Name: יישום של עיצוב היבטים בפיתוח מכונות העמסה Uniaxial (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 23 s
Description: למדו עקרונות עיצוב מכונות העמסה יוניאקסיאליות לביומכניקה. פרוטוקול זה מדגים הרכבה ניתנת לשחזור ויישור מדויק לבדיקות מכניות אמינות במחקר הנדסה ביורפואית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי נבחרת מוסדות בריאות NIDCR [DE022664].

הערה: המכשיר המוגמר מוצג באיור2. המכשיר מאפשר בדיקה uniaxial טהור של דגימות במצב אופקי.
1. מרכיבים
<ol><li>להכין שני מפעילים לתכנות עם נסיעה 30 מ מ (1.2 פנימה) לכל למפעיל מסוגל המתפרסות על-פני 60 מ מ (2.3 ב) כאשר מתוכנתת דחיפה/משיכה ביחד. כדי להתאים מגוון רחב של שימושים פוטנציאליים, בחר מפעילים שיש סביר לכפות קיבולת [67 N (15 ליברות)], שיא דחף [58 N (13 ליברות)], מהירות רזולוציה [0.9302 מיקרומטר/s (0.00004 ב / s)], והדיוק של כיווני [25 מיקרומטר (0.001 ב)].</li>
	<li>דייזי שרשרת מפעילים לסנכרן אותם עבור יישום שווה של הרחבה/הכחשה.</li>
	<li>להכין בקר V 24 כדי לספק את התנועה נהיגה כדי במפעיל; מערכות אלו מאפשרות תנועה ליניארי מדויק על ידי סיבוב בורג, leadscrew.</li>
	<li>להכין שני תאים עומס עם קיבולת כוח מרבי של 44.5 N (10 ליברות). בחר פרופיל נמוך או עומס מיכל בסגנון האידיאלי עבור מקומות סגורים.</li>
	<li>להכין את המערכת לחסום רכבת/עגלה. הכנת רכבת אחת, שתי עגלות; אחד להחזיק כל למפעיל. כי פלדה מחליד, בחר חומר פלדת אם ההתקן תשתמש עבור חומרים שדורשים הידרציה; למטרות אחרות, מקובל פלדה. הערה: תצוגה מורחבת לרציף ההעמסה מחסום רכבת/עגלה שמוצג סגול מסופק באיור3.</li>
</ol>2. בניית
הערה: לצורך הסבר, פלטפורמת מסומן בצבע בגרפיקה.
<ol><li>להכין חומר מניות אלומיניום. בחר אלומיניום עבור עלות האפקטיביות שלה קלות עיבוד שבבי. להכין צלחת שני, "L' בצורת זווית מניות.</li>
	<li>להכין מלאי חומרי ואביזרי מחשב. בחר פלקסיגלס; . זה חזק בזמן קל משקל</li>
</ol>3. מתכת בסיס והרכבה צלחת (מסגרת) בצד
<ol><li>חותכים את צלחת הבסיס מן המלאי אלומיניום, מוודא שזה כ 64 x 15 x 1.3 ס מ (25 x 6 x 0.5). לנקות את הקצוות בתוך הטחנה ולהגיע הבסיס המידות הסופיות שלה.</li>
	<li>מכונת לצלחת שטוחה בתוך הטחנה, בהתאם למפרטים הניתנים הקבצים משלימה.</li>
	<li>. תודה בזה, המבטיח שהמטוס הוא רמת</li>
	<li>מכונת מסלול המשקולת הבסיסית כדי ליישר את הצלחות בצד עם סובלנות של 0.0126 מ מ (0.0005 פנימה).</li>
	<li>מכונת הלוחות לצד בהתאם למפרט שנקבע בתוך הקבצים משלימה.</li>
	<li>תרגיל והקש על הלוחות בצד על הפנים התחתון שלהם.</li>
	<li>הר הלוחות לצד זקופה על המסלול.</li>
	<li>הדקו את הצלחות בצד ללוחית התחתונה מ מתחת (איור 4).</li>
</ol>4. הצמדת את מכלול רכבת/עגלה למסגרת
<ol><li>מכונת שירים לתוך הפנים הקדמי של כל צלחת בצד כדי לאפשר את ההרכבה של ההרכבה רכבת/עגלה בהתאם למפרטים הניתנים הקישורים הציור (איור 5).</li>
	<li>הדקו את המעקה למסלול דרך האישור חורים המסילה דרך קדח וטפח על חורים (כדי להכיל את הברגים #10-32) כל צלחת בצד.</li>
</ol>5. אחורי מצורף הר של מפעילים
<ol><li>מכונה הר האחורי מצורפים מ ' L' בצורת זווית מניות בהתאם למפרטים הניתנים הקבצים משלימה.</li>
	<li>מכונת בר לצרף לתחתית ההר כדי לשמש keyway וסעו במסלול במכונה על פני הלוח בצד בהתאם למפרטים הניתנים הקבצים משלימה. בורג הבר לתוך החלק התחתון של ההר.</li>
	<li>לקדוח חור עד למרגלות ההר אחורי לעמילות למפעיל.</li>
	<li>לצרף את הר האחורי מהגוף למפעיל באמצעות הדפוס חור במפעיל מסחרי. הערה: אחת הסיבות להכנת הר האחורי היא כדי לבטל את הצורך לצרף שוב ושוב במפעיל ישירות על המסגרת באמצעות #2 קטנים מטרי הברגים שמגיעים בבורסת מפעילים. ההר מבטלת את הדאגה של החשפנות את חוטי פנימי במפעיל עם שימוש חוזר.</li>
	<li>חריץ למרגלות ההר כדי לצרף את ההר למפעיל אחורי מסגרת באמצעות שני הברגים.</li>
	<li>תרגיל והקש על סדרה של חורים (כדי להכיל את הברגים #10-32) איגוף המסלול על פאת החזית של הלוחות בצד כדי לאפשר מצורף הר מתכווננת אם רצוי כדי להכיל את דגימות בגדלים שונים.</li>
</ol>6. קבלה מצורף הר של המחברים באמצעות מפעילים
הערה: ההר הקבלה היא ' החתיכה L' בצורת מייחסת את החזית במפעיל לכרכרה. במפעיל פיזית לא פנה ההר; זה צירוף באמצעות סדרה של מחברים המרחיבים מהקצה למפעיל.
<ol><li>מכונת קבצים מצורפים קבלה הר מ ' L' בצורת זווית מניות בהתאם למפרטים הניתנים הקבצים משלימה.</li>
	<li>קודחים חור בתוך הבסיס של ההר קבלה כדי להכיל את המחבר מחודדות.</li>
	<li>מכונת מסלול בצד של ההר קבלה כדי להכיל את צלחת.</li>
	<li>מכונת לצלחת עם רצועה כדי להכיל את גופי.</li>
	<li>מכונת של אלומיניום, מחבר גלילי בהתאם למפרטים הניתנים הקישורים הציור. מתאם זה מתחבר לתא המטען במפעיל.</li>
	<li>תרגיל והקש על המחבר בורג מטרי #2 בקצה למפעיל, בורג מטרי #6 בקצה תא המטען כדי לתמוך צירית הרכבה יישור של תא המטען, למפעיל.</li>
	<li>חזור על תהליך זה לייצר שני מחברים זהים, אחד עבור כל תא המטען.</li>
	<li>מכונת אלומיניום, צמצום, מחבר גלילי בהתאם למפרט שנקבע הקישורים הציור. מתאם זה מתחבר לתא המטען הנורה ואת הכרכרה.</li>
	<li>תרגיל והקש על המחבר החיבור תא עומס משורשרות בקצה אחד.</li>
	<li>להעביר את הצילינדר לתוך החור של ההר למפעיל קבלה ולהשתמש בורג ההידוק לעגן סוף צילינדר.</li>
	<li>לשכפל את המערכת עבור מפעילים ימין ועל שמאל. הערה: כפי שמוצג באיור 6, פעם התאספו, הבסיס של מפעיל נוקשה מחובר לצלחת בצד. החזית במפעיל מחובר לעגלה, כמו במפעיל מורחב מההצעה, הכרכרה הוא דחף ומשך. זה מספק המסגרת קבועה מצורף של הדגימה טעינה.</li>
</ol>7. פרזול
<ol><li>מכונת גופי בהתאם למפרטים הניתנים הקבצים משלימה (איור 7).</li>
	<li>מכונת חריץ מרכזי, אנכי ב בעל מקבע כדי להתאים את הגובה.</li>
	<li>צרף למפעיל קבלה שנותן לצלחת מלבני עם שלושה חורים מסועף, מצותתים (כדי להכיל את הברגים #10-32) מיושר אנכית במרכז הצלחת.</li>
	<li>להעלות או להוריד המחזיק במקרה הצורך, לדוגמה, אם אמבט מלוחים לבדיקת רטוב משמשת ואבטח אותו עם ברגים.</li>
</ol>8. הליך הפעלה:
<ol><li>הורד את התוכנה למפעיל לשלוט מרחוק בהתקן ה-16.</li>
	<li>יצירת קישור בין המחשב לבין בקר V 24 עם שישה פינים mini-din זכר לנקבה PS/2 בכבל מאריך; לכל בקר למפעיל יש שני קישורים כבל מחבר mini-din 6 פינים.</li>
	<li>השתמש ממיר USB-ל-6 פינים mini-din להתחבר מפעילים את מחשב רגיל; הממיר מכיל קצה אחד של המחבר 6 פינים הנשי mini-din, חיבור usb.</li>
	<li>דייזי שרשרת מפעילים כך כבל מחשב יחיד מספיקה עבור הפעולה, או לחלופין, להשתמש מתאם HDMI במקום מתאם ה-USB.</li>
	<li>להתחבר מפעילים את הזרם V 24 שעות ביממה.</li>
	<li>ברגע מחובר ומופעל, בחר את ההתקנים ולהתאים את הביצועים למפעיל.</li>
	<li>לחלופין, לשלוט מפעילים את באופן ידני על-ידי החיוג על כל מפעיל, אשר שימושית הסידור. הערה: תוכנה זו ישימה לכל מערכת הפעלה סטנדרטית. בעזרת תוכנה זו, מפעילים להעביר במהירויות משתנות לכל מרחק קבועים, המסונכרן ממרחק קבוע או מסונכרנות אחד לשני כדי להזיז שבסיר.</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>

המחברים אין לחשוף.

מטרת עבודה זו היתה לעצב לפברק טוען uniaxial חסכוני ואמין, לשימוש עם דגימות בקנה מידה קטן כגון רקמות וסיבים. התקן נבנה פגשתי את הדרישות שנקבעו גם בעת היותו גמיש מספיק בעיצוב כדי לאפשר החדש מצורפים כדי להיות מפוברק כפי שהמשתמש צריך לגדול. לדוגמה, המכשיר יאפשר לבדיקה של דגימות רטובה ויבשה בתצורת uniaxial או קבוע-end.
שלבים קריטיים בעיצוב, ייצור של כל מכשיר הטעינה כוללים השיקול של החומר, הרכיבים מסחרי (תחזוקה), הביצועים והגמישות של המערכת. כל עיבוד שבבי הושלמה על מפעל סטנדרטי. אלומיניום פלקסיגלס מ...

בדיקות מכניות יש היסטוריה של מעניין זה יכול להיות נעוצים קשיות בדיקות ציוד שפותחה על ידי סטנלי רוקוול בתחילת המאה ה-20. בעוד הטכנולוגיה גדלה כך נהלים סטנדרטיים, מתועדת מדריך הכל מהאימות של מכונת ביצועים הנחיות ביצוע בדיקות ספציפיות1,2,3, 4. כיום, מכני הבדיקות נערכות על כל דבר, החל חומרי בניין כגון בטון, פלדה ועץ מזון וטקסטיל מוצרי5,6,7,8,9 . בהתחשב בכך בתחומי הנדסה ביו-רפואית, ליתר דיוק, ביומכניקה, משתמשות בדיקות מכניות, מכונות העמסה הם דבר שבשגרה במעבדות ביומכניקה.
טעינת מכונות להפעיל את הטווח של סולם ביומכניקה. לדוגמה, מכונות העמסה גדול יותר ניתן להשתמש כדי לנהל מחקרים בעלי השפעה גוף מלא או לקבוע תכונות מכניות הירך אנושי, בזמן טעינת קטנות יותר המכונות יכול לשמש לבדיקת עצמות מאתר או לעורר תאים10,11, 12,13,14. שני סוגים של טעינת מכונות נמצאים במעבדה הבדיקה; אלה שנרכשו מסחרית ואלה שכבר נבנו על-ידי המשתמש. טעינת מכונות שפותחו הם לעיתים קרובות המועדף שלהם התאמה אישית, התאמה אישית אפשרויות15.
בדיקות, הדגימה מאובטח במכונה כך יכול להיות מיושם לעקירה, יצירת כוח מדיד. אם המטען משמש את המשוב נהיגה, המבחן הוא עומס מבוקר; אם המנוע משמש את המשוב נהיגה, המבחן הוא שבשליטת העקירה. טעינת מכונות, באופן כללי, בנויים על מסגרת המתחברת mover תמיכה קבועה. ככזה, בדיקה בדרך כלל כרוך קצה אחד של הדגימה מועברים בעוד הצד השני נשאר קבוע.
המוצג באיור 1 היא שרטוט של מכונה העמסה פשוטה הממחיש את הרכיבים הבסיסיים שלה. הבסיסית כל מכונות העמסה הוא בסיס או מסגרת. בעוד הרוב המכריע של מותגים מסחריים, משתמשות בסיס קבוע, הציור מתאר פלטפורמה המאפשרת מישורי תנועה (XY). מצביע התזוזה, במקרה זה, הוא הזרוע מחזיקה את תא המטען, הוא מונע על ידי מנוע stepper. מחוברים למסגרת הם גופי אשר להחזיק את הדגימה ולהכתיב את סוג המבחן המופעל. בציור מוצגות גופי בנד 3 נקודות על כל שטח התקליטור. הנורה העליון (הקשר יחיד) מותקן על זרוע נעה; הנורה התחתון (הקשר הכפול) נטענה לבסיס נייח. במהלך הבדיקה, המנוע נוסע הנורה העליון כלפי מטה כדי איפה הקשר מרכז עוסקת הדגימה. הקשר עוסקת הדגימה, תא המטען מקליט העלייה בהתנגדות או הכוח שמונח הדגימה.
ישנם מקרים בו מכונות מתוכננים ובנויים בתוך הארגון לבצע תנועה לא ניתן להשגה באמצעות המכונות הקיימים במעבדה. כאן נתאר בפירוט כזה מכשיר אחד. זה פלטפורמה טעינה הדגימה uniaxial טהור מאפשר, טעינה או שוויון ולא ההפך תנועה בשני קצותיו. המכשיר משלב טען מסחרי תאים ומפעילים אלקטר (הובלות); מסגרת במכונה כדי להחזיק את החלקים מסחרי ואביזרי טעינה עבור הדגימה בדיקות. הבנת העקרונות הבסיסיים של בניית מכונת בדיקות יכול לסייע בתכנון מכונה של כל אחד. סיפקנו קבצי ציור יצרנו כנקודת התחלה כדי לסייע חוקרים עם פיתוח המכונה משלהם. הוידאו יתמקד ההרכבה של ההתקן לבין היישום של עקרונות תכנון מכאני כדי להבטיח יישור ובדיקה אמינה.

<table><tbody><tr><td>ספק כוח, 24 וולט DC 2.5 אציאת A, 100-240 וולט AC כניסה, תקע לצפון אמריקה&nbsp;</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>PS05-24V25</td><td></td></tr><tr><td>כבל מאריך מיני דין-זכר לנקבה PS/2 6 פינים</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>T-DC06</td><td></td></tr><tr><td>בקר מנוע צעד, 2 פאזי</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>A-MCA</td><td></td></tr><tr><td>מפעיל ליניארי, NEMA גודל 11, מהלך 30 מ"מ, דחף רציף מקסימלי 58 N</td><td>Zaber Technologies inc</td><td>NA11B30</td><td></td></tr><tr><td>עמיד בפני קורוזיה ללא תחזוקה עגלות מיסבים כדוריים ומסילות מנחה</td><td>McMaster-Carr</td><td>9184T31</td><td></td></tr><tr><td>6061-t6 מלאי אלומיניום</td><td>McMaster-Carr</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>פרספקס מלאי</td><td>McMaster-Carr</td><td>NA</td><td></td></tr> תא <tr><td>עומס מיכל, 4.5N</td><td>Honeywell Sensotec</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>USB ל-6 פינים מיני-דין</td><td>אוניברסלי&nbsp;</td><td>נה</td><td></td></tr></tbody></table>

יישום של עיצוב היבטים בפיתוח מכונות העמסה uniaxial

Application of Design Aspects in Uniaxial Loading Machine Development

מבחינת ומדויקים בדיקות מכניות, מכונות להפעיל את הרצף. ואילו פלטפורמות מסחריות מציעות דיוק מעולה, הם יכולים להיות שאבטחה, לעתים קרובות במחיר בטווח מחיר של 100,000 דולר - 200,000$. בקצה השני הם מכשירים ידניים עצמאי הזה לעיתים קרובות חוסר הדיר ודיוק (למשל, קראנק מכשיר ידני). עם זאת, אם שימוש אחד מסומן, זה יתר הנדסה עיצוב, מכונת משהו להרחיב יתר על המידה. למרות זאת, ישנם מקרים בו מכונות מתוכננים ובנויים בתוך הארגון לבצע תנועה לא ניתן להשגה באמצעות המכונות הקיימים במעבדה. מתוארות בפרוטרוט כאן הוא התקן אחד כזה. זוהי פלטפורמה טעינה המאפשרת טעינה uniaxial טהור. מכונות העמסה רגיל בדרך כלל הם biaxial טעינה ליניארי מתרחשת לאורך הציר כולל טעינת רוטרי מתרחשת על הציר. במהלך הבדיקה עם המכונות האלה, עומס מוחל על קצה אחד של הדגימה, בעוד הצד השני נשאר קבוע. מערכות אלו אינם מסוגלים עורכים בדיקות צירית טהור שבו המתח/דחיסה מוחל באופן שווה בקצוות הדגימה. פלטפורמת פיתחה נייר זה מאפשר את השוויון ואת ההיפך טעינה של דגימות. בזמן זה יכול לשמש עבור דחיסה, כאן המוקד על השימוש בו טהור מתיחה בטעינה. המכשיר משלב טען מסחרי תאים ומפעילים אלקטר (הובלות), כפי שקורה עם מכונות בתוך הארגון, מסגרת הוא במכונה כדי להחזיק את החלקים מסחרי ואביזרי לבדיקה.

על מנת לוודא את השימוש במערכת, בדיקות מהירות וביצועים למפעיל היו מתקיימות17. בדיקות אלה כללה מדידת מרחק לעומת ערכי הקלט ומהירות למפעיל. כדי לוודא דיוק מרחק הנסיעה לדוגמה, נבחרו שרירותיים מרחקים לאורך הפיר בין 254-2540 מיקרומטר (0.01 - 0.10 in). המכשיר היה לרוץ מרחקים אלה, לעומת המרחק בפועל נמדדו באמצעות שילובים של בלוקים מד ומדידים מוחש. המרחקים שנבחרו היו נציג של קצב זן 1%-10% המשמש בדרך כלל בבדיקת הסלולר. התוצאות עבור מרחק הבדיקה הראו סטייה &lt; 4% מן הקלט.
<...

כאן אנו מציגים פרוטוקול לפתח מכונה טעינה uniaxial טהור. היבטים קריטיים עיצוב מועסקים כדי להבטיח תוצאות בדיקה לשחזור ומדויקים.

יישום של עיצוב היבטים בפיתוח מכונות העמסה Uniaxial

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

המידע בסרטון זה נועד להסביר כמה מההיבטים החשובים יותר של פיתוח פלטפורמות טעינה מכניות. המידע מיועד לחוקרים שעשויים להיות מעוניינים לפתח פלטפורמות משלהם, אך אינם מכירים חלק מהעקרונות הבסיסיים הכרוכים בכך. סרטון וידאו זה נועד להדגים את שתי התכונות העיקריות המעורבות בפיתוח פלטפורמת בדיקה אמינה, במיוחד, הרכבה לפירוק, ויישור מדויק.מדגים את הרכבת הפלטפורמה יהיה מר רובי ת'ורנר. רובי ת'ורנר קיבל לאחרונה תואר ראשון באוניברסיטת אקרון, מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית במסלול הביומכניקה. המטרה היא להרכיב את התקן הבדיקה.להלן דוגמה להתקן מורכב הכולל שני מפעילים, תאי טעינה ומסגרת לתמיכה בהם. אסוף את החלקים כדי לבנות את ההתקן. השתמש בשני מפעילים ניתנים לתיכנת, כל אחד עם נסיעות 30 מילימטרים, 60 מילימטרים בעת עבודה משותפת.דייזי שרשרת מפעילים לסנכרן אותם להארכה שווה נסיגה. לאחר מכן, הכן שני תאי עומס המתאימים לחללים מוגבלים. כדי לתמוך ב מפעילים, להכין קרון אחד עבור כל אחד מהם יחד עם מעקה.צור את הבסיס ממלאי אלומיניום. חותכים חתיכה לגודל המתאים ולהשתמש טחנה כדי למכונה את הצלחת בהתאם למפרטים. מכונה שתי צלחות צד על פי המפרט.השניים צריכים לשקף זה את זה, ולכל אחד מהם צריך להיות חריץ וחורים קדחו כדי להכיל את המעקה. מקדחים ומקשים על החלקים התחתונים של הלוחות הצדדיים. תן את הלוחות הצדדיים במסלול בבסיס.ודאו שנקודות ההר למעקה קרובות זו לזה. הדקו את הלוחות הצדדיים לצלחת הבסיס מלמטה. לאחר מכן, הדקו את המסילה למסלול באמצעות חורי הפינוי שלה ואת החורים שנקדחו בכל צלחת צדדית.כאשר נעשה, המעקה מחבר את שתי הלוחות הצדדיים וקרונות להחליק על המעקה. עבור לעבודה עם הרכבות עבור מפעילים. השתמש במלאי בצורת L כדי ליצור מחשב של קובץ מצורף להצבה אחורית וסורה כדי לצרף לתחתית הטעינה.פעולה זו יוצרת מפתח ליישור ברצועה. בורג את הבר לתחתית ההר. בשלב זה, קבל את מפעיל הנבחר לניסוי.חבר את ההר האחורי לגוף מפעיל המשתמש בתבנית החור ב מפעיל. סדרת החורים בצלחת הצדדית מאפשרת להתאים את מיקום ההר. חריץ את בסיס ההר למסגרת כדי לחבר את מפעיל אחורי.השתמש בשני ברגים כדי לאבטח אותו. שכפל את השלבים כדי לטעון מפעיל בכל אחד מהצלחות הצדדיות. קבל את החלקים לתמיכה בחלק הקדמי של מפעיל.חלק אחד הוא חתיכה בצורת L עם חור עבור מחבר מחודד. על צידו מסלול להכיל צלחת. הלוח עבור מסלול זה יש גם מסלול כדי להתאים גופי ולהבטיח יישור.מכונה חלק גלילי אלומיניום לחבר את תא העומס ואת מפעיל. מכונה חלק גלילי מחודד אלומיניום כדי לחבר את תא העומס לגוף וכרכרה. מעבירים את הצילינדר לתוך החור של הרכבה מפעיל הקדמי ולהשתמש בורג להגדיר לעגן את קצה הצילינדר.עכשיו, תעבוד עם הגופים של המתקנים הקדמיים. להתאמות אנכיות, מכונה חריץ אנכי מרכזי במחזיק האביזרים. חבר את ההר הקדמי של מפעיל לצלחת הצדדית המלבנית, עם החורים המיושרים אנכית במרכזו.הנה ההרכבה שהושלמה להרכבה הקדמית בצד אחד. שכפל את השלבים כדי לטעון הן את מפעילי ההתקן השמאלי והן את מפעילי ההתקן הימניים. אלה הם ערכות נתונים מייצגות מבדיקות עומס קשור 25.4 מילימטר 2-0 תפרים עד כשל.עקומת המקף האפור מייצגת תוצאות מההתקן המתואר בפרוטוקול זה, תוך שימוש בקצב טעינה של 0.61 מילימטרים לשנייה. העקומה השחורה מייצגת תוצאות מהתקן קצה קבוע באמצעות קצב טעינה כפול, או 1.22 מילימטרים לשנייה. בכל הבדיקות אירע כשל בקשר, והמידות לא הראו הבדל סטטיסטי בין המכשירים.בתכנון מכונת טעינה, חשוב תמיד לעצב שמירה על יישור בראש. התמקדות ביישור תוודא שהתוצאות שלך ניתנות לשחזור ומדויקות ושתבחן את הדגימות שלך כראוי. בסרטון זה, ניסינו להדגים כמה מההיבטים החשובים יותר של עיצוב מכונות טעינה.אם אתה מבין כמה עקרונות בסיסיים אלה, אתה יכול ליישם אותם בפיתוח פלטפורמות עבור צרכי הבדיקה שלך.

application-of-design-aspects-in-uniaxial-loading-machine-development

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

עיצבנו bioreactor טעינה מכאני רומן שניתן להחיל מאמץ מכאני uniaxial או biaxial לbiocomposite סחוס לפני ההשתלה לתוך פגם סחוס במפרק.

עיצוב של Bioreactor טוען מכונות Biaxial להנדסת רקמות

פרוטוקול זה מוצע מערכת בדיקות biaxial רומן בשימוש על התנגדות חימום מכונת בדיקה מתיחה uniaxial כדי לקבוע את הדיאגרמה הגבול להרכיב (FLD) של פח בתנאים בהבלטה חם.

מנגנון בדיקה חדשנית Biaxial לקביעת גבול יצירת תחת תנאי חם החתמת

פרוטוקול זה כרוך אפיוני עלעלים שסתום atrioventricular עם כוח מבוקר, מבוקר הזחה, ובדיקות מכני biaxial מתח-הרפיה הליכים. תוצאות רכשה עם פרוטוקול זה יכול לשמש לפיתוח מודל מכוננת לדמות את התנהגות מכאנית של שסתומים מתפקדים תחת מסגרת סימולציה סופיים.

אפיוני מכני biaxial של מסתמי הלב Atrioventricular

מודל סימולציה התומך באופן ספציפי בתכנון ראשוני של משאבת תזוזה אלקטרו-משתנה (EVDP) מפותח ומאומת חלקית על ידי ניסויים. ניתן להעריך את ביצועי הבקרה, החיים, האמינות וכו ', באמצעות המודל המוצע, המכסה את דרישות הביצועים העיקריות תחת משימת התכנון הראשונית של EVDP.

שיטת מידול וסימולציה לתכנון ראשוני של משאבת תזוזה אלקטרו-משתנה

בפרוטוקול זה, מתוארות שתי גישות כדי להפוך את בדיקת הדחיסה החד-צירית של חוליות מותניות של עכברים ליותר ברת השגה. ראשית, מתוארת ההמרה של מכונת כיפוף תלת נקודות למכונת בדיקת דחיסה. שנית, שיטת הטבעה להכנת משטח העמסה המשתמשת בצמנט עצם מותאמת לחוליות מותניות של עכבר.

בדיקת דחיסה חד-צירית של חוליות מותניות של עכבר עם הטבעה של משטח הטעינה

בעבודה זו, אנו מתארים את השימוש בטכניקת טומוגרפיה אטום החללית לחקר גבולות הגרעין של שכבת בולם בתא סולרי סיגריות. גישה חדשנית כדי להכין את הטיפים הבדיקה אטום המכילים דגן גבול הרצוי עם מבנה ידוע מוצגת גם כאן.

Atom לימודי Probe טומוגרפיה על Cu (ב, GA) Se<sub&gt; 2</sub&gt; גבולות גרעין

סרטון זה מתאר את היסודות של טכניקות הקרנת שוליים דיגיטליות, המספקות מדידות תלת מימד צפופות של משטחים המשתנים באופן דינמי. הוא גם מדגים את התכנון והתפעול של מערכת ביטול מיקוד בינארית במהירות גבוהה המבוססת על טכניקות אלה.

ברזולוציה גבוהה, במהירות גבוהה, הדמיה וידאו תלת ממדית עם טכניקות הקרנה הדיגיטלי פרינג&#39;

גשרי נוזל electrohydrodynamic אופקי ואנכיים הם כלים פשוטים ורבים עוצמה לחקר האינטראקציה של שדות חשמליים בעוצמה גבוהה ונוזלי דיאלקטרי קוטביים. בניית מנגנון בסיסי ודוגמאות מבצעיות, כוללים תמונות תרמוגרפיות, לשלושה נוזלים (לדוגמא, מים, DMSO, וגליצרול) מוצגים.

הכנת גשרי Electrohydrodynamic מנוזלי דיאלקטרי פולאר

אנו מציגים פרוטוקולים לשמש למדידת גודל תרסיס אגל מ חרירי חקלאי המשמשים הן יישומים האגרוכימיה מבוסס מהאוויר ומהקרקע. שיטות אלה הציגו פותחו על מנת לספק נתונים גדלי טיפה עקבית דיר הן ומעבדת תוך יחסים בין עדות, בעת השימוש במערכות ליזר עקיפה.

גודל אגל ריסוס מדידה מן הנחירים חקלאיים באמצעות דיפרקציה ליזר

מוצג פרוטוקול לשיגור ולכידה יציבה של מיקרו-חלקיקים דיאלקטריים נבחרים באוויר.

טוען מלכודת אופטית של דיאלקטרי microparticles באוויר

למדו עקרונות עיצוב מכונות העמסה יוניאקסיאליות לביומכניקה. פרוטוקול זה מדגים הרכבה ניתנת לשחזור ויישור מדויק לבדיקות מכניות אמינות במחקר הנדסה ביורפואית.

יישום של עיצוב היבטים בפיתוח מכונות העמסה Uniaxial

גלה סרטונים נוספים