Устройство для измерения работы гребца Советский патент 1991 года по МПК A63B69/06 

Изобретение относится к спортивным тренажерам и может быть использовано для измерения работы, совершаемой гребцом при тренировке.

Цель изобретения - повышение точности измерения работы гребца за счет повышения точности измерения момента силы и угла поворота уключины, а также повышение удобства использования и снижение трудоемкости обслуживания устройства.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез по оси симметрии; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема регистратора.

Устройство для измерения работы гребца содержит корпус уключины-вертлюга 1, прикрепленный двумя парами планок 2 и 3 к двум цилиндрам 4 и 5, имеющим соосное коническое отверстие, в которое вставляется опорный палец 6. В опорной площадке уключины 7 имеется отверстие с закреплен;

ным в нем чувствительным элементом датчика момента силы в виде площадки 8. Последняя имеет в разрезе форму клина и подбирается из придаваемого к устройству набора сменных площадок, исходя из удобства спортсмена.

Двумя винтами 9 и 10 опорная площадка через прокладку 11 крепится к планке 12, концы которой присоединены к измерительным кольцам 13 и 14. Указанные кольца с противоположной стороны соединены через планки 15 и 16с измерительными кольцами 17 и 18, которые, в свою очередь, с противоположной стороны укреплены на цилиндрах 4 и 5. На боковых поверхностях колец находятся тензоэлементы 19-22, соединенные в мостовую электрическую схему .Датчик угла поворота уключины состоит из цилиндра 23, фиксируемого на опорном пальце парой винтов 24. К цилиндру крепится сегмент шестерни 25, входящий в заСП

о XI

цепление с шестерней 26, посаженной на ось 27 потенциометра 28, который укреплен на цилиндре 4, Электрические сигналы с тензометрического моста подаются на усилитель 29, а с потенциометра - на дифференцирующий блок 30. Выходы последних связаны с входом умножителя 31, выход которого соединен с входом интегратора 32. К выходу интегратора подключены индикатор 33 и регистрирующее устройство 34.

Устройство для измерения работы гребца работает следующим образом.

Горизонтальное усилие давления весла передается на площадку 8 и через прокладку 11 и планку 12 вызывает деформацию системы колец 13, 14, 17 и 18, причем внутренние кольца 13 и 14 работают на сжатие,а наружные 17 и 18 - на растяжение. Вертикальная и боковая составляющие усилия давления весла воспринимаются корпусом уключины 1 и не влияют на деформацию силоизмерительной системы. При деформации измерительных колец происходит изменение сопротивления тензоэлементов 19-22, мостовая схема расбалансируется и на вход усилителя 29 поступает сигнал. Смещение точки приложения усилия давления весла по опорной площадке не оказывает влияния на выходной сигнал, так как меньшее изменение сопротивления одной пары тензорезисторов при меньшей деформации соответствующих колец компенсируется большим изменением сопротивления другой пары тензорезисторов при большей деформации другой пары колец.

При повороте уключины вокруг оси опорного пальца, по закрепленному на нем сегменту шестерни 25 пробегает шестерня 26, насаженная на вал потенциометра 28, который поворачивается вместе с уключиной. Вал потенциометра поворачивается на угол, в 2-3 раза больший, чем уключина, во столько же раз увеличивается точность измерения угла. Поворот вала потенциометра вызывает изменение напряжения на его подвижном контакте, который соединен с входом дифференцирующего блока 30, а на его выходе образуется сигнал, пропорциональный угловой скорости поворота уключины.

Сигналы усилия и угловой скорости перемножаются на умножителе 31, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мощности. После интегрирования на выходе интегратора 32 образуется сигнал, пропорциональный выполненной гребцом механической работе, который

визуализируется на индикаторе 33 и регистрируется регистратором 34 для последующем оценки.

Предлагаемое устройство имеет более

высокую, чем известные конструкции точность измерения работы гребца за счет более точного измерения момента силы на весле, на результат которого не влияет изменение его точки приложения и поперечные составляющие, а также повышенную точность измерения угла поворота уключины. Предлагаемое устройство не создает дополнительных помех в процессе гребли и не нуждается в постоянном тарировании.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения работы гребца, содержащее уключину-вертлюг, опорная площадка которой имеет отверстие с закрепленным в ней чувствительным элементом датчика момента силы, выходом соединенного с регистратором, отличаю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введен датчик угла поворота уключины, выход которого подключен к второму входу регистратора, а датчик момента сипы выполнен в виде двух установленных соосно на опорном пальце и прикрепленных к корпусу уключины-вертлюга полых цилиндров, на которых

установлены две пары измерительных колец, два из которых подсоединены к чувствительному элементу датчика момента, а два другие прикреплены посредством планок к первым измерительным кольцам и к

соответствующим полым цилиндрам, причем места крепления измерительных колец диаметрально противоположны, а боковые поверхности измерительных колец имеют тензоэлементы, соединенные в мостовую

схему, выходы которой являются выходом датчика момента силы, при этом датчик угла поворота уключины установлен на опорном пальце и состоит из цилиндра, на котором закреплен сегмент первой шестерни, установленной с возможностью взаимодействия с второй шестерней, закрепленной на оси потенциометра, укрепленного на первом полом цилиндре,

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что регистратор содержит умножитель, дифференцирующий блок, интегратор, индикатор, причем первый вход умножителя является первым входом регистратора, второй вход умножителя соединен с ВЫУОдом дифференцирующего блока, вход которого является вторым входом регистратора, причем выход умножителя через инте ратор подключен к индикатору.

91

Изобретение относится к спорту, в частности к устройствам для измерения механической работы человека в процессе гребли. Цель изобретения - повышение точности измерения работы за сиет повышения точности измерения момента силы и угла поворота уключины, а также повышение удобства пользования и снижение трудоемкости обслуживания устройства Устройство для измерения работы гребца содержит корпус уключины-вертлюга, охватывающий веретено весла, датчики момента силы и угла поворота уключины, дифференцирующее устройство, умножитель, интегратор Датчик момента силы выполнен в виде упругих колец с укрепленными на нихтензодатчи- ками и датчиком угла поворота уключины 2 з.п ф-лы, 3 ил.

SZ -hi и Ы S

Ш0991

Unum.

U

Фиг.З