技术领域
本实用新型属于拔出力测试装置技术领域，涉及一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置。
背景技术
交叉韧带损伤是临床常见的膝关节疾病之一，目前，前后交叉韧带损伤的骨科手术常采用十字韧带重建的方法，在胫骨与股骨的部位钻取骨隧道，再用界面螺钉通过挤压的方式将肌腱和韧带固定在骨隧道中。所以，界面螺钉的固定强度是决定手术成败的关键。
然而，目前还没有测试界面螺钉轴向拔出力的方法，现有技术都是参考YY/T 0509和YY/T 1504行标中轴向拔出力的方法，这两个都是针对接骨螺钉的标准，而界面螺钉和接骨螺钉存在结构上的不同，界面螺钉轴向拉拔力直接用接骨螺钉的测试方法存在一定的不合理之处，具体如下：
(1)夹持方式方面：接骨螺钉结构上有形状规则的宽大头部且为实心结构，有利于夹具的固定和
夹持；而界面螺钉尾部小而短，且是中空结构，特别是可吸收界面螺钉，降解后强度普遍下降，普通夹具使用施加压力的方法夹持界面螺钉，会导致接触面积小而导致螺钉滑脱，或者螺钉强度低而导致螺钉的断裂；
(2)螺钉固定方面：接骨螺钉上下部分螺纹直径和螺距一致，只需根据螺钉直径即可确定钻孔大小和旋入深度；界面螺钉整体有一定的锥度，头部小尾部大，旋入深度小引起拔出力值比实际偏小，旋入深度大会影响螺钉的夹持固定，且钻孔尺寸不好确定；
(3)载荷施加方向方面：接骨螺钉和界面螺钉的使用场景不同，接骨螺钉主要用于骨折部位的固定，根据结构的特点轴向力只会向螺钉头部方向，而界面螺钉主要用于韧带重建固定，轴向力向螺钉尾部方向，与接骨螺钉行标中的载荷方向正好相反。
针对螺钉轴向力拉拔力测试装置，现有技术都是依据YY/T 0509和YY/T 1504行标中轴向拔出力的方法而设计的，如专利CN 210513912 U《一种聚乳酸螺钉轴向拔出力试验的固定夹具》和CN 208537375 U《螺钉轴向拔出力试验加载装置》，只适用于接骨螺钉的测试，无法用于界面螺钉的测试。
因此，亟待研究一种适合界面螺钉测试轴向拔出力的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，包括试验块、界面螺钉拉拔杆和试验块固定底座；
试验块中设有孔径略小于界面螺钉的最大螺钉直径的直通孔，使界面螺钉能完全没入试验块且使界面螺钉被牢固固定；螺钉直径为界面螺钉周面突起位置处的外径；试验块是由符合标准ASTM F1839要求的材料制造而成，其密度应与人体胫骨与股骨处骨密度接近；
界面螺钉拉拔杆包括依次排列的A段、B段和C段；A段和B段的形状和尺寸满足其能够插入界面螺钉的中空部分内；A段和B段的长度之和大于所述直通孔的长度，以保证界面螺钉拉拔杆能够从所述直通孔中伸出，与拉力试验机的加载装置连接；C段的形状和尺寸满足其能够在所述直通孔中自由运动，无法在界面螺钉的中空部分内运动，C段的形状和尺寸满足该条件
的目的是使其能够将载荷施加于界面螺钉；
试验块固定底座用于将试验块固定在拉力试验机的加载结构基台上；
试验块固定在拉力试验机的加载结构基台上后，试验块与拉力试验机的加载结构基台之间留有用于容置C段的空间，试验块上方留有供A段与拉力试验机的加载装置连接的空间。
本实用新型的用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置的使用方法为：将各部件组装在一起，将试验块固定底座固定在拉力试验机的加载结构基台上，将界面螺钉拉拔杆的A段与拉力试验机的加载装置连接，由其施加载荷LD，测试时拉力试验机会实时显示和记录载荷-位移曲线，能从曲线上判断是否发生位移，当螺钉的位移达到一定程度时，从肉眼上也可判断螺钉的位移，界面螺钉开始发生位移时的载荷即为最大轴向拔出力。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，直通孔的孔径介于界面螺钉的最大螺牙底径和最大螺钉直径之间；螺牙底径为界面螺钉周面沟槽处的外径。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，直通孔的孔径＝界面螺钉的最大螺牙底径+(最大螺钉直径-最大螺牙底径)/2。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，A段为圆柱段，其直径小于界面螺钉的最小内径(即界面螺钉的中空部分的最小直径)，使A段能在界面螺钉的中空部分内自由移动。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，B段的长度小于等于所述直通孔的长度。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，B段的形状和尺寸还满足其能够与界面螺钉的中空部分的内壁紧密贴合，B段的形状和尺寸满足该条件的目的是使其能够辅助载荷的施加，使界面螺钉固定不滑动，防止内部空隙而使界面螺钉受力不均而导致破裂，具体地，B段的形状随界面螺钉的中空部分的形状变化，其横截面呈三角形、四边形、六边形、梅花型或一些特殊形状等。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，C段为圆柱段，其直径大于界面螺钉的最大内径(即界面螺钉的中空部分的最大直径)，同时小于所述直通孔的孔径。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，试验块固定底座由上下两部分组成，上部分用于放置试验块和界面螺钉拉拔杆，下部分用于与拉力试验机的加载结构基台连接。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，试验块为立方块，试验块的结构设计于此能够保证固定的试验块顶部平面与样品中心轴线呈90°角，试验块和试验块固定底座间不产生相对移动和变形，为确保测试过程的一致性，试验块中的直通孔应采用合适的方法或设备进行加工，以确保直通孔与试验块顶部平面呈90°角；试验块固定底座的上部分为中空立方体结构，由上板、下板和三个侧板围成，上板上设有供A段穿出的通孔，下板上设有供C段嵌入的凹槽，凹槽主要限制界面螺钉拉拔杆的C段的移动来控制拉拔载荷与界面螺钉的方向在一条直线上，凹槽为槽宽等于C段直径的矩形凹槽或直径等于C段直径的圆形凹槽，使界面螺钉拉拔杆能更准确的定心。
如上所述的一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，试验块固定底座的下部分为圆柱状结构，其上设有贯穿试验块固定底座的下部分的通孔，便于底座固定于拉力试验机的加载结构基台上。
有益效果：
(1)本实用新型解决了界面螺钉材料强度引起的夹持容易变形或断裂的问题；
(2)本实用新型解决了界面螺钉外形引起的夹持困难的问题；
(3)基于本实用新型的装置的测试方法更接近于界面螺钉实际使用场景，测试数据更有代表性；
(4)本实用新型的装置能够实现界面螺钉拉拔力测试的标准化操作，减少操作引起的误差。
附图说明
图1为用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置的示意图；
图2为界面螺钉拉拔杆的示意图；
图3为试验块固定底座的示意图；
图4为界面螺钉的示意图；
图5为载荷-位移曲线图；
其中，1-试验块，2-试验块固定底座，2.1-试验块固定底座的上部分，2.2-试验块固定底座的下部分，3-加载结构基台，4-加载装置，5-界面螺钉拉拔杆，5.1-A段，5.2-B段，5.3-C段，6-界面螺钉，7-直通孔，8-凹槽，LD代表载荷，SD代表螺钉直径，TD代表螺牙底径。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种用于测试界面螺钉轴向拔出力的装置，如图1所示，包括试验块1、界面螺钉拉拔杆5和试验块固定底座2；
试验块1为立方块，其中设有孔径略小于界面螺钉6的最大螺钉直径的直通孔7，使界面螺钉6能完全没入试验块1且使界面螺钉6被牢固固定，螺钉直径(即图4中的SD)为界面螺钉6周面突起位置处的外径，优选地，直通孔7的孔径介于界面螺钉6的最大螺牙底径和最大螺钉直径之
间，螺牙底径(即图4中的TD)为界面螺钉6周面沟槽处的外径，更优选地，直通孔7的孔径＝界面螺钉6的最大螺牙底径+(最大螺钉直径-最大螺牙底径)/2；
如图2所示，界面螺钉拉拔杆5包括依次排列的A段5.1、B段5.2和C段5.3；A段5.1和B段5.2的长度之和大于直通孔7的长度，以保证界面螺钉拉拔杆5能够从直通孔7中伸出，与拉力试验机的加载装置4连接；A段5.1为圆柱段，其直径小于界面螺钉6的最小内径(即界面螺钉6中空部分的最小直径)，使A段5.1能在界面螺钉6的中空部分内自由移动；B段5.2的长度小于等于直通孔7的长度，B段5.2的形状和尺寸满足其能够插入界面螺钉6的中空部分内同时其能够与界面螺钉6的中空部分的内壁紧密贴合，B段5.2的形状和尺寸满足该条件的目的是使其能够辅助载荷的施加，使界面螺钉6固定不滑动，防止内部空隙而使界面螺钉6受力不均而导致破裂，具体地，B段5.2的形状随界面螺钉6的中空部分的形状变化，其横截面呈三角形、四边形、六边形、梅花型或一些特殊形状等，如图2所示，当界面螺钉6的中空部分为六棱柱状时，B段5.2的横截面呈六边形；C段5.3为圆柱段，其直径大于界面螺钉6的最大内径(即界面螺钉6中空部分的最大直径)，同时小于直通孔7的孔径，使其能够在直通孔7中自由运动，无法在界面螺钉6的中空部分内运动，便于将载荷施加于界面螺钉6；
试验块固定底座2用于将试验块1固定在拉力试验机的加载结构基台3上；如图3所示，试验块固定底座2由上下两部分组成，上部分2.1用于放置试验块1和界面螺钉拉拔杆5，下部分2.2用于与拉力试验机的加载结构基台3连接；试验块固定底座2的上部分2.1为中空立方体结构，由上板、下板和三个侧板围成，上板上设有供A段5.1穿出的通孔，下板上设有供C段5.3嵌入的凹槽8，凹槽8主要限制界面螺钉拉拔杆5的C段5.3的移动来控制拉拔载荷与界面螺钉6的方向在一条直线上，凹槽8为槽宽等于C段5.3直径的矩形凹槽或直径等于C段5.3直径的圆形凹槽，使界面螺钉拉拔杆5能更准确地定心；试验块固定底座2的下部分2.2为圆柱状结构，其上设有贯穿试验块固定底座2的下部分的通孔，便于底座固定于拉力试验机的加载结构基台3上。
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