膝关节冲击模拟加载装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112807124A(43)申请公布日2021.05.18(21)申请号202110177799.1(22)申请日2021.02.09(71)申请人天津理工大学地址300384天津市南开区红旗南路延长线天津理工大学主校区(72)发明人吕林蔚卢克俭刘静娜张春秋(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人王梦(51)Int.Cl.A61D1/00(2006.01)A61D3/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称膝关节冲击模拟加载装置(57)摘要本发明公开了一种膝关节冲击模拟加载装置，包括固定装置、驱动装置和冲击装置；固定装置包括支撑架体、身体固定器和两组肢体固定器；驱动装置由依次连接的气泵、第一活塞杆、气缸、第二活塞杆和冲击板构成；气缸为由依次连接且相连通的第一竖筒、横筒和第二竖筒构成的倒U形结构；冲击装置由杠杆、圆筒和U形弯杆构成，圆筒套在U形弯杆的横杆上，使杠杆能够绕U形弯杆往复摆动；该膝关节冲击模拟加载装置结构简单、设计合理，实现有效模拟日常活动中弹跳、跳伞落地过程中地面对膝关节的冲击，进而达到估量膝关节磨损程度以及后期修复磨损、延长膝关节寿命的目的。CN112807124ACN112807124A权利要求书1/1页1.一种膝关节冲击模拟加载装置，其特征在于，包括固定装置、驱动装置和冲击装置；其中，固定装置包括支撑架体(11)、身体固定器(2)和两组肢体固定器(1)；身体固定器(1)为呈水平态设置并固定在支撑架体(11)顶部的圆柱形筒体，其沿水平方向对开为两个半筒，且两个半筒一侧通过铰链活动连接、另一侧分别设置有锁环和锁扣；两组肢体固定器(1)分别设置在圆柱形筒体两端端侧下方，每组肢体固定器(1)由并列设置的两个U形夹构成，且二者均以U形夹开口朝向外侧、内部通槽的轴线呈竖向设置的方式固定在筒体的外壁上；自位于下方的半筒端面沿水平方向分别开设有两个与其下方两个U形夹的内部通槽一一对应并形成连通的开口槽；驱动装置由气泵(3)、第一活塞杆(4)、气缸(5)、第二活塞杆(6)和冲击板(7)构成；气缸(5)为由依次连接且相连通的第一竖筒、横筒和第二竖筒构成的倒U形结构；第一活塞杆(4)由自上而下依次连接的上活塞、中部连杆和下活塞构成，第二活塞杆(6)由自上而下依次连接的上活塞和连杆构成，二者竖直设置且二者的上活塞分别设置在第一竖筒和第二竖筒的内腔中，使气缸(5)的内腔形成一封闭腔室；第一活塞杆(4)的下活塞设置在位于其下方的气泵(3)的气缸内，驱动第一活塞杆(4)上行；冲击板(7)水平设置，第二活塞杆(6)的底端固定在冲击板(7)的上表面中心处；冲击装置由杠杆(8)、圆筒(9)和U形弯杆(10)构成；杠杆(8)由第一立方压块、第二立方压块和水平连接板构成，第一立方压块和第二立方压块对称设置在同一水平面上并固定在水平连接板两侧；U形弯杆(10)以其开口朝下的方式竖直设置在邻近第二立方压块的水平连接板下方，圆筒(9)套装在U形弯杆(10)的横杆外侧，且其外壁局部固定在水平连接板的底面上，使杠杆(8)能够绕U形弯杆(10)往复摆动；第一立方压块设置在一组肢体固定器(1)的下方，第二立方压块设置在冲击板(7)的下方。2.根据权利要求1所述的膝关节冲击模拟加载装置，其特征在于，支撑架体(11)的高度、筒体的内径以及U形夹的内径分别与实验模拟对象的高度、躯干的外径以及四肢的外径相适应，使身体固定器(2)和两组肢体固定器(1)能够将实验模拟对象稳定固定在固定装置上，并保持肢体底端与冲击板(7)置于同一水平面上。3.根据权利要求1所述的膝关节冲击模拟加载装置，其特征在于，圆筒(9)通过设置在其内侧的滚动轴承可自由转动地套装在U形弯杆(10)的横杆外侧。2CN112807124A说明书1/4页膝关节冲击模拟加载装置技术领域[0001]本发明涉及弹跳模拟装置技术领域，特别涉及一种膝关节冲击模拟加载装置。背景技术[0002]磨损是人类膝关节晚期松动和失效的主要原因，膝关节受到冲击对其磨损有重要影响。目前，为了模拟了日常活动(比如弹跳、跳伞落地)中地面对膝关节的冲击，需要将实验动物反复降落与地面撞击，很容易对实验动物对象造成致命伤害。因此，设计出良好的模拟膝关节冲击加载装置，对估量膝关节磨损程度以及后期修复磨损、延长膝关节寿命有重要意义。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种能够接近模拟人体膝关节在日常生理活动中弹跳、跳伞落地中受到地面冲击情况的膝关节冲击模拟加载装置。[0004]为此，本发明技术方案如下：[0005]一种膝关节冲击模拟加载装置，包括固定装置、驱动装置和冲击装置；其中，[0006]固定装置包括支撑架体、身体固