牙體硬組織的磨耗作用是口腔中的常見現(xiàn)象,包括牙齒之間的磨耗、牙齒上修復(fù)材料的磨耗、刷牙過程中牙刷及牙膏對(duì)牙齒及牙齒上的修復(fù)材料的磨耗等。研究牙體硬組織或修復(fù)材料的磨耗,可以為研制新的耐磨修復(fù)材料及預(yù)防或延緩牙齒磨損提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)方向。由于口腔有許多不可控制的因素,很難進(jìn)行磨耗試驗(yàn)的在體研究,因此大多數(shù)研究是在體外的磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。本課題與上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔修復(fù)科、上海市口腔病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作,研制了一種牙體硬組織材料磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī),為牙體硬組織材料磨耗研究提供了實(shí)驗(yàn)手段。 本課題研制的牙體硬組織材料磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī),采用凸輪機(jī)構(gòu)或偏心輪機(jī)構(gòu),模擬人體在咀嚼過程中牙體材料間的磨耗作用,為牙體硬組織材料磨耗研究提供了手段。該實(shí)驗(yàn)機(jī)包括磨耗運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電力驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)、咬合力檢測系統(tǒng)三部分。 在磨耗運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)部分,設(shè)計(jì)了兩種方案：第一種方案采用恒定的垂直咬合力,用偏心輪機(jī)構(gòu)來控制牙體的水平位移,以此實(shí)現(xiàn)牙體材料之間的相對(duì)磨耗運(yùn)動(dòng)；第二種方案采用直動(dòng)平底盤形凸輪機(jī)構(gòu)來控制上牙的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,采用三次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律與正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的組合曲線來擬合凸輪輪廓,較好地模擬了牙齒的咀嚼運(yùn)動(dòng)規(guī)律：既有上下牙之間可變的咬合作用力,又有上下牙間的水平相對(duì)位移。 在電力驅(qū)動(dòng)與控制部分,通過變頻調(diào)速系統(tǒng)控制交流電機(jī),驅(qū)動(dòng)凸輪或偏心輪機(jī)構(gòu),可在線設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)牙體咀嚼頻率的在線調(diào)節(jié)；采用PLC作為控制器,在偏心輪或凸輪上安裝接近開關(guān),可對(duì)磨耗循環(huán)次數(shù)進(jìn)行在線計(jì)數(shù)和顯示,可預(yù)設(shè)咀嚼循環(huán)的目標(biāo)次數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)。 在咬合力檢測部分,采用壓力傳感器檢查咬合力在豎直方向上的分力,通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和顯示面板,可在線檢測咀嚼力的垂直分力,并可在線觀察咬合垂直分力的變化情況。 在研制的“恒咬合力磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)”的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了牙體硬組織材料的磨耗實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的可行性。該系統(tǒng)已被上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔修復(fù)科、上海市口腔病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用。
【學(xué)位單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：R783.1
【部分圖文】：

料在特定磨耗機(jī)制下的磨耗特性，如通過電鏡對(duì)材料表面細(xì)微變化、材料特征的觀察，描述磨耗規(guī)律、材料性能。國內(nèi)研制的一種v型牙科磨耗試驗(yàn)機(jī)[6J如圖1一1所示，它一定程度減少了現(xiàn)存的問題。該試驗(yàn)機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要由控制部分、傳動(dòng)部分和磨耗部分(磨耗頭)組成，其整體外形呈房子狀，驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)均位于試驗(yàn)機(jī)的內(nèi)部。V型牙科磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)主要用來定量測試口腔內(nèi)牙齒及修復(fù)材料的磨損情況，可測定不同刷毛硬度的牙刷及不同刷牙壓力對(duì)牙齒硬組織的磨損情況，不同牙膏磨擦劑對(duì)牙齒硬組織的磨損情況，以及各種牙齒修復(fù)材料的磨耗性能的測定。通過這些測定，不但能定量評(píng)價(jià)口腔內(nèi)的磨損現(xiàn)象，而且能為牙刷的設(shè)計(jì)、牙膏磨擦劑的選擇、牙齒修復(fù)材料的配方設(shè)計(jì)提供重要的評(píng)價(jià)反饋信息。該磨耗機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下。彈簧加力裝置滑動(dòng)桿計(jì)數(shù)器試樣固定架磨耗頭及對(duì)磨體試樣v型擺動(dòng)臂連接桿合輪圖1一IV型牙科磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)電機(jī)功率60W，輸出轉(zhuǎn)數(shù)120r八nin以下可一調(diào);磨耗頭運(yùn)動(dòng)速度:7200次爪以下可調(diào)

料在特定磨耗機(jī)制下的磨耗特性，如通過電鏡對(duì)材料表面細(xì)微變化、材料特征的觀察，描述磨耗規(guī)律、材料性能。國內(nèi)研制的一種v型牙科磨耗試驗(yàn)機(jī)[6J如圖1一1所示，它一定程度減少了現(xiàn)存的問題。該試驗(yàn)機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要由控制部分、傳動(dòng)部分和磨耗部分(磨耗頭)組成，其整體外形呈房子狀，驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)均位于試驗(yàn)機(jī)的內(nèi)部。V型牙科磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)主要用來定量測試口腔內(nèi)牙齒及修復(fù)材料的磨損情況，可測定不同刷毛硬度的牙刷及不同刷牙壓力對(duì)牙齒硬組織的磨損情況，不同牙膏磨擦劑對(duì)牙齒硬組織的磨損情況，以及各種牙齒修復(fù)材料的磨耗性能的測定。通過這些測定，不但能定量評(píng)價(jià)口腔內(nèi)的磨損現(xiàn)象，而且能為牙刷的設(shè)計(jì)、牙膏磨擦劑的選擇、牙齒修復(fù)材料的配方設(shè)計(jì)提供重要的評(píng)價(jià)反饋信息。該磨耗機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下。彈簧加力裝置滑動(dòng)桿計(jì)數(shù)器試樣固定架磨耗頭及對(duì)磨體試樣v型擺動(dòng)臂連接桿合輪圖1一IV型牙科磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)電機(jī)功率60W，輸出轉(zhuǎn)數(shù)120r八nin以下可一調(diào);磨耗頭運(yùn)動(dòng)速度:7200次爪以下可調(diào)

按上述測量牙咬合力和牙位移的方法，將反射面和光纖位移傳感器分別固定在測試者的被測牙齒和鄰近牙齒上，準(zhǔn)備測量牙位移[”];同時(shí)，將準(zhǔn)備好的力傳感器放入被測牙齒對(duì)之間。測量系統(tǒng)框圖如圖1一4所示。半半半半半半半半半半半導(dǎo)體激光器 器器翼鑫鑫 光光纖位移傳感器器器:光電放大電路 路路 路路路路路路計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì) 計(jì)計(jì) 計(jì)計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)電電電電電電電電荷放大器器器模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 器 器器器器器力力傳感器器器 器器器器器器器器器 圖14人體牙齒咀嚼狀況的實(shí)時(shí)測量框圖這是到目前為止牙醫(yī)界第一次對(duì)人體牙齒咀嚼過程的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測量，得到一幅完整的人體牙齒咀嚼過程中受力分析和運(yùn)動(dòng)狀況圖。為今后解決諸如牙齒咀嚼狀況的一般運(yùn)動(dòng)方程，牙齒相對(duì)于領(lǐng)骨運(yùn)動(dòng)的阻尼系數(shù)等研究工作提供了可能。同l時(shí)也討論了口腔這一特殊的測量環(huán)境中一些影響測量準(zhǔn)確度的因素。國外同類儀器的上下牙相對(duì)位移動(dòng)作，多以電氣線路控制電機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，即卜卜牙:的咬合動(dòng)作是通過兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)絲杠來實(shí)現(xiàn)的。工作時(shí)要求電機(jī)要有正反轉(zhuǎn)，其設(shè)計(jì)方案復(fù)雜，制作成本高，操作和控制不便，不宜推行�，F(xiàn)有技術(shù)下，!幾業(yè)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行的磨耗試驗(yàn)多以被試件在一定作用力的情況下磨耗次數(shù)、日寸間等參數(shù)的曲線來評(píng)定試件的耐磨性能。傳統(tǒng)的磨耗試驗(yàn)難以在一臺(tái)儀器卜進(jìn)行，因而影響了試驗(yàn)所得參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。美國HAKE公司設(shè)計(jì)的磨耗試驗(yàn)儀!’“}為兩個(gè)回轉(zhuǎn)_〔作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可安裝試件，試件可繞軸線轉(zhuǎn)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2816425