Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Anvendelse av Design aspekter i Uniaxial lasting maskin utvikling

doi: 10.3791/58168 Published: September 19, 2018

Summary

Her presenterer vi en protokoll for å utvikle en ren uniaxial lasting maskin. Kritiske design aspekter er ansatt for å sikre nøyaktig og reproduserbar testing resultater.

Abstract

I nøyaktig og presis mekanisk testing, kjører maskiner kontinuum. Mens kommersielle plattformer tilbyr førsteklasses nøyaktighet, kan de være kostnadseffektive uoverkommelige, ofte er priset på $100.000 - $200.000 prisklasse. På den andre ytterligheten er frittstående manuelle enheter som ofte mangel repeterbarhet og nøyaktighet (f.eks, en manuell sveiv enhet). Men hvis en enkelt bruker er angitt, er det over engineering design og maskin noe altfor utdype. Likevel, det er tilfeller der maskiner er designet og bygget i huset for å oppnå en bevegelse ikke oppnåelig med de eksisterende maskinene i laboratoriet. Beskrevet i detalj her er en slik enhet. Det er en lasting plattform som gjør at ren uniaxial lasting. Standard lasting maskiner vanligvis er biaxial lineær lasting inntreffer langs aksen og roterende lasting skjer om aksen. Under testing med disse maskinene, brukes en belastning på ene enden av prøven mens den andre enden er fast. Disse systemene kan ikke utføre ren aksial testing som spenning og-komprimering brukes like til prøven ender. Plattformen utviklet i notatet aktiverer lik og motsatt lasting av prøvene. Mens det kan brukes for komprimering, lastes her fokus på sin bruk i ren strekk. Enheten omfatter kommersielle veieceller og aktuatorer (movers), og som er tilfellet med maskiner bygget i huset, en ramme er maskinert kommersielle delene og inventar for testing.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Mekanisk testing har en interessant historie som kan spores tilbake til hardhet prøveutstyr utviklet av Stanley Rockwell tidlig i det tjuende århundre. Mens teknologien har vokst i den grad at standard, dokumentert praksis guide alt fra kontroll av maskinen ytelse retningslinjer for å utføre spesifikke tester1,2,3, 4. i dag, mekanisk tester er utført på alt fra byggematerialer som betong, stål og tre til mat og tekstil produkter5,6,7,8,9 . Gitt at biomedisinsk engineering og, mer spesifikt, biomekanikk benytte mekanisk testing, er lasting maskiner vanlig i biomekanikk labs.

Laster inn maskiner kjører området skala i biomekanikk. Som et eksempel, kan større lasting maskiner brukes til å gjennomføre hele kroppen innvirkning studier eller menneskelig femur mekaniske egenskaper, mens mindre lasting maskiner kan brukes til å teste murine bein eller stimulere celler10,11, 12,13,14. To typer lasting maskiner finnes i det tester laboratoriet; de som er kjøpt kommersielt og de som er bygget av brukeren. Lasting maskiner egenutviklede er ofte foretrukket for sine personliggjøring og tilpasning alternativer15.

I testing, er en prøve sikret i maskinen slik at en forskyvning kan brukes, genererer en målbar kraft. Hvis belastningen er brukt som kjører tilbakemeldinger, er testen belastning-kontrollerte; Hvis Forskyvning brukes som kjørende tilbakemeldinger, er testen forskyvning-kontrollert. Lasting maskiner, generelt, er bygget på en ramme som kobler en mover til en fast støtte. Slik innebærer tester vanligvis en ende av prøven flyttes mens den andre enden er fast.

Vist i figur 1 er en skisse av en enkel lessing maskin demonstrere grunnleggende komponentene. Grunnleggende til alle lasting maskiner er en base eller ramme. Mens de aller fleste kommersielle merkevarer benytte en fast base, viser tegningen en plattform som tillater plan (XY) bevegelse. En flyttepeker, i dette tilfellet er øvre arm som holder en belastning celle og er drevet av en stepper motor. Festet til rammen er inventar som holder prøven og diktere typen av test som kjøres. Tre-punkts sving inventar vises i tegningen. Topp lampen (enkeltkontakt) er montert til flytte armen; bunnen lampen (dobbel kontakten) er montert til stasjonære basen. Under testing kjører motoren øvre lampen nedover til der senteret kontakt engasjerer prøven. Som kontakten engasjerer prøven, registrerer Last cellen økning i motstand eller styrken plassert på prøven.

Det er tilfeller der maskiner er designet og bygget i huset for å oppnå en bevegelse ikke oppnåelig med de eksisterende maskinene i laboratoriet. Her beskrive vi i detalj en slik enhet. Det er en lasting plattform som muliggjør ren uniaxial prøven lasting eller lik og motsatt bevegelse i begge ender. Enheten omfatter kommersielle veieceller og aktuatorer (movers); en ramme er maskinert kommersielle delene og lasting inventar for prøven testing. Forstå de grunnleggende prinsippene for testing maskinbygging kan hjelpe i utformingen av en egen maskin. Vi har gitt tegningsfilene vi laget som utgangspunkt å hjelpe forskere med sin egen maskin utvikling. Videoen vil fokusere på montering av enheten og anvendelse av mekanisk designprinsipper å sikre justering og pålitelig testing.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Merk: Ferdige enheten vises i figur 2. Enheten kan ren uniaxial testing av prøver i vannrett stilling.

1. deler

  1. Forberede to programmerbare aktuatorer med en 30 mm (1,2 in) reise per aktuator kan spenner 60 mm (2,3 in) når programmert til å dra/Trykk sammen. For å imøtekomme en rekke potensielle bruker, Velg aktuatorer har en rimelig styrke kapasitet [67 N (15 lb)], peak thrust [58 N (13 lb)], speed oppløsning [0.9302 µm/s (0.00004 i / s)], og en enveis nøyaktighet [25 µm (0,001 in)].
  2. Kjedekoble aktuatorer skal synkroniseres for lik bruken av utvidelse/retraksjon.
  3. Forberede en 24 V-kontroller for å gi kjøring bevegelse på aktuatoren; disse systemene kan en presis lineær bevegelse av rotasjon av en skrue, leadscrew.
  4. Forberede to veieceller med maksimal kraft kapasitet på 44,5 N (10 lb). Velg en lav profil eller canister-stil Last som er ideelt for trange rom.
  5. Forberede tog/frakt blokk systemet. Forberede en rail og to vogner; en til å holde hver aktuator. Fordi stål vil rust, Velg rustfritt stål materiale hvis enheten skal benyttes for materialer som krever hydration; for alle andre formål er stål akseptabelt.
    Merk: En oppbygning av lasting plattformen med tog/frakt blokken vises i lilla finnes i Figur 3.

2. rammekonstruksjon

Merk: For forklarende formål, plattformen er fargekodet i grafikken.

  1. Forberede aluminium lager materiale. Velg aluminium kostnadseffektivitet og brukervennlighet maskinering. Forberede både plate og "L"-formet vinkel lager.
  2. Klargjør lager materialet til maskinen inventar. Velg plexiglass; Det er samtidig lett.

3. metal Base og Side Plate (ramme) montering

  1. Kuttet bunnplate fra aluminium lager, er slik at det ca 64 x 15 x 1,3 cm (25 x 6 x 0,5). Jevne ut kantene i mill og kutte bunnplate til sin endelige dimensjoner.
  2. Maskinen platen i mill, i henhold til spesifikasjonene i ekstra filer.
  3. Innse det, flyet er nivå.
  4. Maskinen et spor sokkelplaten justere siden platene med en toleranse for 0.0126 mm (0.0005 in).
  5. Maskin siden platene i henhold til spesifikasjoner i ekstra filer.
  6. Bore og trykk siden platene på bunnen ansiktet.
  7. Montere asjetter oppreist i sporet.
  8. Fest siden platene til base plate fra under (Figur 4).

4. Koble samlingen Rail/frakt til rammen

  1. Maskinen spor til forsiden av hver side plate aktivere montering av skinnen/frakt i henhold til spesifikasjonene i tegning koblinger (figur 5).
  2. Fest skinnen til sporet gjennom fortolling hullene i skinnen via boret og tappes hull (for å imøtekomme #10-32 skruer) i hver side plate.

5. bak Mount feste aktuatorer

  1. Maskinen bakre mount vedlegg fra den "L"-formet vinkel lager i henhold til spesifikasjonene i tilleggsfiler.
  2. Maskinen bar å feste til bunnen av fjellet å tjene som en kilespor og ri den i maskinert spor på siden platen i henhold til spesifikasjonene i ekstra filer. Skru baren på bunnen av fjellet.
  3. Bore gjennom hull i bunnen av den bakre monteringen den aktuator klarering.
  4. Fest bak festet til kroppen av den aktuator via hullmønster i kommersielle aktuator.
    Merk: En grunn til å gjøre en bakre montering er å eliminere behovet for å feste flere ganger aktuator direkte til rammen bruker små #2 metrisk skruene som følger aksjen på aktuatorer. Mount eliminerer bekymring for stripping de interne trådene aktuator med gjentatt bruk.
  5. Slot foten av mount knytte bakre aktuator festet til rammen via to skruene.
  6. Bore og trykk en rekke hull (for å imøtekomme #10-32 skruer) flankert sporet på forsiden av asjetter å tillate vedlegg justerbare festet hvis det er ønskelig å ta prøver av varierende størrelse.

6. foran Mount feste aktuatorer via kontaktene

Merk: Foran fjellet er en "L"-formet stykke som festes på forsiden av aktuatoren til vognen. Aktuatoren kontakt ikke fysisk fjellet. den festes via en rekke kontakter som strekker seg fra aktuator spissen.

  1. Maskinen foran mount vedlegg fra den "L"-formet vinkel lager i henhold til spesifikasjonene i ekstra filer.
  2. Bore et hull i bunnen av foran fjellet til konisk koblingen.
  3. Maskinen et spor på siden foran fjellet til en plate.
  4. Maskinen platen med et spor å imøtekomme inventar.
  5. Maskinen en aluminium, sylindriske kontakten i henhold til spesifikasjonene i tegning koblinger. Denne adapteren kobler Last cellen til aktuator.
  6. Bore og trykk koblingen for en #2 metrisk skrue på aktuatoren enden og en #6 metrisk skrue på Last celle slutten å støtte aksial montering og justeringen av belastningen cellen og aktuator.
  7. Gjenta denne prosessen for å maskin to identiske kontakter, en for hver Last celle.
  8. Maskinen en aluminium, koniske, sylindriske kontakten i henhold til spesifikasjoner i tegning koblinger. Denne adapteren kobler Last cellen til kampen og transport.
  9. Bore og trykk koblingen til gjengede Last celle-tilkobling på den ene enden.
  10. Passerer sylinderen i hullet av foran aktuator fjellet og bruke en festeskruen for å forankre sylinder slutten.
  11. Dupliser systemet for høyre og venstre aktuatorer.
    Merk: som vist i figur 6, når samlet, bunnen av aktuatoren er strengt knyttet til i siden plate. Forsiden av aktuatoren er knyttet til transport, og aktuatoren er utvidet og tilbaketrukket, vognen er presset og trakk. Dette gir rammeverket for fixture vedlegg og prøven lasting.

7. inventar

  1. Maskinen inventar i henhold til spesifikasjonene i tilleggsfiler (figur 7).
  2. Maskinen et sentralt, vertikale spor i feste holderen til høyden.
  3. Fest aktuator foran mounts til rektangulær platen med tre boret og tappet hull (for å imøtekomme #10-32 skruer) justert loddrett i midten av tallerkenen.
  4. Heve eller senke innehaveren behov for eksempel hvis saline badekar for hydrert tester brukes og sikre den med skruer.

8. Bruk fremgangsmåten:

  1. Last ned programmet aktuator for å fjernstyre enheten16.
  2. Opprette en kobling mellom datamaskinen og 24 V leder med en 6-nålers mini-din hann-til-hunn PS/2 forlengelseskabelen; hver aktuator kontroller har to 6-nålers mini-din-kontakt kabelkoblinger.
  3. Bruk en USB-til-6-nålers mini-din omformer for å koble aktuatorer til en standard datamaskin; konverteringsprogrammet inneholder en kvinnelig 6-nålers mini-din-kontakt ende og en USB-tilkoblingsport.
  4. Kjedekoble aktuatorer slik at en enkelt datamaskin kabel er tilstrekkelig for operasjonen, eller alternativt bruke en HDMI-adapter i stedet for USB-adapteren.
  5. Koble aktuatorer til 24 V strømnett.
  6. Når koblet og drevet, Velg enhetene og tilpasse aktuator ytelsen.
  7. Eventuelt kontrollere aktuatorer manuelt ved å ringe på hver aktuator, som er nyttig for oppsettet.
    Merk: Denne programvaren gjelder alle standard operativsystem. Med denne programvaren, kan aktuatorer flyttes med varierende hastigheter til en angitt avstand, synkronisert med en angitt avstand eller synkronisert til å flytte unisont.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

For å kontrollere bruken av systemet, ble aktuator hastighet og ytelse tester gjennomført17. Disse testene besto av måle aktuator hastighet og avstand i forhold til verdiene. For å bekrefte nøyaktigheten til eksempel reise avstanden, ble vilkårlig reise avstander langs skaftet mellom 254-2540 µm (0,01 - 0.10 i) valgt. Enheten ble kjørt til disse avstandene og sammenlignet med den faktiske distansen målt ved hjelp av kombinasjoner av gauge blokker og følehorn målere. Avstandene valgt var representant for 1% - 10% belastningen hastigheten som vanligvis brukes i mobilnettet testing. Resultatene for avstand testen viste < 4% fravike input.

For å teste aktuator hastigheten, ble tilfeldig vilkårlig hastigheter valgt som dekker aktuator evnene. Hastighet verdiene varierte fra 1-28 000 µm/s (0.00004 - 1.1 i / s). Denne hastigheten ble sammenlignet beregnet hastigheten for enheten ved å angi avstand og timing aktuator bevegelse. For arbeidstempoet test, ville aktuator fullføre en full syklus av utvidelse og sammentrekning. Fra denne testen, ble aktuator hastigheten funnet for å være innenfor 10% fravike input. Testresultatene hadde en r2 verdi av > 0.999. For å bekrefte aktuatorer ikke overopphetes, ble hver aktuator syklet med maksimal hastighet og avstand. Temperaturen var deretter registreres hvert 5 min 1t og fant aldri overstige 39.9 ° C. Alle valideringstester ble utført minst 3 x.

Test ytelsen ved ble ren uniaxial enheten i fast-end konfigurasjonen brukt og sammenlignet med testresultater fra våre eksisterende lasting plattform som ble også utviklet in-house18. Ti 2-0 suturer ble testet til svikt i begge maskinene. Bildet var knyttede med tre knop for å opprette en stress-utvidelse i utvalget og avlede stress fra fixtures. Et måle lengden på 25,4 mm (1.0 in) ble brukt med en overføringshastighet på 0,61 mm/s (0.024 i / s). Den samme testen ble deretter utført med eksisterende lasting maskin, der aktuator hastigheten ble doblet 1,22 mm/s (0.048 i / s) for å kompensere for enkelt aktuator. Alle tester ble fullført med 44,5 N (10 lb) load cellene. I tillegg ble rent uniaxial testing fullført for å bekrefte ingen forskjeller mellom relativ endene. En typisk Sutur tomt finnes i Figur 8. Grå stiplede linjen representerer resultater fra ren uniaxial enheten sammenlignet med svart punktert linje fra eksisterende fast-end enheten.

I alle tester, bildet mislyktes på knuten. Målingene bestående av stivhet, maksimal laste og forskyvning ved svikt viste ingen statistisk forskjell mellom de to maskinene for p < 0,05. Når det var bestemt enhetene gitt statistisk lignende resultater, ble ytterligere testing utført. Sutur materialegenskaper får ren uniaxial enheten i ren og fast-end konfigurasjoner var ikke statistisk forskjellige17.

Figure 1
Figur 1: enkel lessing machine utstyrt med en tre-punkts bøying fixture. Utformingen omfatter planar bevegelse langs X- og y-akser, legger til allsidighet av maskinen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: fabrikkert enhet vises (øverst) med motparten datamaskin modell (nederst). Uniaxial maskin komponentene er laget av aluminium. En solid modell benyttes under planlegging av enheten. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: en oppbygning av lasting plattformen med tog/frakt blokken vises i lilla. Den kommersielle vogner og guide rail sikre justering og på-aksen bevegelse. Oppbygning illustrerer bruken av skruene i monteringen av maskinen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: siden platene monteres på sporet av bunnplate. Siden platene sy bunnplate gjennom bunnen av basen. Som sett i figuren, har foran ansiktene til siden platene en maskinert spor som huser skinnen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5: jernbane og transport system utheves med fiolett farge. Tog/frakt blokken består av to kulelager vogner som aktiverer glatt glir sammen skinnen. I montering monterer blokken foran siden platene mens maskinert sporet sikrer justeringen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 6
Figur 6: montering tegne for lasting enheten. Aktuatorens front mount er knyttet til jernbane og utvidelse/retraksjonen aktuator tips beveger prøven. Tog/frakt blokken vises i lilla; aktuator mounts (foran og bak) er vist i rosa; koblingene vises i rødt; inventar er vist i gult. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7
Figur 7: Plexiglass friksjon klemmer på en loddrett, spor spor. Inkorporering av et spor spor tillater loddrett justering og bruke med et miljømessig bad (vises ikke). For å gi denne justeringen, brukes festeskruene til å heve og senke sporet. Venstre bildet viser samlingen eksploderte innslag fra foran; høyre bildet viser samlingen innslag fra baksiden. For å gripe prøven, er taggete tenner maskinert til klyper. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 8
Figur 8: Load-forskyvning data fra en Sutur test Grafen er plotting av en belastning-forskyvning kurve av en Sutur testet til å mislykkes. Sutur er en fiber og brukt her for å vise typisk form av en svikt kurve. Hvis fabrikere en maskin, erstattes hyssing eller garn med et lignende resultat. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Aktuator foran Mount: Klikk her for å laste ned denne filen. 

Aktuator montere : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Sokkelplate : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Bunnen klemme : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Vogn : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Last cellen kobling : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Jernbane : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Siden plater : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Glidebryteren Arm : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Topp klemme : Klikk her for å laste ned denne filen. 

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Målet med dette arbeidet var å designe og utvikle en kostnadseffektiv og pålitelig uniaxial loader for bruk med småskala prøver som vev og fiber. En enhet ble bygget som oppfyller kravene fastsatt samtidig være fleksibel nok i å tillate nye vedlegg til fremstille som brukeren må vokse. For eksempel vil enheten tillate testing av tørre og våte eksemplarer i en uniaxial eller fast-end konfigurasjon.

Avgjørende skritt i design og fabrikasjon av noen lasting enheten inkludere hensynet til materialet, kommersielle komponenter (vedlikehold), og ytelsen og fleksibiliteten til systemet. All maskinering ble fullført på en standard mill. Aluminium og plexiglass gir nødvendig stivhet for rammen og inventar. De kommersielle komponentene består av aktuatorer og tog/frakt blokk systemet. Samme aktuatorer brukes for både spenning og komprimering. Disse aktuatorer fungere godt i mekanisk testing plattformer gitt at når de er på, men ikke i bruk kraften til motoren stanses slik at leadscrew genererer ikke en dreiemoment og aktuatorer ikke overopphetes. Videre gir tog/frakt blokk systemet justering og enkelt vedlikehold. Systemet bruker to kulelager skruen vogner som sykle langs 15 mm (0,6 in)-brede spor. En vogn brukes per side plate koble aktuatoren til skinnen. Samlingen har 7800 N (1750 lb) dynamisk lastekapasitet og rommer en rekke prøver. Vognene inneholder interne olje reservoarer for å opprettholde smøring. Inventar holde prøven plattformen under testing. I tillegg holder prøven, knytte inventar til aktuatoren, slik at filtypen/tilbakekallingen av aktuatoren gjelder belaste prøven. For å imøtekomme en rekke prøver som krever ulike miljøer, gjør et vertikalt justerbar design inventar senkes i vann/media badekar for testing. Serrations skjære plexiglass bruker en dobbel vinkel cutter (90°) opprette "tenner" som gjør at en økt clamping og holde styrken av prøven under testing. Ved foten av abonnenten er en horisontal spor kjører langs bredden på platen. Taggete klemmen glir inn i sporet og holdes på plass med en skrue. På grunn av slot toleranse [+ 0.0127 mm (0.0005 in)] er en enkelt skrue tilstrekkelig til å holde kampen mens sporet holder det fra vri og opprettholder planar justering.

Hvis de grunnleggende prinsippene av design følges, maskinen er robust og feilsøking er minimal. Alle kommersielle komponenter skal kjøpes etter utforme enheten, men før fabrikere det. Har de kommersielle delene på hånden vil hjelpe med beslutningsprosessen og gir fysisk måling av dimensjoner og tråder som kan variere fra angitt her. Hvis enheten brukes for standard tester, enheten kan forenkles ved å eliminere mye fleksibilitet i utformingen, for eksempel eliminere justering innslag høyde og spor lengde.

Dette systemet gir for testing ikke tilgjengelig i vår lab på en kostnadseffektiv måte. Videre er ren uniaxial maskiner ikke allment tilgjengelige, slik at enheten ikke unødvendig duplisere eksisterende teknologi. Men vi har brukt enkel design teknikker og det er mange måter å utføre ren uniaxial lasting; eneste er representert her. Kommersielle enheter finnes for planar biaxial lasting, men disse er kostnadseffektive uoverkommelige for uniaxial lasting formål.

Ren uniaxial lasting maskinen kom til en total kostnad på ca $4000. Denne prisen var et resultat av kommersielle komponenter (aktuatorer kontrollere og veieceller). Metall maskinering ble fullført huset gratis materialkostnadene var under $100. Vi anslår at maskinering tiden var ca 60 timer med en typisk maskinering rate av om $75/ t, i hovedsak doble prisen. Men det er viktig å metall maskin enheten snarere enn tredimensjonale (3D) skrive den av plast. Rammen har å være stiv nok til å støtte lasting. Gitt rammen er ca 1,25 cm (0.5 in) tykk, rammen ville lett støtte prøver 2 x - 3 x så sterk, legge til fremtidig bruk. Sammenligning kan kommersielle lasting maskiner lett overskride $100.000. Det er imidlertid viktig å merke seg at disse kommersielle maskinene innarbeide tilbakemeldinger som gjør at Last-kontroll eller forskyvning-kontroll testing. Denne plattformen utnytter forskyvning kontroll (aktuator motion) og er ikke altfor komplisert. Forskerne trenger mekanisk testing finner at med litt innsats, kan de utvikle sin egen lasting plattformer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av den nasjonale institutter helse NIDCR [DE022664].

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Power supply, 24 V DC 2.5 A out, 100-240 V AC in, plug for North America  Zaber Technologies inc PS05-24V25
6 pin mini din-male to female PS/2 extension cable Zaber Technologies inc T-DC06
Stepper motor controller, 2 phase Zaber Technologies inc A-MCA
Linear actuator, NEMA size 11, 30 mm travel, 58 N maximum continuous thrust Zaber Technologies inc NA11B30
Corrosion resistant maintenance-Free Ball Bearing Carriages and Guide Rails McMaster-Carr 9184T31
6061-t6 Aluminum Stock McMaster-Carr NA
Plexiglas Stock McMaster-Carr NA
Canister load cell, 4.5N Honeywell Sensotec NA
USB to 6 pin mini-din Universal  NA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Cite this Article

Thoerner, R. P., King, J. D., Saunders, M. M. Application of Design Aspects in Uniaxial Loading Machine Development. J. Vis. Exp. (139), e58168, doi:10.3791/58168 (2018).More

Thoerner, R. P., King, J. D., Saunders, M. M. Application of Design Aspects in Uniaxial Loading Machine Development. J. Vis. Exp. (139), e58168, doi:10.3791/58168 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter