CN110024752B - 一种用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，包括：圆柱套筒，其一端为中空结构，另一端能够与试验机的机头可拆卸连接；中央连接块，其包括垂直固连的圆柱体和长方体，圆柱体的一端垂直设置在长方体的侧面，另一端可转动地套设在中空结构内，长方体中部设置多个第一通孔，第一通孔与圆柱体垂直；昆虫胫骨固定块，其设置多个第二通孔，并且昆虫胫骨固定块的相对侧面分别设置第一昆虫后腿胫骨槽和第二昆虫后腿胫骨槽；螺栓，其同时穿过第一通孔和第二通孔，用于将中央连接块和昆虫胫骨固定块可拆卸的固定连接。本发明能够使胫骨在水平面实现360°转动，竖直面实现0～90°转动，以使胫骨摩擦位置与固定在底座上的股骨摩擦位置进行精确对正。
Description
技术领域
本发明涉及昆虫试验的夹具领域，尤其涉及一种用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具。
背景技术
直翅目昆虫(如螽斯、蟋蟀、蝗虫等)关节摩擦过程是围绕胫骨股骨接合处的枢轴进行旋转的一个运动过程。由于目前受仪器设备条件的限制，无法测试昆虫关节旋转运动时的摩擦系数。目前，没有专门用于昆虫腿关节摩擦试验的仪器，只能改装现有的摩擦磨损试验机用于研究昆虫腿关节的摩擦性能。因此需要将自然状态下昆虫关节的旋转摩擦运动过程分解为多个短距离的水平往复摩擦过程，以便于更好地利用现有机器设备(UMT-2)测试昆虫腿关节运动时的摩擦系数。直翅目昆虫腿关节运动过程中，后腿胫骨和股骨相互摩擦的角度在不断变化，因此，进行直翅目昆虫腿关节摩擦试验时需不断调整胫骨和股骨之间的角度，根据试验需求，需要设计一种夹具，使胫骨可以调整角度，与粘贴在水平面的股骨进行接触，从而进行摩擦试验。
发明内容
本发明为解决目前的技术不足之处，提供了一种用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，能够使胫骨在水平面实现360°转动，竖直面实现0～90°转动，以使胫骨摩擦位置与固定在底座上的股骨摩擦位置进行精确对正。
本发明提供的技术方案为：一种用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，包括：
圆柱套筒，其一端为中空结构，另一端能够与试验机的机头可拆卸连接；
中央连接块，其包括垂直固连的圆柱体和长方体，所述圆柱体的一端垂直设置在所述长方体的侧面，另一端可转动地套设在所述中空结构内，所述长方体中部设置多个第一通孔，所述第一通孔与所述圆柱体垂直；
其中，所述第一通孔与所述圆柱体垂直；
昆虫胫骨固定块，其设置多个第二通孔，并且昆虫胫骨固定块的相对侧面分别设置第一昆虫后腿胫骨槽和第二昆虫后腿胫骨槽；
螺栓，其同时穿过所述第一通孔和所述第二通孔，用于将所述中央连接块和所述昆虫胫骨固定块可拆卸的固定连接。
优选的是，
所述圆柱套筒包括：
套筒，其为中空结构；
轴端，其与所述套筒同轴固连；
圆盘，其套设在所述套筒和所述轴端连接处。
优选的是，
所述圆柱套筒的外壁设置螺纹孔。
优选的是，
所述第一通孔和所述第二通孔的个数均为2个；以及
所述第一通孔与所述第二通孔的半径相同。
优选的是，
所述第一通孔的孔间距与所述第二通孔的孔间距不同。
优选的是，
所述第一昆虫后腿胫骨槽和所述第二昆虫后腿胫骨槽的长度、深度和宽度均不相同。
优选的是，
所述第一昆虫后腿胫骨槽的长度为5～13mm，宽度为0.8～1.3mm，深度为0.3～0.8mm；以及
所述第二昆虫后腿胫骨槽的长度为3～8mm，宽度为0.3～0.8mm，深度为0.2～0.6mm。
优选的是，
所述圆盘边缘对称设置两个定位槽。
优选的是，
所述圆柱套筒、所述中央连接块和所述昆虫胫骨固定块均采用金属材料制成。
优选的是，还包括：
紧定螺丝，其可匹配设置在所述螺纹孔内。
本发明所述的有益效果：本发明为了解决目前没有专门用于直翅目昆虫腿关节摩擦试验用的仪器而改造现有摩擦试验机所设计的夹具，该夹具能够使胫骨在水平面实现360°转动，竖直面实现0～90°转动，以使胫骨摩擦位置与固定在底座上的股骨摩擦位置进行精确对正。
附图说明
图1为本发明所述的用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具整体结构图。
图2为本发明所述的用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具侧面视图。
图3为本发明所述的圆柱套筒示意图。
图4为本发明所述的圆柱套筒的A-A半剖视图。
图5为本发明所述的中央连接块示意图。
图6为本发明所述的胫骨块示意图。
图7为图6胫骨固定金属块的B向视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-2所示，本发明提供一种用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，主要包括三个部分：圆柱套筒100、中央连接块200和昆虫胫骨固定块300。圆柱套筒100的一端为中空结构，另一端能够与试验机的机头可拆卸连接。
如图5所示，中央连接块200包括垂直固连的圆柱体210和长方体220，所述圆柱体210的一端垂直设置在所述长方体220的侧面，另一端可转动地套设在所述圆柱套筒100的中空结构内，可以实现水平面多角度的转动。所述长方体220的中部设置第一通孔221，所述第一通孔221的中心轴线与所述圆柱体210的中心轴线垂直；昆虫胫骨固定块300的一表面具有第二通孔310，两相对侧面分别设置两个昆虫后腿胫骨槽320。当调节好中央连接块200和昆虫胫骨固定块300的相对位置关系后，第二通孔310与第一通孔221相对设置，螺栓穿过所述第一通孔221和所述第二通孔310，用于固定昆虫胫骨固定块300与长方体220的相对位置关系。
在另一实施例中，如图3-4所示，所述圆柱套筒100包括三个部分：轴端110、圆盘120和套筒130；其中，所述轴端110与所述套筒130同轴固连，并且连接处外部套设圆盘120；所述套筒130为中空结构，底端(不与轴端110相连的一端)具有开口，所述套筒130的中空结构用于容纳圆柱体210。在圆盘120的边缘处对称设置两个定位槽121。在所述套筒130的外壁设置螺纹孔131。紧定螺丝可匹配设置在所述螺纹孔内。圆柱套筒100上部的轴端110能够插入到摩擦磨损试验机(UMT-2)的机头内部，通过圆柱套筒100上部圆盘120的两个定位槽121定位，并通过机头上的紧定固定的螺丝紧固。圆柱套筒100下部是中空的套筒130，中央连接块200(外观如图3所示)的圆柱体210能够插入其中，并能够进行转动，通过1个紧定螺丝进行二者的固定。
在另一实施例中，第二通孔310与第一通孔221的个数均为2个；所述第一通孔221与所述第二通孔310的半径相同，孔间距可以不一致。
在另一实施例中，两个所述昆虫后腿胫骨槽设置在胫骨固定块300的两侧，远离第二通孔310的，两个所述昆虫后腿胫骨槽的长度、深度和宽度均不相同，其具体尺寸大小根据直翅目昆虫(螽斯、蟋蟀、蝗虫等)后腿胫骨的尺寸确定，其作用是放置昆虫后腿胫骨，避免测试过程中昆虫后腿胫骨发生晃动，影响测试结果。
在另一实施例中，如图6-7所示，两个所述昆虫后腿胫骨槽320包括第一昆虫后腿胫骨槽322和第二昆虫后腿胫骨槽321；其中，所述第一昆虫后腿胫骨槽322的长度为5～13mm，宽度为0.8～1.3mm，深度为0.3～0.8mm；所述第二昆虫后腿胫骨槽321的长度为3～8mm，宽度为0.3～0.8mm，深度为0.2～0.6mm。
在另一实施例中，所述圆柱套筒100、所述中央连接块200和所述昆虫胫骨固定块300均采用金属材料制成。
试验开始前，将昆虫胫骨放进胫骨固定块300的昆虫后腿胫骨槽320内，并用专用胶带进行二次固定，将股骨粘贴到机器底座上。然后，将圆柱套筒100的轴端110插入到机头内部，通过两个定位槽121定位，螺丝进行紧固。旋转中央连接块200使昆虫腿关节胫骨轴线处于摩擦磨损试验机底座往复运动平面内，然后用紧定螺丝固定。中央连接块200和昆虫胫骨固定块300上都有至少一个直径相同的通孔，从两个零件中选择合适的两个孔插入螺栓。调节胫骨固定块300使其上的胫骨关节头摩擦部位对准下部股骨关节腔摩擦部位，然后用螺栓扳手进行紧固。如此，固定在胫骨固定块300上的昆虫胫骨就能够以试验要求的角度对准机器底座上的昆虫股骨，从而进行昆虫腿关节摩擦试验。
在进行摩擦试验时，整个装置相当于一个刚体，零件之间没有相对运动。停机之后，可以根据需要调节中央连接块200和昆虫胫骨固定块300的相对位置，从而调节胫骨固定块300上的昆虫胫骨与机器底座上昆虫股骨的摩擦角度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.一种用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，其特征在于，包括：
圆柱套筒，其一端为中空结构，另一端能够与试验机的机头可拆卸连接；中央连接块，其包括垂直固连的圆柱体和长方体，所述圆柱体的一端垂直设置在所述长方体的侧面，另一端可转动地套设在所述中空结构内，所述长方体中部设置多个第一通孔，所述第一通孔与所述圆柱体垂直；
其中，所述第一通孔与所述圆柱体垂直；
昆虫胫骨固定块，其设置多个第二通孔，并且昆虫胫骨固定块的相对侧面分别设置第一昆虫后腿胫骨槽和第二昆虫后腿胫骨槽；
螺栓，其同时穿过所述第一通孔和所述第二通孔，用于将所述中央连接块和所述昆虫胫骨固定块可拆卸的固定连接；
所述圆柱套筒包括：
套筒，其为中空结构；
轴端，其与所述套筒同轴固连；
圆盘，其套设在所述套筒和所述轴端连接处；
所述圆柱套筒的外壁设置螺纹孔；
所述第一通孔和所述第二通孔的个数均为2个；以及所述第一通孔与所述第二通孔的半径相同；
所述第一通孔的孔间距与所述第二通孔的孔间距不同；
所述第一昆虫后腿胫骨槽和所述第二昆虫后腿胫骨槽的长度、深度和宽度均不相同。
2.根据权利要求1所述的用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，其特征在于，所述第一昆虫后腿胫骨槽的长度为5～13mm，宽度为0.8～1.3mm，深度为0.3～0.8mm；以及所述第二昆虫后腿胫骨槽的长度为3～8mm，宽度为0.3～0.8mm，深度为0.2～0.6mm。
3.根据权利要求1所述的用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，其特征在于，所述圆盘边缘对称设置两个定位槽。
4.根据权利要求1所述的用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，其特征在于，所述圆柱套筒、所述中央连接块和所述昆虫胫骨固定块均采用金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的用于昆虫腿关节摩擦试验的夹具，其特征在于，还包括：
紧定螺丝，其可匹配设置在所述螺纹孔内。
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