Name: Application des Aspects de la conception dans le développement de Machine uniaxiale (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 23 s
Description: Apprenez à assembler une machine de chargement uniaxiale pour des tests biomécaniques reproductibles. Cette méthode garantit l'alignement précis et la fiabilité des résultats expérimentaux.

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Ce travail a été soutenu par la National instituts de santé NIDCR [DE022664].

Remarque : Le dispositif fini est montré dans la Figure 2. Le dispositif permet des essais uniaxiaux pure de spécimens en position horizontale.
1. les composants
<ol><li>Préparer deux actionneurs programmables avec un voyage de 30 mm (1,2 po) par vérin capable de s’étendant sur 60 mm (2,3 po) lorsque programmée pour tirer/pousser ensemble. Pour accommoder une variété d’utilisations potentielles, certains vérins ayant une raisonnable force capacité [67 N (15 lb)], Poussée [58 N (13 lb)], la résolution de la vitesse de pointe [0.9302 µm/s (0,00004 in / s)] et d’une précision unidirectionnelle [25 µm (0,001 po)].</li>
	<li>Chaîner les actionneurs pour les synchroniser pour une application égale d’extension/rétraction.</li>
	<li>Préparer un contrôleur de 24 V pour fournir la motion conduite à l’actionneur ; ces systèmes permettent un mouvement linéaire précis par la rotation de la vis, la patronne.</li>
	<li>Préparer deux cellules de pesage d’une capacité de force maximale de 44,5 N (10 lb). Sélectionnez un profil bas ou charge de boîte métallique de style qui est idéale pour les espaces confinés.</li>
	<li>Préparer le système de bloc/transport par voie ferrée. Préparer un rail et deux chariots ; une pour tenir chaque actionneur. Parce que l’acier se rouillera, sélectionnez inox matériau si l’appareil sera utilisé pour les matériaux nécessitant une hydratation ; pour toutes autres fins, l’acier est acceptable. Remarque : Une vue éclatée de la plate-forme de chargement avec le bloc de transport par voie ferrée/montré en violet est fournie à la Figure 3.</li>
</ol>2. charpente
Remarque : À des fins explicatives, la plateforme est un codage par couleur dans les graphiques.
<ol><li>Préparer le matériel roulant en aluminium. Sélectionnez en aluminium pour son rapport coût/efficacité et facilité d’usinage. Préparer deux plaques et ' stock en forme de L' angle.</li>
	<li>Préparer le stock matière aux lampadaires de la machine. Sélectionnez plexiglass ; Il est fort tout en légèreté.</li>
</ol>3. métal de Base et côté plaque (cadre)
<ol><li>Couper la plaque de base de la crosse en aluminium, en s’assurant que c’est environ 64 x 15 x 1,3 cm (25 x 6 x 0,5 po). Nettoyer les bords dans le moulin et couper la plaque de base à ses dimensions finales.</li>
	<li>La plaque plane dans le moulin, la machine selon les spécifications fournies dans les fichiers supplémentaires.</li>
	<li>Avouons-le, assurant que le plan est de niveau.</li>
	<li>La machine une piste dans la plaque de base pour aligner les plaques latérales avec une tolérance de 0,0126 mm (0,0005 po).</li>
	<li>Les plaques latérales selon les spécifications fournies dans les fichiers supplémentaires à la machine.</li>
	<li>Percer et tarauder les flasques sur leur face inférieure.</li>
	<li>Montez les plaques latérales verticalement dans la piste.</li>
	<li>Fixer les plaques latérales à la semelle du dessous (Figure 4).</li>
</ol>4. fixer le Rail/chariot au châssis
<ol><li>Pistes de machine dans la face avant de la plaque de chaque côté pour permettre le montage de l’assemblage/transport ferroviaire conformément aux spécifications indiquées dans les liens de dessin (Figure 5).</li>
	<li>Fixez le rail à la piste par le biais de l’apurement des trous dans le rail via percés et taraudés trous (pour accueillir les vis #10-32) dans chaque assiette de côté.</li>
</ol>5. arrière de la monture des actionneurs
<ol><li>Accessoires de fixation arrière de la machine le ' stock en forme de L' angle selon les spécifications fournies dans les fichiers supplémentaires.</li>
	<li>Un bar à fixer au bas de la monture pour servir de logement de clavette et de le monter dans le rail usiné sur le visage de la plaque latérale selon les spécifications fournies dans les fichiers supplémentaires à la machine. Visser la barre dans le bas de la monture.</li>
	<li>Percer un trou dans la base de la monture arrière pour le dédouanement de l’actionneur.</li>
	<li>Fixer le support arrière sur le corps de l’actionneur via le modèle de trou dans l’actionneur commerciale. Remarque : Une raison pour faire un montage arrière est d’éliminer la nécessité de joindre à plusieurs reprises l’actionneur directement sur le cadre avec les petites vis métriques #2 qui viennent des actions sur les actionneurs. Le Mont élimine le souci de dépouiller les filets internes de l’actionneur avec une utilisation répétée.</li>
	<li>Fente à la base de la monture pour fixer le montage de l’actionneur arrière sur les châssis par deux vis.</li>
	<li>Percer et tarauder une série de trous (pour accueillir les vis #10-32) bordant la piste sur la face avant des plaques latérales pour permettre une monture réglable si il est souhaitable d’accueillir les spécimens de tailles variables.</li>
</ol>6. avant de monture des actionneurs via connecteurs
Remarque : L’attelage frontal est une « pièce en forme de L' qui s’attache à l’avant de l’actionneur au transport. L’actionneur ne contacte pas physiquement la monture ; Il fixe via une série de connecteurs qui s’étendent de la pointe de l’actionneur.
<ol><li>Accessoires de montage avant de la machine le ' stock en forme de L' angle selon les spécifications fournies dans les fichiers supplémentaires.</li>
	<li>Percer un trou dans la base de la monture avant d’accueillir le raccord conique.</li>
	<li>Une piste du côté de la monture avant d’accueillir une plaque de la machine.</li>
	<li>Machine la plaque avec une piste pour accueillir les appareils.</li>
	<li>La machine un aluminium, connecteur cylindrique conformément aux spécifications indiquées dans les dessin de liens. Cet adaptateur connecte le capteur à l’actionneur.</li>
	<li>Percer et tarauder le connecteur pour une vis métrique #2 sur la fin de l’actionneur et une vis métrique #6 sur la fin de cellule de charge pour prendre en charge le montage axial et l’alignement de la cellule de pesage et l’actionneur.</li>
	<li>Répétez cette procédure pour deux connecteurs identiques, une pour chaque cellule de charge de la machine.</li>
	<li>Machine d’aluminium, conique, cylindrique connecteur selon les spécifications indiquées dans les dessin de liens. Cet adaptateur connecte à la cellule de pesage pour le montage et le transport.</li>
	<li>Percer et tarauder le connecteur à la connexion de cellule de charge fileté à une extrémité.</li>
	<li>Passez le cylindre dans le trou de la monture avant actionneur et une vis de réglage permet d’ancrer les extrémités du cylindre.</li>
	<li>Dupliquer le système pour les actionneurs des droite et à gauche. Remarque : comme le montre la Figure 6, une fois assemblé, la base de l’actionneur est fixée de façon rigide à la plaque latérale. Le front de l’actionneur est attaché à la distribution et, comme l’actionneur est étendu et rétractée, le chariot est poussé et tiré. Cela fournit un cadre pour la fixation du luminaire et le spécimen de chargement.</li>
</ol>7. accessoires
<ol><li>La machine les appareils selon les spécifications fournies dans les fichiers complémentaires (Figure 7).</li>
	<li>Un emplacement central, vertical dans le support de fixation pour tenir compte de la hauteur de la machine.</li>
	<li>Fixez les supports avant de vérin à la plaque rectangulaire avec trois trous percés et taraudés (pour accueillir les vis #10-32) alignés verticalement dans le centre de la plaque.</li>
	<li>Soulever ou abaisser le support tant que de besoin, par exemple, si un bain de solution saline pour les essais hydraté est utilisé et fixer avec les vis.</li>
</ol>8. mode opératoire :
<ol><li>Télécharger le logiciel d’actionneur pour contrôler à distance l' appareil16.</li>
	<li>Créer un lien entre l’ordinateur et le contrôleur de 24 V avec un câble d’extension PS/2 mini-din 6 broches mâle-femelle ; chaque contrôleur actionneur a deux liens de câble de connecteur mini-din 6 broches.</li>
	<li>Utilisez un convertisseur de USB-à 6 broches mini-din pour connecter les actionneurs à un ordinateur standard ; le convertisseur contient une extrémité du connecteur femelle mini-din à 6 broches et un port de connexion USB.</li>
	<li>Chaîner les vérins afin qu’un câble d’ordinateur unique est suffisant pour l’exploitation, ou vous pouvez également utiliser un adaptateur HDMI à la place de l’adaptateur USB.</li>
	<li>Connecter les actionneurs au bloc d’alimentation 24 V.</li>
	<li>Une fois branché et sous tension, sélectionnez les périphériques et personnaliser les performances de l’actionneur.</li>
	<li>Vous pouvez également contrôler les actionneurs manuellement par le cadran sur chaque déclencheur, qui est utile pour la mise en place. Remarque : Ce logiciel s’applique à n’importe quel système d’exploitation standard. Avec ce logiciel, les actionneurs peuvent être déplacés à vitesses variables à une distance définie, synchronisés à une distance définie ou synchronisés entre eux pour se déplacer à l’unisson.</li>
</ol>

<ol><li>ASTM E4-16. Standard practices for force verification of testing machines. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2016).</li>
<li>ASTM E2309/E2309M-16. Standard practices for verification of displacement measuring systems and devices used in materials testing machines. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2016).</li>
<li>ASTM E2428-15a. Standard practice for calibration and verification of torque transducers. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2015).</li>
<li>ASTM E2624-17. Standard practice for torque calibration of testing machines. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2017).</li>
<li>ASTM C39 – Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2018).</li>
<li>ASTM A370-17a. Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2017).</li>
<li>ASTM D4761-13. Standard test methods for mechanical properties of lumber and wood-base structural material. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2013).</li>
<li>Green, M. L., et al. <a target="_blank" href="https://digitalcommons.usu.edu/foodmicrostructure/vol5/iss1/19/">Mechanical properties of cheese, cheese analogues and protein gels in relation to composition and microstructure.</a> Food Structure. 5 (1), 169-192 (1986).</li>
<li>ASTM D76/D76M-11. Standard specification for tensile testing machines for textiles. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html">https://www.astm.org/Standard/standards-and-publications.html</a> (2011).</li>
<li>Papini, M., Zdero, R., Schemitsch, E. H., Zalzal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biomechanics+of+human+femurs+in+axial+and+torsional+loading%3A+comparison+of+finite+element+analysis%2C+human+cadaveric+femurs%2C+and+synthetic+femurs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">The biomechanics of human femurs in axial and torsional loading: comparison of finite element analysis, human cadaveric femurs, and synthetic femurs.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 129 (1), 12-19 (2007).</li>
<li>Poulet, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+applied+mechanical+loading+induces+subchondral+bone+thickening+that+may+be+intensified+locally+by+contiguous+articular+cartilage+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoarthritis+and+Cartilage%22%5BJournal%5D)">Intermittent applied mechanical loading induces subchondral bone thickening that may be intensified locally by contiguous articular cartilage lesions.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 23 (6), 940-948 (2015).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteoblasts+subjected+to+mechanical+strain+inhibit+osteoclastic+differentiation+and+bone+resorption+in+a+co-culture+system%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Osteoblasts subjected to mechanical strain inhibit osteoclastic differentiation and bone resorption in a co-culture system.</a> Annals of Biomedical Engineering. 41 (10), 2056-2066 (2013).</li>
<li>Huang, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+use+of+a+novel+bioreactor+for+regeneration+of+biaxially+stretched+tissue-engineered+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering.+Part+C%2C+Methods%22%5BJournal%5D)">Design and use of a novel bioreactor for regeneration of biaxially stretched tissue-engineered vessels.</a> Tissue Engineering. Part C, Methods. 21 (8), 841-851 (2015).</li>
<li>Keyes, J. T., Haskett, D. G., Utzinger, U., Azhar, M., Van de Geest, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptation+of+a+planar+microbiaxial+optomechanical+device+for+the+tubular+biaxial+microstructural+and+macroscopic+characterization+of+small+vascular+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Adaptation of a planar microbiaxial optomechanical device for the tubular biaxial microstructural and macroscopic characterization of small vascular tissues.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 133 (7), 075001(2011).</li>
<li>Brown, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Techniques+for+mechanical+stimulation+of+cells+in+vitro%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Techniques for mechanical stimulation of cells in vitro: A review.</a> Journal of Biomechanics. 33 (1), 3-14 (2000).</li>
<li>Zaber Technologies. Zaber Console software download. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.zaber.com/zaber-software">https://www.zaber.com/zaber-software</a> (2018).</li>
<li>King, J. D., York, S. L., Saunders, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+fabrication+and+characterization+of+a+pure+uniaxial+microloading+system+for+biologic+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Engineering+and+Physics%22%5BJournal%5D)">Design, fabrication and characterization of a pure uniaxial microloading system for biologic testing.</a> Medical Engineering and Physics. 38 (4), 411-416 (2016).</li>
<li>Saunders, M. M., Donahue, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+cost-effective+loading+machine+for+biomechanical+evaluation+of+mouse+transgenic+models%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Engineering+and+Physics%22%5BJournal%5D)">Development of a cost-effective loading machine for biomechanical evaluation of mouse transgenic models.</a> Medical Engineering and Physics. 26 (7), 595-603 (2004).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

L’objectif de ce travail a été de concevoir et fabriquer un chargeur uniaxial rentable et fiable pour son utilisation avec petits échantillons tels que les tissus et fibres. Un dispositif a été construit qui satisfait aux exigences énoncées tout en étant suffisamment souples dans la conception permettant de nouvelles pièces jointes à être fabriqué comme l’utilisateur a besoin de grandir. Par exemple, le dispositif permettra l’analyse des échantillons secs et humides dans une configuration uniaxiale ou encastrement.
<...

Essais mécaniques a une histoire intéressante qui remonte à l’équipement développé par Stanley Rockwell au début du XXe siècle d’essai de dureté. Alors que la technologie a augmenté dans la mesure où des pratiques standards et documentés tout guident de la vérification des performances de la machine aux lignes directrices pour la réalisation de tests spécifiques1,2,3, 4. aujourd'hui, les essais mécaniques sont effectuées sur tout, des matériaux comme le béton, l’acier et bois, alimentaire et textile produits5,6,7,8,9 de construction . Étant donné que les domaines du génie biomédical et, plus précisément, la biomécanique utilisent les essais mécaniques, machines de chargement sont monnaie courante dans les laboratoires de la biomécanique.
Chargement des machines à exécuter la gamme de balance en biomécanique. À titre d’exemple, les grandes machines de chargement peuvent être utilisés pour mener des études d’impact sur tout le corps ou déterminer les propriétés mécaniques humaines fémorales, pendant le chargement de petite machines peuvent être utilisées pour tester les os murins ou stimuler les cellules10,11, 12,13,14. Deux types de chargement des machines sont trouvent dans le laboratoire d’essais ; ceux qui sont achetés dans le commerce et ceux qui sont générés par l’utilisateur. Chargement de machines développées en interne sont souvent favorisés pour leurs options de personnalisation et personnalisation15.
Dans les essais, un spécimen est attaché dans la machine permettant un déplacement peut être appliqué, générant une force mesurable. Si la charge est utilisée comme les réactions motrices, le test est charge contrôlée ; Si le déplacement est utilisé comme le feedback de conduite, le test est contrôlée par déplacement. Chargement des machines, en général, sont construits sur un châssis qui relie un déménageur à un support fixe. Ainsi, généralement, le test consiste à une extrémité de l’échantillon étant déplacé tandis que l’autre extrémité reste fixe.
Illustré à la Figure 1 est un croquis d’une machine de chargement simple démontrant ses composantes essentielles. Fondamentale pour toutes les machines de chargement est une base ou un cadre. Alors que la grande majorité des marques commerciales utilise une base fixe, le dessin représente une plate-forme qui permet un mouvement planaire (XY). Le mover, dans ce cas, est le bras qui tient un peson et est entraîné par un moteur pas à pas. Fixé au châssis sont les luminaires qui détiennent le spécimen et dictent le type de test est exécuté. Indiqué sur le dessin sont trois points de coude. L’armature supérieure (le contact unique) est monté sur le bras de mouvement ; le montage du bas (le double contact) est monté à la base stationnaire. Au cours des essais, le moteur actionne l’armature supérieure vers le bas à où le centre de contact s’engage le spécimen. Lorsque le contact s’engage le spécimen, le peson enregistre l’augmentation dans la résistance ou la force placée sur le spécimen.
Il y a des occasions où les machines sont conçus et construits en interne pour accomplir une requête non réalisable avec les machines existantes dans le laboratoire. Ici, nous décrivons en détail un tel dispositif. C’est une plate-forme de chargement qui permet pur spécimen uniaxiale chargement ou égale et opposée de mouvement aux deux extrémités. Le dispositif incorpore commercial capteurs et actionneurs (déménageurs) ; un cadre est usiné pour tenir les pièces commerciales et des accessoires de chargement pour échantillon test. Comprendre les principes fondamentaux de la construction de machine test peut aider à la conception de sa propre machine. Nous avons fourni les fichiers de dessin, nous avons créé comme point de départ pour aider les chercheurs à leur propre développement de la machine. La vidéo se concentrera sur l’ensemble du dispositif et l’application des principes de conception mécanique pour assurer l’alignement et des tests fiables.

<table><tbody><tr><td>Alimentation, sortie 24 V DC 2,5 A, entrée 100-240 V AC, prise pour l’Amérique du Nord.</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>PS05-24V25</td><td></td></tr><tr><td>Câble d’extension PS/2 mini din-mâle à femelle 6 broches</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>T-DC06</td><td></td></tr><tr><td>Contrôleur de moteur pas à pas, 2 phases</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>A-MCA</td><td></td></tr><tr><td>Actionneur linéaire, taille NEMA 11, course de 30 mm, poussée continue maximale de 58 N</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>NA11B30</td><td></td></tr><tr><td>Chariots à roulement à billes et rails de guidage résistants à la corrosion et sans entretien</td><td>McMaster-Carr</td><td>9184T31</td><td></td></tr><tr><td>6061-t6 Crosse en aluminium</td><td>McMaster-Carr</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Stock en plexiglas</td><td>McMaster-Carr</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Capteur de charge à cartouche, 4.5N</td><td>Honeywell Sensotec</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>USB à 6 broches mini-din</td><td>Universel&nbsp ;</td><td>Na</td><td></td></tr></tbody></table>

application des aspects de la conception dans le développement de machine uniaxiale

Application of Design Aspects in Uniaxial Loading Machine Development

En ce qui concerne les essais mécaniques exactes et précises, les machines fonctionnent le continuum. Alors que les plates-formes commerciales offrent excellente précision, ils peuvent être coûteux, souvent au prix dans la fourchette de prix de $ 100 000 - $ 200 000. A l’autre extrême sont des appareils manuels autonomes qui souvent manque de répétabilité et précision (par exemple, un dispositif manuel de manivelle). Toutefois, si une seule utilisation est indiquée, c’est trop technique à la conception et de la machine, quelque chose de trop d’élaborer. Néanmoins, il y a des occasions où les machines sont conçus et construits en interne pour accomplir une requête non réalisable avec les machines existantes dans le laboratoire. Décrit en détail ici, est un tel dispositif. C’est une plate-forme de chargement qui permet uniaxiale pure. Machines de chargement standard sont généralement biaxiales car chargement linéaire se produit le long de l’axe et rotatif chargement se produit autour de l’axe. Au cours des essais avec ces machines, une charge est appliquée à une extrémité de l’échantillon tandis que l’autre extrémité reste fixe. Ces systèmes ne sont pas capables de mener des essais axiale pure dans laquelle de traction/compression est appliquée également jusqu’aux extrémités de l’échantillon. La plate-forme développée dans cet article permet l’égale et opposée de chargement d’échantillons. Alors qu’il peut être utilisé pour la compression, ici l’accent sur son utilisation en pure traction charge. Le dispositif incorpore commercial capteurs et actionneurs (déménageurs) et, comme c’est le cas avec les machines réalisées en interne, un cadre est usiné pour tenir les pièces commerciales et les montages d’essai.

Afin de vérifier l’utilisation du système, actionneur des tests de vitesse et les performances ont été réalisées17. Ces essais ont consisté à mesurer la vitesse de l’actionneur et la distance en comparaison avec les valeurs d’entrée. Pour vérifier l’exactitude de distance de voyage échantillon, distances à parcourir arbitraire le long de l’axe entre 254-2540 µm (0,01 - 0,10 po) ont été sélectionnés. L’appareil a été exécuté à ces distances et par rapport à la dista...

Nous présentons ici un protocole visant à développer une machine de pure uniaxiale. Aspects de conception critiques sont employées pour s’assurer des résultats de tests précis et reproductibles.

Application des Aspects de la conception dans le développement de Machine uniaxiale

In terms of accurate and precise mechanical testing, machines run the continuum. Whereas commercial platforms offer excellent accuracy, they can be ...

Les informations contenues dans cette vidéo visent à expliquer certains des aspects les plus importants du développement de plates-formes de chargement mécanique. L’information s’adresse aux chercheurs qui pourraient être intéressés à développer leurs propres plateformes, mais qui ne connaissent pas certains des principes de base en cause. Cette vidéo est destinée à démontrer les deux caractéristiques clés impliquées dans le développement d’une plate-forme de test fiable, en particulier, l’assemblage reproductible et le démontage, et l’alignement précis.M. Robby Thoerner manifestera l’assemblage de la plate-forme. Robby Thoerner a récemment obtenu son diplôme de premier cycle à l’Université d’Akron, de notre département de génie biomédical dans la voie de la biomécanique. L’objectif est d’assembler le dispositif de test.Voici un exemple d’appareil assemblé qui a deux actionneurs, cellules de charge, et un cadre pour les soutenir. Rassemblez les pièces pour construire l’appareil. Utilisez deux actionneurs programmables, chacun avec 30 millimètres de voyage, 60 millimètres lorsque vous travaillez ensemble.Daisy enchaîne les actionneurs pour les synchroniser pour une extension et une rétractation égales. Ensuite, préparez deux cellules de charge adaptées aux espaces confinés. Pour soutenir les actionneurs, préparez un wagon pour chacun d’eux avec un rail.Créez la base à partir de bouillon d’aluminium. Coupez une pièce à la taille appropriée et utilisez un moulin pour usiner la plaque selon les spécifications. Machine deux plaques latérales selon les spécifications.Les deux devraient se refléter l’un l’autre, et chacun devrait avoir une fente et des trous percés pour accueillir le rail. Percez et appuyez sur les faces inférieures des plaques latérales. Monter les plaques latérales dans la piste sur la base.Assurez-vous que les points de montage du rail sont proches les uns des autres. Attachez les plaques latérales à la plaque de base par le dessous. Ensuite, attachez le rail à la voie à l’aide de ses trous de dégagement et des trous forés dans chaque plaque latérale.Une fois terminé, le rail relie les deux plaques latérales et les wagons glissent sur le rail. Passez au travail avec les montures pour les actionneurs. Utilisez du bouillon en forme de L pour fixer une fixation de monture arrière et une barre à fixer au bas de la monture.Cela crée une clé pour l’alignement dans la piste. Vissez la barre dans le bas de la monture. À ce stade, obtenez l’actionneur sélectionné pour l’expérience.Fixez la monture arrière au corps de l’actionneur à l’aide du motif de trou dans l’actionneur. La série de trous dans la plaque latérale permet d’ajuster la position de montage. Slot la base de la monture au cadre pour fixer l’actionneur arrière.Utilisez deux vis pour le fixer. Dupliquez les étapes pour monter un actionneur sur chacune des plaques latérales. Obtenez les pièces pour soutenir l’avant de l’actionneur.Une partie est une pièce en forme de L avec un trou pour un connecteur conique. Sur le côté est une piste pour accueillir une plaque. La plaque de cette piste a également une piste pour accueillir les appareils et assurer l’alignement.Machine une pièce cylindrique en aluminium pour connecter la cellule de charge et l’actionneur. Machine une partie cylindrique cylindrique conique en aluminium pour connecter la cellule de charge à l’appareil et au chariot. Passez le cylindre dans le trou de la monture de l’actionneur avant et utilisez une vis réglée pour ancrer l’extrémité du cylindre.Maintenant, travaillez avec les montages pour les montures avant. Pour les ajustements verticaux, machine une fente verticale centrale dans le support de montage. Fixez la monture avant de l’actionneur à la plaque latérale rectangulaire, avec les trous alignés verticalement en son centre.Voici l’assemblage terminé pour la monture avant d’un côté. Dupliquez les étapes pour monter les actionneurs gauche et droit de l’appareil. Il s’appelle des ensembles de données représentatifs provenant d’essais de charge noués de 25,4 millimètres 2-0 sutures jusqu’à la défaillance.La courbe de tiret gris représente les résultats de l’appareil décrit dans ce protocole, en utilisant un taux de chargement de 0,61 millimètre par seconde. La courbe noire représente les résultats d’un dispositif à extrémité fixe à l’aide d’un double taux de chargement, soit 1,22 millimètre par seconde. Dans tous les essais, la défaillance s’est produite au noeud, et les mesures n’ont montré aucune différence statistique entre les dispositifs.Dans la conception d’une machine de chargement, il est toujours important de concevoir en gardant l’alignement à l’esprit. En mettant l’accent sur l’alignement, assurez-vous que vos résultats sont reproductibles et précis et que vous testez vos spécimens de façon appropriée. Dans cette vidéo, nous avons essayé de démontrer certains des aspects les plus importants de la conception des machines de chargement.Si vous comprenez certains de ces principes de base, vous pouvez les appliquer dans le développement de plates-formes pour vos propres besoins de test.

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Nous avons conçu un nouveau bioréacteur de chargement mécanique qui peut appliquer une contrainte mécanique uniaxiale ou biaxiale à une biocomposites du cartilage avant la transplantation dans un défaut de cartilage articulaire.

Conception d&#39;un bioréacteur de chargement mécanique biaxial pour l&#39;ingénierie tissulaire

Ce protocole propose un nouveau système d'essai biaxial utilisé sur une résistance de chauffage machine d'essai de traction uniaxiale dans le but de déterminer le diagramme de limite de formage (FLD) de tôles dans des conditions de marquage à chaud.

Un nouvel appareil d&#39;essai biaxiale pour la détermination de la limite de formage à chaud sous conditions Stamping

Ce protocole comporte des caractérisations de valve atrioventriculaire folioles avec force contrôlée, déplacement contrôlé, et méthodes d’essai mécanique biaxial stress-relaxation. Les résultats acquis avec ce protocole peuvent être utilisés pour l’élaboration d’un modèle constitutif pour simuler le comportement mécanique des valves fonctionnant dans un cadre de simulation par éléments finis.

Biaxiales caractérisations mécaniques des valvules auriculo-ventriculaire

Un modèle de simulation soutenant spécifiquement la conception préliminaire d’une pompe à cylindrée électrovariable (EVDP) est développé et partiellement vérifié par des expériences. Les performances de contrôle, la durée de vie, la fiabilité, etc., peuvent toutes être évaluées à l’aide du modèle proposé, qui couvre les principales exigences de performance dans le cadre de la tâche de conception préliminaire EVDP.

Une méthode de modélisation et de simulation pour la conception préliminaire d’une pompe volumétrique électrovariante

Dans ce protocole, deux approches sont décrites pour rendre les tests de compression uniaxiale des vertèbres lombaires de souris plus réalisables. Tout d’abord, la conversion d’une cintreuse à trois points en une machine d’essai de compression est décrite. Deuxièmement, une méthode d’enrobage pour préparer la surface de chargement qui utilise du ciment osseux est adaptée aux vertèbres lombaires de souris.

Test de compression uniaxiale des vertèbres lombaires de souris avec encastrement de la surface de chargement

Dans ce travail, nous décrivons l'utilisation de la technique de tomographie sonde atomique pour étudier les joints de grains de la couche absorbante dans une cellule solaire CIGS. Une nouvelle approche pour préparer les pointes de sonde d'atome contenant le joint de grain désirée avec une structure connue est également présenté ici.

Sonde atomique études de tomographie sur le Cu (In, Ga) Se<sub&gt; 2</sub&gt; Frontières de grains

Cette vidéo décrit les principes fondamentaux des techniques de projection numérique de franges, qui fournissent des mesures 3D denses de surfaces changeantes dynamiquement. Elle démontre également la conception et le fonctionnement d’un système de défocalisation binaire à grande vitesse basé sur ces techniques.

Imagerie vidéo tridimensionnelle haute résolution et haute vitesse avec techniques de projection numérique de franges

Ponts horizontaux et verticaux liquides électrohydrodynamiques sont des outils simples et puissants pour explorer l'interaction de haute intensité des champs électriques et diélectriques liquides polaires. La construction de l'appareil de base et des exemples opérationnels, y compris les images thermographiques, pour trois liquides (par exemple, l'eau, le DMSO et le glycérol) est présenté.

La préparation de ElectroHydroDynamique Ponts de polaires liquides diélectriques

Nous présentons des protocoles à utiliser dans la mesure de la taille des gouttelettes pulvérisées à partir de buses agricoles utilisées dans les deux applications agrochimiques aériennes et terrestres sur la base. Ces méthodes présentées ont été développées pour fournir la taille des gouttelettes de données cohérente et reproductible à la fois inter et intra-laboratoire, en utilisant des systèmes de diffraction laser.

Mesure de pulvérisation Taille des gouttelettes de Buses agricoles Utilisation Laser Diffraction

Un protocole pour le lancement et le piégeage stable de microparticules diélectriques sélectionnées dans l’air est présenté.

Piège optique Chargement de Dielectric Microparticules Dans Air

Apprenez à assembler une machine de chargement uniaxiale pour des tests biomécaniques reproductibles. Cette méthode garantit l'alignement précis et la fiabilité des résultats expérimentaux.

Application des Aspects de la conception dans le développement de Machine uniaxiale

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