上部試件臺與輸出軸之間設置第二減振裝置,上部試件臺設置有上部試件槽,上部試件臺位于下部試件臺之上,上部試件臺與下部試件臺對應,上部試件槽與下部試件槽的數(shù)量、位置和尺寸完全對應,上部試件臺上的每個上部試件槽根部均安裝有壓力傳感器,以實時監(jiān)測牙齒咀嚼磨損過程中所受到的正壓力。
交流電機驅(qū)動,通過輸出軸帶動上部試件臺旋轉(zhuǎn),在下部試件臺上下往復運動過程中,當與上部試件臺上的試件接觸摩擦時,旋轉(zhuǎn)的上部試件臺可近似模擬人在咀嚼時的水平研磨過程,使試件的受力更趨近于牙齒在口腔中的咀嚼受力;
所述的唾液槽固定在下部試件臺上,唾液槽與下部試件臺密封以盛裝唾液防止牙齒間的干摩擦,使試驗數(shù)據(jù)與真實情況更接近;唾液槽內(nèi)側(cè)下方設有出水口方便唾液更換。
所述的機架上設有光電傳感器,光電傳感器的水平位置位于下部試件臺和上部試件臺中間,以檢測循環(huán)加載次數(shù)。
所述的上部試件槽在通過樹脂包埋塊固定牙齒實現(xiàn)上牙與下牙研磨的同時也可將牙齒更換為小刷模擬刷牙試驗,上部與下部的三組試件槽均可更換成不同的試驗材料以檢驗磨損程度或壽命。
本實用新型的有益效果:
1、結(jié)構簡單,操作方便,可實施性強,可重復性高。
2、在模擬下頜上下往復運動過程中,利用上部試件臺旋轉(zhuǎn)模擬牙齒咀嚼時的水平研磨。
3、上部與下部試件臺均設有三組試件槽,可同時進行多組實驗。
4、設置唾液槽,模擬口腔環(huán)境,試驗數(shù)據(jù)可靠。
5、配有壓電力傳感器和光電傳感器,可測量牙齒咀嚼時的正壓力和循環(huán)加載次數(shù),使試驗結(jié)果具體化;上部和下部試件臺均設置減振裝置,減小研磨過程中瞬時沖擊,使試驗結(jié)果更具參考價值。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。
圖2為圖1中的A—A剖視圖。
具體實施方式
請參閱圖1和圖2所示,本實用新型包括下頜模擬機構、上頜模擬機構和唾液槽;
所述的下頜模擬機構包括變頻電機2、傳動軸3、凸輪4、滾輪5、從動件推桿6、第一減振裝置7和下部試件臺8,變頻電機2固定在機架1上,通過傳動軸3帶動凸輪4旋轉(zhuǎn),通過無極調(diào)速改變電機扭矩從而改變加載強度。從動件推桿6下方鉸接滾輪5,凸輪4能與滾輪5接觸,凸輪4通過滾輪5帶動從動件推桿6上下往復運動,實現(xiàn)人在咀嚼時下頜的上下運動;第一減振裝置7安裝在下部試件臺8與從動件推桿6中間,以減小上、下試件剛接觸的瞬間產(chǎn)生的瞬時沖力;下部試件臺8上表面設有三個沿圓周方向均勻分布的下部試件槽9,試驗牙齒、義齒或其他試件均可通過樹脂包埋塊固定在下部試件槽9上,并且浸沒在唾液中。下部試件槽9的直徑大于成年人磨牙的橫截面直徑。
所述的上頜模擬機構包括上部試件臺11、第二減振裝置12、交流電機13和輸出軸14,交流電機13通過支架19固定在機架1上,交流電機13的輸出軸14連接上部試件臺11,上部試件臺11與輸出軸14之間設置第二減振裝置12,上部試件臺11設置有上部試件槽10,上部試件臺11位于下部試件臺8之上,上部試件臺11與下部試件臺8對應,上部試件槽10與下部試件槽9的數(shù)量、位置和尺寸完全對應,上部試件臺11上的每個上部試件槽10根部均安裝有壓力傳感器15,以實時監(jiān)測牙齒咀嚼磨損過程中所受到的正壓力。
交流電機13驅(qū)動,通過輸出軸14帶動上部試件臺11旋轉(zhuǎn),在下部試件臺8上下往復運動過程中,當與上部試件臺11上的試件接觸摩擦時,旋轉(zhuǎn)的上部試件臺11可近似模擬人在咀嚼時的水平研磨過程,使試件的受力更趨近于牙齒在口腔中的咀嚼受力;
所述的唾液槽17固定在下部試件臺8上,唾液槽17與下部試件臺8密封以盛裝唾液防止牙齒間的干摩擦,使試驗數(shù)據(jù)與真實情況更接近;唾液槽17內(nèi)側(cè)下方設有出水口18方便唾液更換。
所述的機架1上設有光電傳感器16,光電傳感器16的水平位置位于下部試件臺8和上部試件臺11中間,以檢測循環(huán)加載次數(shù)。
所述的上部試件槽10在通過樹脂包埋塊固定牙齒實現(xiàn)上牙與下牙研磨的同時也可將牙齒更換為小刷模擬刷牙試驗,上部與下部的三組試件槽均可更換成不同的試驗材料以檢驗磨損程度或壽命。