Эргометр Советский патент 1985 года по МПК G01L5/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам медицинской диагностики, используемым для измерения и регистрации работы движущегося человека, например, при ходьбе или беге.

Известен эргометр, содержащий корпус, чувствительный элемент и суммирующее устройство с вариатором, связанное с чувствительным элементом при помощи однонаправленной муфты }.

Недостатком данного эргометра являются сложность регулировки и больщие габариты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является эргометр, содержащий корпус, маятник, пружину его подвеса, кинематически соединенные с маятником толкатель, храповое колесо и суммирующее устройство 2.

Недостатком известного эргометра является отрицательное влияние момента трогания маятника на его чувствительность. При небольщой скорости движения человека предварительно установленная жесткость пружины маятника может вообще не позволить тронуться маятнику с места, что приводит к уменьшению диапазона воспринимаемых частот. Кроме того, пользование механизмом регулирования создает неудобства, так как при каждом новом темпе движения человека необходимо регулировать диапазон скорости движения на .ходу.

Целью изобретения является повышение чувствительности и расщирение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что эргометр, содержащий корпус, маятник, пружину его подвеса, кинематически связанные с маятником толкатель, храповое колесо и суммирующее устройство, снабжен дополнительной пружиной с навивкой, противоположной по направлению навивке первой пружины, механизмом настройки, двумя зубчатыми колесами, жестко закрепленными на оси маятника, двумя барабанами-шестернями, образующими зубчатые пары с этими колесами и закрепленными на валу механизма настройки при помощи пружин, причем механизм настройки состоит из конических щестерен, две из которых жестко закреплены на его валу, а третья находится в зацеплении с ними.

Маятник соединен с толкателем с помощью серьги, шарнирно установленной в корпусе, и кулачка, жестко закрепленного на оси маятника.

Кроме того, передаточное отношение зубчатых пар должно быть не менее 6:1.

На фиг. 1 изображен предлагаемый эргометр, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Эргометр состоит из корпуса I, маятника 2 и зубчатых колес 3, установленных на оси 4, барабанов-щестерен 5 и 6 с пружинами 7 и 8 механизма настройки, выполненного в виде конических щестерен 9 и 10, жестко закрепленных на валу 11, и конической шестерни 12 с ручкой 13 настройки. На маятнике 2 установлен кулачок 14, взаимодействующий с щарнирно установленной в корпусе 1 серьгой 15, которая при помощи толкателя 16, храпового колеса 17 и вариатора 18 соединена с суммирующим устройством 19.

Барабаны-щестерни 5 и 6 установлены на одном валу 11 с коническими щестернями 9 и 10 с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами 3. Коническая щестерня 12 с ручкой 13 настройки служит приводом к коническим щестерням 9 и 10.

Для фиксации ручки 13 настройки в

0 требуемом положении служит винт 20. Настройка эргометра осуществляется установкой маятника 2 при помощи пружинно 8 в горизонтальное положение. Одновременно с установкой маятника производится

настройка эргометра на начальный режим работы. Для этого необходимо ручкой 13 настройки установить упругую жесткость пружин 7 и 8, соответствующую начальному режиму ходьбы, например 60 щагов/мин. Настройка осуществляется на стенде на0 стройки и проверки.

Предлагаемый эргометр работает следующим образом.

Во время движения человека (ходьб а или бег) колебания центра тяжести передаются маятнику 2 эргометра, укрепленного

5 на человеке с помощью поясного ремня (не показан). Маятник 2 совершает колебания вокруг оси 4, причем величина отклонения от горизонтального положения пропорциональна работе человека и передается чеQ рез зубчатые зацепления 3 и 5,3 и 6 с передаточным отнощением не - менее 6:1 пружина.м жесткости 7 и 8, которые одним концом закреплены на валу 11, а вторыми концами соединены с корпусами барабановшестерен 5 и 6. Направление навивки пружин 7 и 8 противоположное и, следовательно, отклонение маятника 2 в одну сторону от горизонтального положения повышает упругую жесткость одной пружины, а отклонение в другую сторону - упругую жесткость другой пружины.

Суммирующее устройство 19 работает от маятника 2, кулачка 14, серьги 15, толкателя 16, храпового колеса 17 и вариатора 18.

Количество зубьев, на которое повернется храповое колесо 17, пропорционально амплитуде колебания маятника 2, что и позволяет измерять работу человека в зависимости от величины колебания центра

тяжести, а индивидуальные данные человека: вес, рост, вводятся через вариатор 18, который дает поправочный коэффициент: Соединение маятника с толкателем посредством серьги и кулачка позволяет увеличить амплитуду колебания маятника до 90°, что увеличивает чувствительность эргометра.

Снабжение эргометра дополнительной пружиной с навивкой, противоположной навивке первой пружины, и установка пружин с зубчатыми парами 3 и 5, 3 и 6 жесткой подвескрй маятника на валу механизма настройки позволяет при любых амплитудах маятника (любой скорости передвижения человека) автоматически установить жесткость подвески, регистрируя суммирующим устройством соответственно выполненную работу. При этом в работу включены все витки пружины за счет увеличения передаточного отношения между осью маятника и валом барабанов-шестерен (механизма настройки) до расчетной величины, что повышает чувствительность предлагаемого эргометра.

1. ЭРГОМЕТР, содержащий корпус, маятник, пружину его подвеса, кинематически связанные с маятником толкатель, храповое колесо и суммирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расщирения диапазона измерений, эргометр снабжен дополнительной пружиной с нави-вкой, противоположной по направлению навивке первой пружины, механизмом настройки, двумя зубчатыми колесами, жестко закрепленными на оси маятника, двумя барабанами-щестернями, образующими зубчатые пары с этими колесами и закрепленными на валу механизма настройки при помощи пружин, причем механизм настройки состоит из конических шестерен, две из которых жестко закреплены на его валу, а третья находится в зацеплении с ними. 2. Эргометр по п. 1, отличающийся тем, что маятник соединен с толкателем с поS мощью серьги, шарнирно установленной в корпусе, и кулачка, жестко закреплен(Л ного на оси маятника. 00 о о 4 оо

6-6

Фиг.г