Устройство для определения деформации костного образца Советский патент 1988 года по МПК A61B17/58 

гУ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для исследования прочностных характери- стик трубчатых костей.

Целью изобретения является определение деформаций изгиба, кручения и сжатия трубчатой кости в любом поперечном сечении..

На фиг.1 изображено устройство для определения деформации образца, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид (Сверху; на фиг.З - механизм деформации; на фиг.4 - П-образная рама с ин дикатором и динамометром;на фиг.З - узел нагружения; на фиг.6 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.7 - рычаг с набором грузов; на фяг.8 - устройство при испытании на кручение;на фиг.9 - то же, при испытании на сжатие; на фиг.10 - то же, при измерении консольного нагружения.

Устройство содержит станину 1 со средним основанием 2 и двумя крайним основаниями 3 и 4. Среднее основание 2 и одно крайнее основание З связаны с соосными опорами 5 и 6, в которых размещены концы образца 7,связанного с узлом 8 напряжения.Другое край- нее основание 4 и среднее основание 2 оснащены механизмом 9 деформации. Станина 1 выполнена с ножками 10.

Механизм 9 деформации выполнен в виде полого цилиндра 11, в котором размещены наружная и внутренняя резьбовые втулки 12 и 13. Во внутренней резьбовой втулке 13 и в полом цилиндре 11 установлен ступенчатый вал 14 связанный с опорой 6. Ступенчатый вал 14 выполнен с буртиком 15, контактирующим с торцом внутренней резьбовой втулки 13. Торец вала 14 выполне С граненым отверстием 16. Наружная резьбовая втулка 12 установлена в полом цилиндре 11 с возможностью поворота за граненый хвостовик 17. Причем наружная резьбовая втулка 12 занимает в полом цилиндре фиксированное продольное положение благодаря запорным шарикам 18. Внутренняя резьбовая втулка 13 имеет возможность продольного перемещения вместе с валом 14 благодаря направляющей шпонке 19, причем меньщая по диаметру ступень 20 вала 14 расположена во внутренней резьбовой втулке 13 и сво бедно в ней вращается.

Q

0

5

0 5

0

5

Опора 5 крайнего основания 3 снабжена дополнительным валом 21 и выполнена, как и опора 6 среднего oc-i кования 2, в виде чаши с циркулярно расположенными по ее поверхности резьбовыми отверстиями 22, в которых размещены заостренные фиксирующие винты 23. На крайнем основании 3 закреплена болтами 24 П-образная рама 25 с размещенными на ней и последовательно связанными индикатором 26 линейных измерений и динамометром 27 (сжатия или растяжения), который связан с торцом дополнительного вала 21. Крайнее основание 3 размещено на полозьях 28 и 29 с возможностью перемещения по ним и фиксации к станине 1, имеющей центральную прорезь 30, крепежным винтом 31.

Параллельно центральной прорези 30 на станине 1 выполнены две боковые прорези 32 и 33 в каждой из которых (в зависимости от условий измерений) может быть установлен линейный измеритель в виде корпуса 34 с индикатором 35 линейных измерений.В боковых П1Горезях 32 и 33 может быть установлен узел 8 нагружения образца 7 (трубчатой кости), выполненный в виде рамы 36, охватывающей 0-образную раму 37, контактирующую с образцом 7 посредством призмы 38. 0-образная рама 37 с одной стороны контактирует с ин- дика гором 39 линейных измерений,размещенным на раме 36, а на другой стороне 0-образной рамы закреплен стержень 40 с головкой 41 и набором грузов 42.

Узел нагружения может быть выпол- иен в виде установленной в граненом отверстии 16 вала 14 граненой оси 43 . с рычагом 44, снабженным стержнем 45 с набором грузов 46.

На образце 7 устанавливают хомут 47 с возможностью продольного перемещения и фиксации, который контактирует с индикатором 35 посредством выступа 48.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Испытание на изгиб кости.

В опоры 6 и 5 укладывают образец и закрепляют его несколькими, заостренными винтами 23. Затем на станину 1 устанавливают раму 36 и закрепляют болтами, 0-образную раму 37 надевают на образец 7. на головку 41 надевают грузы 42. Индикатор 39 показы

3U

вает размеры изгиба, а грузы 42 - затраченное усилие (фиг.5 и 6).Это испытание можно производить в различных точках по всей длине кости.

Испытание на сжатие.

Образец 7 закрепляют в опорах 6 и 5. Затем на образец 7 надевают хомут А7 (фиг.9) и закрепляют его на образец 7 на определенном расстоянии от корпуса 34 с индикатором 35 так, чтобы последний контактировал с торцом хомута 47. Приспособления фиксируются. Затем гаечным ключом вращаются граненый хвостовик 17, в результате чего втулка 13 начинает перемещаться продольно, проталкивая вперед вал 14 и опору 6. Происходит процесс сжатия. Нагрузку показывает динамометр 27, а размеры сжатия - индикатор 35

Испытание на растяжение.

Испытание проводят так же, как и на сжатие, только вместо динамометра 27 сжатия устанавливают динамометр растяжения, а втулка 13 перемещается в обратную сторону.

Испытание на кручение.

Образец закрепляют в опорах 6 и 5 На станине 1 устанавливают корпус 34 с индикатором 35 (фиг.8). На образец 7 надевают хомут 47 и закрепляют винтами. Затем в граненое отверстие 16 вставляют ось 43 рычага 44 (фиг.7), а на стержень 45 надевают грузы 46,которые вызывают поворот вала 14, опоры 6 и образца.7- Инди- катор 35 показывает угловое отклонение в линейной величине, а используемые грузы - приложенное усилие. Это испытание можно производить в различных точках по всей длине кости

Испытание деформаций кости, закрепленной консольно

Образец 7 закрепляют только в опоре 6. На свободный конец образца 7 устанавливают хомут 47 и связывают его с индикатором 35 (фиг.10). На- гружение образца кручением осуществляют описанным выше способом. Изгибающее нагружение осуществляют, установив на свободном конце образца рамы 36 и 37 с индикатором 39 и грузами 42.

0

92

5

5

0-

0

0

504

Формула изобретения

1. Устройство для определения деформации костного образца, содержащее станину со средним и двумя крайними основаниями, среднее и одно крайнее основание связаны с соосными опорами, между которыми расположен узел нагружения, другое крайнее основание оснащено механизмом деформации, а на станине расположен линейный измеритель, отличающе - е с я тем, что, с целью определения деформаций изгиба, кручения и сжатия трубчатой кости в любом поперечном сечении, механизм деформации вьтол- нен в виде полого цилиндра, в котором размещены наружная и внутренняя резь- бовые втулки, последняя имеет возможность продольного перемещения и снабжена валом, связанным с опорой среднего основания, опора крайнего основания снабжена дополнительным валом, на самом основании закреплена П-образная рама с последовательно связанными линейным индикатором и ди намометром, связанным с дополнительным валом, причем станина снабжена полозьями, на которых размещено это крайнее основание, в средней части станины выполнены продольные прорези, в которых установлена рама или корпус с линейными измерителями в виде индикаторов.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью определения деформации костного образца при изгибе, узел нагружения выполнен съемным в виде 0-образной рамы, снабженной стержнем с набором грузов, контактирующей с индикатором рамы.

3.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что, с целью определения деформации костного образца при кручении, узел нагружения выполнен в виде установленного на торце вала рычага, снабженного стержнем с набором грузов, а между опорами размещен хомут, контактирующий с индикатором корпуса.

9

Z

U09250

; 5 J2 56

I I / I

25

Изобретение относится к травматологии и ортопедии. Цель изобретения - определение деформаций изгиба, кручения и сжатия трубчатой кости в любом поперечном сечении. Устройство содержит станину 1 со средним основанием 2 и двумя крайними основаниями 3, 4. Основания 2, 3 связаны с соосными опорами 5, 6, в которых размещены концы образца 7, связанного с узлом нагруркения. Основания 2 и 4 оснащены механизмом деформации 9. Механизм деформации 9 выполнен в виде полого цилиндра, в котором размещены наружная и внутренняя резьбовые втулки. Наружная резьбовая втулка установлена с возможностью поворота за граненый хвостовик17. Внутренняя резьбовая втулка имеет возможность продольного: перемещения вместе с валом. На основании 3 закреплена болтами П-образная рама с размещенными на ней индикатором линейных измерений и динамометром 27. В боковых прорезях может быть установлен узел нагружения, выполненный в виде рамы 36. 0-образная рама контактирует с индикатором линейных из- мерений, который определяет размер изгиба. При испытании на растяжение вместо динамометра сжатия устанавливают динамометр растяжения,а втулку перемещают в обратную сторону.2 з.п. ф-лы, 10 ил. (Л

фа, г

Л

SSI

(JHIS.H

фи.5

10

фае. 6

О

/

У

/

7

/

фае. 7

фие.З