Anwendung von Gestaltungsmerkmalen einachsiger Belastung Maschinenentwicklung
19. September 2018
Hier präsentieren wir ein Protokoll, um einen reinen einachsigen Lademaschine entwickeln. Kritisches Designaspekte werden eingesetzt, um genaue und reproduzierbare Testergebnisse zu gewährleisten.
Die Informationen in diesem Video sollen einige der wichtigeren Aspekte der Entwicklung mechanischer Ladeplattformen erklären. Die Informationen richten sich an Forscher, die an der Entwicklung eigener Plattformen interessiert sind, aber mit einigen der grundprinzipien nicht vertraut sind. Dieses Video soll die beiden Hauptmerkmale der Entwicklung einer zuverlässigen Testplattform veranschaulichen, insbesondere die reproduzierbare Montage und Demontage sowie die genaue Ausrichtung.
Die Montage der Plattform wird Herr Robby Thoerner demonstrieren. Robby Thoerner hat vor kurzem seinen Bachelor-Abschluss an der Universität Akron, von unserer Abteilung für biomedizinische Technik in der Biomechanik-Spur. Ziel ist es, das Prüfgerät zusammenzustellen.
Hier ist ein Beispiel für ein montiertes Gerät, das über zwei Aktoren, Wägezellen und einen Rahmen verfügt, um sie zu unterstützen. Sammeln Sie die Teile, um das Gerät zu konstruieren. Verwenden Sie zwei programmierbare Aktoren mit jeweils 30 MillimeterN Federweg, 60 Millimeter bei der Zusammenarbeit.
Daisy kettedie Aktoren, um sie für gleiche Verlängerung und Rückzug zu synchronisieren. Bereiten Sie als Nächstes zwei Wägezellen vor, die für begrenzte Räume geeignet sind. Um die Aktuatoren zu unterstützen, bereiten Sie einen Wagen für jeden von ihnen zusammen mit einer Schiene vor.
Erstellen Sie die Basis aus Aluminium-Lager. Schneiden Sie ein Stück auf die entsprechende Größe und verwenden Sie eine Mühle, um die Platte entsprechend den Spezifikationen zu bearbeiten. Maschine zwei Seitenplatten nach Spezifikationen.
Die beiden sollten sich spiegeln, und jeder sollte einen Schlitz und gebohrte Löcher haben, um die Schiene unterzubringen. Bohren und tippen Sie auf die unteren Flächen der Seitenplatten. Montieren Sie die Seitenplatten in der Spur auf der Basis.
Stellen Sie sicher, dass die Befestigungspunkte für die Schiene nahe beieinander liegen. Befestigen Sie die Seitenplatten von unten an der Grundplatte. Als nächstes befestigen Sie die Schiene mit ihren Freiraumlöchern und den gebohrten Löchern in jeder Seitenplatte am Gleis.
Wenn dies erledigt ist, verbindet die Schiene die beiden Seitenplatten und Wagen gleiten auf die Schiene. Fahren Sie mit den Halterungen für die Aktuatoren fort. Verwenden Sie L-förmigen Vorrat, um eine hintere Halterung und eine Stange zu bearbeiten, um an der Unterseite der Halterung zu befestigen.
Dadurch wird ein Schlüssel für die Ausrichtung in der Spur erstellt. Schrauben Sie die Stange in den Boden der Halterung. Rufen Sie an dieser Stelle den ausgewählten Aktuator für das Experiment ab.
Befestigen Sie die hintere Halterung mit dem Lochmuster im Aktuator am Gehäuse des Aktuators. Die Reihe der Löcher in der Seitenplatte ermöglicht die Anpassung der Montageposition. Stecken Sie die Basis der Halterung an den Rahmen, um den hinteren Aktuator zu befestigen.
Verwenden Sie zwei Schrauben, um es zu sichern. Duplizieren Sie die Schritte, um einen Aktuator auf jeder der Seitenplatten zu montieren. Holen Sie sich die Teile für die Unterstützung der Vorderseite des Aktors.
Ein Teil ist ein L-förmiges Stück mit einem Loch für einen konischen Stecker. Auf seiner Seite ist eine Spur, um eine Platte unterzubringen. Die Platte für diese Strecke hat auch eine Spur, um Vorrichtungen unterzubringen und die Ausrichtung zu gewährleisten.
Maschine ein Aluminium-Zylinderteil, um die Wägezelle und den Aktor zu verbinden. Maschine ein Aluminium verjüngt zylindrisches Teil, um die Wägezelle mit der Vorrichtung und dem Wagen zu verbinden. Geben Sie den Zylinder in das Loch der vorderen Aktuatorhalterung und verwenden Sie eine eingestellte Schraube, um das Zylinderende zu verankern.
Arbeiten Sie nun mit den Halterungen für die vorderen Halterungen. Für vertikale Anpassungen, maschinen Sie einen zentralen vertikalen Schlitz im Fixture-Halter. Befestigen Sie die Vorderbefestigung des Aktuators an der rechteckigen Seitenplatte mit den vertikal ausgerichteten Löchern in der Mitte.
Hier ist die fertige Montage für die vordere Halterung auf einer Seite. Duplizieren Sie die Schritte, um sowohl die linke als auch die rechte Aktoren des Geräts zu montieren. Dabei handelt es sich um repräsentative Datensätze aus Lasttests, die bis zum Ausfall 25,4 Millimeter 2-0 Nähte verknotet haben.
Die graue Strichkurve stellt die Ergebnisse des in diesem Protokoll beschriebenen Geräts mit einer Laderate von 0,61 Millimetern pro Sekunde dar. Die schwarze Kurve stellt Ergebnisse eines Festgeräts mit einer doppelten Laderate oder 1,22 Millimeter pro Sekunde dar. In allen Tests trat ein Fehler am Knoten auf, und Messungen zeigten keinen statistischen Unterschied zwischen den Geräten.
Bei der Konstruktion einer Lademaschine ist es immer wichtig, die Ausrichtung im Auge zu behalten. Wenn Sie sich auf die Ausrichtung konzentrieren, stellen Sie sicher, dass Ihre Ergebnisse reproduzierbar und genau sind und dass Sie Ihre Proben entsprechend testen. In diesem Video haben wir versucht, einige der wichtigeren Aspekte beim Entwerfen von Lademaschinen zu demonstrieren.
Wenn Sie einige dieser Grundprinzipien verstehen, können Sie sie bei der Entwicklung von Plattformen für Ihre eigenen Testanforderungen anwenden.
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Übersicht
In diesem Artikel wird ein Protokoll zur Entwicklung einer rein einachsigen Prüfmaschine vorgestellt. Dabei werden entscheidende Konstruktionsaspekte hervorgehoben, um genaue und reproduzierbare Prüfergebnisse sicherzustellen.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Biomechanik
- Maschinenbau
- Prüfprotokolle
Hintergrund
- Das Verständnis mechanischer Belastungsplattformen ist für Forscher unerlässlich.
- Genauigkeit bei der Prüfung setzt eine zuverlässige Montage und Demontage voraus.
- Die Ausrichtung ist entscheidend für die Reproduzierbarkeit von Prüfungen.
- Die Entwicklung einer Plattform kann für Personen, die mit den zugrunde liegenden Prinzipien nicht vertraut sind, komplex sein.
Zweck der Studie
- Zur Demonstration des Zusammenbaus einer Prüfvorrichtung.
- Zur Erläuterung der Entwicklung mechanischer Belastungsplattformen.
- Dazu, sicherzustellen, dass Forscher verlässliche Prüfumgebungen erstellen können.
Verwendete Methoden
- Demonstration von Montagetechniken.
- Erläuterung von Ausrichtverfahren.
- Besprechung der Reproduzierbarkeit bei Tests.
- Präsentation durch einen Experten auf dem Gebiet der biomedizinischen Technik.
Hauptergebnisse
- Erfolgreicher Zusammenbau der einachsig belastenden Maschine.
- Deutliche Darstellung der Schlüsselfunktionen für Zuverlässigkeit.
- Einblicke in die Bedeutung des Designs bei Prüfplattformen.
- Anleitung für Forscher zur Entwicklung eigener Plattformen.
Schlussfolgerungen
- Genauere und reproduzierbare Tests sind bei geeigneter Konstruktion erzielbar.
- Das Verständnis von Montage und Ausrichtung ist für Forscher von entscheidender Bedeutung.
- Dieses Protokoll dient als Grundlage für die zukünftige Entwicklung von Plattformen.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Zuverlässige mechanische Testplattformen sind entscheidend für die Erzeugung reproduzierbarer, quantitativer Daten in der frühen biopharmazeutischen Forschung und Entwicklung.&D. Die Entwicklung einer rein einachsigen Belastungsmaschine ermöglicht eine präzise Kraftaufbringung und -messung und unterstützt dadurch eine robuste Target-Validierung sowie die mechanistische Absicherung von Risiken. Diese Fähigkeit ist entscheidend für die Standardisierung von Arbeitsabläufen und gewährleistet die Datenintegrität in der Entdeckungs- und präklinischen Forschung.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung&D
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht eine gründliche Untersuchung mechanischer Eigenschaften, die für biologische Zielstrukturen relevant sind.
- Unterstützt die funktionelle Validierung durch präzise und reproduzierbare Kraftanwendung.
- Erleichtert die mechanistische Risikominderung durch kontrollierte, quantitative Testumgebungen.
Screening und Assay-Entwicklung
- Bereitet validierte mechanische Systeme für die Weiterleitung zur Wirkstoff- oder Biomaterial-Screening vor.
- Stellt die Reproduzierbarkeit und Standardisierung von Assays durch präzise Ausrichtung und Montage sicher.
- Liefert quantitative Ergebnisse, die für die vergleichende Analyse und die Bereitschaft zur Screening-Untersuchung geeignet sind.
Translationale und präklinische Forschung
- Gewährleistet Kontinuität von der Entdeckung bis zur präklinischen Validierung, indem konsistente Protokolle für mechanische Tests ermöglicht werden.
- Stimmt die Ergebnisse mechanischer Tests mit der Entwicklung translationaler Biomarker ab, falls relevant.
- Verringert das Risiko bei Entscheidungen über den präklinischen Fortschritt, indem robuste Datenerhebung unterstützt wird.
Pipeline- und Workflow-Integration
Diese einachsig belastende Plattform fügt sich in den Übergang von der Entdeckung bis zur präklinischen Forschung ein und unterstützt die Hypothesenprüfung, die Entwicklung von Assays sowie translationsorientierte Forschung, bei denen mechanische Eigenschaften entscheidend sind.
- Entdeckungsbasierte Biologie: Unterstützt hypothesengetriebene Tests und die Aufklärung von Wegen durch kontrollierte Kraftanwendung.
- Screening: Bietet reproduzierbare, quantitative mechanische Daten für die Entwicklung von Assays und die Bewertung von Verbindungen.
- Analytik: Ermöglicht den statistischen Vergleich mechanischer Eigenschaften unter verschiedenen experimentellen Bedingungen.
- Translationale Forschung: Erleichtert die Abstimmung mechanischer Prüfverfahren mit den Anforderungen präklinischer Modelle.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Bietet eine modulare, anpassungsfähige Plattform für die mehrfache Nutzung in verschiedenen F&E-Programmen.
Operationelle und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit und verringert mechanistische Unklarheiten bei der Target-Validierung.
- Operativer Wert: Verbessert die Standardisierung, Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit von mechanischen Testabläufen.
- Strategischer Wert: Verbessert die Qualität von Go/No-Go-Entscheidungen und die Kapitalallokation, indem das biologische Risiko in späteren Entwicklungsstadien reduziert wird.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung von Entdeckungs- und präklinischen Assets.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in mechanischer Montage und Ausrichtung für reproduzierbare Ergebnisse.
- Benötigt Zugang zu programmierbaren Aktuatoren, Kraftaufnehmern und Bearbeitungsmöglichkeiten.
- Setzt eine standardisierte Vorgehensweise in Montage- und Testprotokollen über Teamgrenzen hinweg voraus.
- Anpassbar an verschiedene Probenarten und experimentelle Anforderungen mit geeigneten Modifikationen.
- Eingeschränkt durch die Notwendigkeit präziser Ausrichtung und Kalibrierung zur Sicherstellung der Datengenauigkeit.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Title
0:46
The Device and its Component Parts
1:30
Frame Construction: Base and Side Plate Assembly and Attaching the Rail/Carriage Assembly
2:18
Rear Mount Attachment of the Actuators
3:03
Front Mount Attachment of the Actuators
4:10
Results: Load Displacement Tests with the Uniaxial Loading Machine
4:47
Conclusion
