一种模拟啮齿动物啃咬的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械装置技术领域，特别是涉及一种模拟啮齿动物啃咬的装置，具体的是一种能够有效模拟咬合力有限但咬合次数多的模拟啮齿动物啃咬的装置。
【背景技术】
[0002]长期以来，光缆等线缆一直受到啮齿类动物的侵害，啮齿类动物的牙齿会反复啃咬线缆的护层，使线缆的护层受损，缆芯受到环境侵袭进而影响线缆的传输性能或造成漏电等危险。
[0003]目前，对光缆等线缆防鼠或其他啮齿类动物性能的试验方法主要是国家标准GB/T29199-2012中规定的三种方法:
[0004](I)方法A循环鼠咬腐蚀法
[0005]该方法使用实验室用活鼠和指定腐蚀液，通过鼠咬和化学腐蚀交替进行的“鼠咬一一化学腐蚀”循环，对光缆缆芯以外的结构由外到内进行测试，直到光缆的最内层金属铠装被鼠咬或化学腐蚀穿透性破坏。测试时，首先对光缆进行一定时间的鼠噬咬破坏，造成光缆外层较软材料的穿透性破坏，并导致一层或多层金属铠装暴露。鼠咬也对暴露的金属铠装造成一定程度的机械损伤。然后，利用化学腐蚀对受到损伤并暴露的金属铠装层进行腐蚀穿孔时间测试。“鼠咬一一化学腐蚀”测试循环以金属铠装的腐蚀穿孔作为结束。剥除全部戴尔光缆试样被破坏的金属铠装层及其外层结构，进行下一循环的测试，当光缆的最内层金属铠装被鼠咬或化学腐蚀破坏后，整个测试过程结束。
[0006]鼠咬测试使用20只分别关在不同鼠笼中的12-24周龄、健康的实验室用SD大鼠进行。雌鼠和雄鼠的数量各占50%，试验用鼠不重复使用。鼠咬持续时间:对于新的试样或剥除已破坏铠装层的光缆试样鼠咬10天。到时间后金属铠装层暴露的鼠笼数不足8个，则延长全部鼠笼鼠咬时间5天。超过8个则剥除已经被破坏的铠装层，对内层重新进行试验直到全部铠装层被破坏或到制定的天数。
[0007]方法A循环鼠咬腐蚀法存在问题:该方法使用活的实验室用大鼠进行试验，而实际上各个区域的啮齿类动物种群不同，而且差异很大，仅我国境内就有松鼠科、鼯鼠科、河狸科、仓鼠科、鼠科等10科75属216种，仅使用SD大鼠进行试验可能与实际情况相差很远。同时，方式使用活鼠自发地啃咬线缆试样，方法带有很大的随机性，试验周期也较长。对实验室用鼠的养殖、操作、试验后处理都需要有特定的程序，否则可能造成环境的污染或危害试验人员的健康。
[0008](2)方法B机械模拟鼠咬法
[0009]本方法选取在光缆应用环境中种群数量大且对光缆危害频繁的单一鼠种或不同鼠种的门牙，制作成动物真牙组件。通过测定真牙的刺入力特性，制作出模拟其典型刺入力特性的金属仿真牙组件。使用金属仿真牙组件机械刺入试验的方法模拟啮齿类动物对光缆用金属铠装材料的噬咬破坏，测定光缆用金属铠装保护材料的耐鼠咬能力。方法用于评估选定的啮齿类动物破坏光缆铠装层需要的刺穿力值和金属铠装材料耐制定鼠种一次咬穿的力值。
[0010]方法B机械模拟鼠咬法存在问题:该方法使用真鼠牙或仿真鼠牙对缆线的护层进行一次性穿透试验，与啮齿类动物实际啃咬线缆时的动作有很大差异。1968年刊登在《Zoology》期刊的文章《Acinefluorographic study of mandibular movement duringfeeding in the rat(Rattus norvegicus)》通过焚光电影照相研究了鼠类的口腔动作，研究表明在啃咬硬物时，鼠类的下颂骨前伸，靠上门牙抵住硬物下牙反复凿击破坏硬物，是一个多次重复的动作。因此，一次性未穿透并不能表征线缆的护层在啮齿类动物的反复啃咬动作下不会被破坏。
[0011](3)方法C直接鼠咬法
[0012]本方法根据需要，采用在光缆应用环境中种群数量大且对光缆危害频繁的单一鼠种或不同鼠种对光缆或护套材料试样进行鼠咬试验，观察分析动物对光缆试样、不同种类光缆护套材料的噬咬统计特征，得到咬掉制定体积的护套材料所需的噬咬次数。不同鼠种对同一材料的噬咬次数(对于光缆则是各层材料噬咬次数的叠加)之比可反映出该材料(光缆护套层)对不同鼠种的抵抗能力差异。同一鼠种对不同材料的噬咬次数(对于光缆则是各层材料噬咬次数的叠加)之比可反映出不同材料(光缆护套层)对同一鼠种的抵抗能力差升。
[0013]试验采用野生的啮齿类(鼠)进行试验，使用每组不少于20只评估鼠种，分A、B两个组，雌雄各半。每天定时观察试样被鼠咬破坏的情况，并对破坏部分进行照相与记录，收集可见的散落于鼠笼中或鼠粪中的被咬下的材料碎肩，消毒、洗净干燥后，选择双齿痕型和单齿痕型碎肩，用量具测试碎肩的重量和厚度。当某一编号鼠对测试试样噬咬收集到的双齿痕型和单齿痕型碎肩的对应鼠单门齿咬痕合计数量超过100个时，结束试验。当满足结束要求的试样和对照试样数量均超过雌雄各7只时，整个试验结束。通过计算齿痕碎肩的平均体积计算光缆的耐鼠咬能力。
[0014]方法C直接鼠咬法存在问题:该方法使用活的特定鼠种进行试验，但是实际上数量较大的某特定鼠种收集起来极为困难，难以操作，而且可能对操作人员的健康造成危险和环境污染。该方法需要收集和统计啮齿类动物自发啃咬线缆后的碎肩，并计算碎肩体积，试验带有随机性且计算复杂。该方法仅适用于评估有机物护套的啮齿类动物能力，对于金属铠装层的啮齿类动物评估能力有局限性，而金属铠装层是实际上起到长期防啮齿类动物的关键。
[0015]另一些技术和专利以医学、医学研究或制作假牙为目的用机械装置模拟人的咬合动作，如201380063375.6咬合测试仪。未见有模拟啮齿类动物反复咬合动作的机械装置设计的公开文件，不能有效的模拟啮齿动物啃咬的特性，成本高、效率低、结果不准确。
【发明内容】
[0016](一)要解决的技术问题
[0017]本发明要解决的技术问题是对光缆等线缆防鼠或其他啮齿类动物性能的试验装置，一些技术和专利以医学、医学研究或制作假牙为目的用机械装置模拟人的咬合动作，如咬合测试仪。未见有模拟啮齿类动物反复咬合动作的机械装置设计的公开文件，目前的装置不能有效的模拟啮齿动物啃咬的特性，解决试验成本高、效率低、结果不准确的问题。
[0018](二)技术方案
[0019]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种模拟啮齿动物啃咬的装置，该模拟啮齿动物啃咬的装置包括:机械上颂、机械下颂、驱动单元及传感器;所述机械上颂与所述机械下颂铰接，所述机械上颂与所述机械下颂的一端均对应设置有机械牙，另一端由所述驱动单元驱动上下移动，所述传感器设置于所述机械上颂和/或所述机械下颂上。
[0020]优选地，还包括传送单元，所述传送单元包括限位板及两个定位器，所述定位器分别与所述机械上颂及机械下颂连接，所述限位板上对应于所述定位器设置有限位槽，所述驱动单元驱动所述定位器上下移动。
[0021]优选地，所述传送单元还包括导向板，所述导向板对应于所述定位器上设置有导向槽，所述定位器上设置有定位滑轮，所述驱动单元驱动所述导向板移动，从而带动所述定位滑轮上下移动。
[0022]优选地，所述定位器分别通过固定轴与所述机械上颂及机械下颂连接。
[0023]优选地，所述导向槽包括上颂导向槽及下颂导向槽，所述上颂导向槽及下颂导向槽由所述导向板的外部向内部呈八字形设置。
[0024]优选地，还包括设置于所述导向板与所述驱动单元之间的弹簧件。
[0025]优选地，还包括控制器，所述控制器分别与所述传感器及驱动单元连接，达到预设力值时中止所述驱动单元本次工作，并修正所述驱动单元下一次咬合的驱动力。
[0026]优选地，所述驱动单元为电磁驱动推力线圈。
[0027]优选地，所述机械上颂与所述机械下颂通过轴铰接。
[0028]优选地，所述机械牙包括可拆卸地设置于机械上颂上的机械上牙，及可拆卸地设置于机械下颂上的机械下牙。
[0029](三)有益效果
[0030]本发明的上述技术方案具有如下优点:本发明提供的模拟啮齿动物啃咬的装置中的机械上颂与机械下颂铰接，机械上颂与机械下颂的一端均对应设置有机械牙，另一端由驱动单元驱动上下移动，传感器设置于机械上颂和/或机械下颂上。本发明的模拟啮齿动物啃咬的装置中传感器测量机械上颂和/或机械下颂的咬合动作在咬合力达到一定的力值时，中止且迅速复位开始下一次咬合，能够模拟啮齿动物啃咬时咬合力有限但咬合次数多的特点;具有结构简单及模拟结果准确的优点。
【附图说明】
[0031 ]图1为本发明实施例模拟啮齿动物啃咬的装置的正面结构示意图；
[0032]图2为本发明实施例模拟啮齿动物啃咬的装置的侧面结构示意图；
[0033]图3为本发明实施例采用模拟啮齿动物啃咬的装置进行模拟啮齿动物啃咬的方法的流程图。
[0034]图中:1:机械上牙;2:传感器;3:轴;4:机械上颂;5:限位板;6:上颂定位器;7:上定位滑轮;8:导向板;9:电磁驱动推力线圈；10:下定位滑轮；11:下颂定位器；12:机械下颂；13:机械下牙;14:上颂导向槽;15:下颂导向槽。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]如图1至图2所示，本发明实施例提供了一种模拟啮齿动物啃咬的装置，该模拟啮齿动物啃咬的装置:机械上颂4、机械下颂12、驱动单元及传感器2;所述机械上