Устройство для испытания стоматологических материалов на износ
DEVICE FOR TESTING DENTAL MATERIALS FOR WEAR

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии.
Известен фагодинамометр, содержащий динамометрическое устройство и нагружающий механизм, который выполнен в виде оси, установленной в опорах рамы и кулачка, смонтированного на оси направляющей втулки, закрепленной в поперечной балке рамы, толкателя, один конец которого взаимодействует с кулачком (авторское свидетельство № 878276).
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет исследовать износостойкость стоматологических материалов при действующих на них различных нагрузках.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению относится устройство для определения параметров контактно-фрикционной усталости преимущественно стоматологических материалов (авторское свидетельство № 1118360) содержащее основание, раму, балку, механизм нагружения содержащий вал с кулачками, верхний фиксатор, выполненный в виде подпружиненного штока и расположенный в цилиндрической полости толкателя и нижний фиксатор, выполненный в виде шарового шарнира и смонтированного на основании, счетчик числа циклов, тензодатчики и тензоусилитель.
Недостатком данного устройства является необходимость применения дополнительных откалиброванных пружин для исследования стоматологических материалов на износостойкость при различных значениях силы давления.
Технической задачей изобретения является упрощение установки требуемого значения силы давления, при испытании стоматологических материалов на износостойкость.
Технический результат достигается тем, что предложено устройство, в котором амортизаторы пластины с тензодатчиками закреплены на дополнительной пластине, одетой на стержни с резьбой, на которых находятся регулировочные гайки, при помощи которых пластина перемещается вверх или вниз, что, соответственно, увеличивает или уменьшает значение силы давления коронок на абразив.
Сущность изобретения поясняется чертежом (Фиг.1).
Устройство состоит из рамы 1, в верхней части которой закреплен электродвигатель 2, соединенный с понижающим редуктором 3. Электродвигатель соединен с трансформатором 4. На выходном валу редуктора 3 закреплен кривошип 5, шарнирно соединенный с шатуном 6. Нижний конец шатуна шарнирно связан с кареткой 7 к боковым сторонам которой прикреплены колеса, опирающиеся на направляющие рамы 1. В нижней части каретки 7 имеются втулки в которых закреплены стержни 8 длину которых можно регулировать, вкручивая или выкручивая их из втулок.
В нижнюю часть стержней 8 вкручены штифты с закрепленными на них коронками зубов 9, изготовленные из исследуемого материала. Нижние концы стержней 8 с коронками 9 погружены в металлическую емкость 10, заполненную абразивным материалом 11 и установленную на амортизаторы 12, закрепленные на пластине 13. На нижнюю сторону пластины 13 наклеены тензодатчики 14, а сама пластина 13 опирается на амортизаторы 15, которые снизу закреплены на дополнительной пластине 16, установленной на стержни 17 с резьбой и регулировочными гайками 18, служащими для вертикального перемещения дополнительной пластины 16. Тензодатчики 14 соединены через усилитель 19 и аналого-цифровой преобразователь 20 с ноутбуком 21 в который загружены программы измерения и визуализации. Аналогичным образом с ноутбуком 21 соединен датчик числа циклов 22. Частота вращения кривошипа, соответствует среднему значению диапазона частоты пережевывания пищи человеком, а величина кривошипа, среднему значению диапазона амплитуды перемещения нижней челюсти человека.
Работает устройство следующим образом. При включении тумблера трансформатора 4 электродвигатель 2 начинает вращаться, приводя во вращение кривошип 5, закрепленный на выходном валу редуктора 3.
Кривошип 5, посредством шатуна 6 приводит в движение каретку 7 с закрепленными на ней стержнями 8 с коронками 9, которые совершают возвратно-поступательное движение. Во время движения коронки 9 периодически погружаются в емкость 10, заполненную абразивом 11. В процессе погружения коронок 9 в абразивный материал 11 последний сжимается, что вызывает деформацию амортизаторов 12, пластины 13 и, соответственно, датчиков 14. Сигнал с датчиков 14 поступает через усилитель 19 и аналого-цифровой преобразователь 20 в ноутбук 21, где визуализируется и, одновременно, записывается в память компьютера. Одновременно, в память компьютера записывается число циклов испытаний.
Если значение силы давления коронок 9 на абразивный материал меньше значения определенного условиями испытаний, тогда, соответственно, вращением регулировочных гаек 18 перемещают пластину 16 вверх. При этом, вместе с пластиной 16 перемещаются вверх амортизаторы 15, пластина 13 с тензодатчиками 14, амортизаторы 12 и емкость 10 с абразивом 11. В результате, абразивный материал 11 сжимается коронками 9 сильнее, то есть сила давления их на абразивный материал возрастает. Достижение требуемого значения силы давления коронками 9 на абразивный материал 11 контролируется при помощи ноутбука 21.
Если значение силы давления коронок 9 на абразивный материал больше значения определенного условиями испытаний, тогда, вращением регулировочных гаек 18 перемещают дополнительную пластину 16 вниз, вместе с которой перемещается вниз, в итоге, и емкость 10 с абразивом 11. Абразивный материал сжимается меньше и значение силы давления коронок 9 на него снижается.
По достижении требуемого для проведения испытаний значения силы давления коронок 9 на абразивный материал 11, значение числа циклов испытаний обнуляется и начинается процесс исследования износостойкости материала, в процессе которого в память компьютера записываются диаграммы нагружения коронок 9. Как только число циклов нагружения коронок 9 становится равным заданному для данного вида материала, устройство выключается.
На фиг.2 приведен пример исполнения устройства с погруженными в абразивный материал стержнями 8 с коронками 9, а на фиг.3 изображены стержни 8 с коронками 9 при выглублении их из абразивного материала.
Предлагаемое устройство несложно в изготовлении, имеет невысокое значение массы и обладает низким энергопотреблением.