ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПУТИ, ПРОЙДЕННОГО ПЕШЕХОДОМ Советский патент 1947 года по МПК G01C22/00 

Предметом изобретения является приспособление для определения пройденного пешеходом пути, выполненное в виде шагомера, приводимого в движение от ноги и снабженного счетными дисками. Сущность изобретения заключается в том, что с целью непосредственного измерения пройденного расстояния по повороту счетного диска при каждом шаге на угол, пропорциональный длине шага, для привода счетного диска применен червячный вал, приводимый во вращение от качающейся штанги, монтируемой на ноге пешехода.

Для обеспечения одностороннего вращения червячного вала последний связан с качающейся штангой фрикционно посредством пружины, осуществляющей при движении штанги в одном направлении сцепление с валом, затормаживаемым при движении штанги в обратном направлении второй пружины, навитой обратно первой пружине.

Качающаяся штанга выполняется регулируемой по длине.

На фиг. 1 показан вид сбоку счетчика - основной части предлагаемого приспособления («педометра»); на фиг. 2 - вид счетчика сверху; на фиг. 3 - вид сзади (слева по фиг. 1); на фиг. 4 - разрез по линии А-А фиг. 3; на фиг. 5 - установка приспособления на теле человека и на фиг. 6 - схема, поясняющая работу приспособления.

Приспособление состоит из счетчика 1 и раздвижной штанги 2, служащей для привода счетчика в действие при каждом шаге человека.

Основной частью счетчика является счетный механизм, состоящий из системы шестерен 3, 4, 5 и 6 (счетные диски), указательных стрелок 7, 8 и циферблатов 9, 10. Счетный механизм установлен в корпусе вмещающем также червячный вал 11, сцепленный с червячной шестерней 3, и две стопорные винтовые пружины 12 и 13. Как отмечалось выше, штанга 2 выполнена раздвижной (наподобие ножки штатива фотоаппарата) и нижним концом входит в отверстие ремешка 14, укрепленного немного выше колена человека; верхний конец штанги 2 представляет собой хомутик, в отверстие которого проходит червячный вал 11. С хомутиком штанги скреплена винтовая пружина 13.

Стопорная пружина 12 навита в сторону, обратную направлению навивки пружины 13, и наружный конец ее скреплен с корпусом прибора.

На корпусе счетчика закреплена направляющая скоба 15, служащая для жесткого закрепления счетчика на крепящей пластине 16 с возможностью изменения высоты подвеса. Пластина 16 соединяется с поясным ремнем и для более жесткой установки этой пластины она снабжается пружинящими укосами 17.

Счетчик подвешивается на высоте головки тазобедренного сустава ноги.

В процессе ходьбы штанга 2, скрепленная с ногой, совершает колебательные движения, подобные движению маятника. При движении штанги влево (назад) пружина 13 мгновенно соединяется с червячным валом (вступает с ним во фрикционное сцепление) и поворачивает его на угол, равный амплитуде качания штанги (ноги); при этом пружина 12 не работает (проскальзывает), так как вращение вала направлено в сторону ее раскручивания. При движении штанга вправо (вперед) пружина 12 мгновенно вступает во фрикционное соединение с червячным валом и удерживает его от вращения, а пружина 13 при этом проскальзывает, так как она поворачивается вместе со штангой по направлению своего раскручивания.

Таким образом при каждом движении штанги влево (назад) червячный вал будет поворачиваться на угол, равный амплитуде качания штанги.

По фиг. 6 нетрудно установить связь между проходимым расстоянием и амплитудой качания штанги.

Поскольку штанга жестко соединена с ногой, то можно считать длину качающегося маятника равной длине штанги плюс длина ноги от места крепления штанги до пятки. Таким образом при ходьбе мы имеем дело с качающимся маятником, имеющим длину При угле качания φ нижний конец маятника проходит путь, равный дуге S; человек же, делая шаг, проходит расстояние D. Примем, что величина шага D равна длине дуги S; тогда

Если человек сделал несколько шагов, то Положим, что Σφ = 2π, т.е. человек прошел такое расстояние, что червячный вал повернулся на 360°; тогда При ΣD = 79,5; 2π = 500 см, т.е. при высоте подвеса прибора, равной 79,5 см, один полный оборот червячного вала будет соответствовать пройденному расстоянию в 5 м. Подберем соотношение между червячным валом и шестерней 4, равное 1:20; тогда полный оборот шестерни 4 будет соответствовать 20 оборотам вала, или пройденному пути в 100 м. С помощью стрелки 7, надетой на ось шестерни, на градуированном циферблате 9 можно отсчитать пройденное расстояние. При отсчете числа сотен метров вращение шестерни 3 посредством шестерни 4 и сателлита 5 передается шестерне 6, на ось которой надета стрелка 8. Соотношение между шестернями 4 и 6 равно 1:10. При желании можно включить дополнительно пару шестерен, которые дадут возможность учитывать число километров.

Если высота подвеса прибора не равна 79,5, то для получения отсчета в метрах показания счетчика нужно умножить на некоторый коэффициент K.

Пример. Следовательно, одному обороту червячного вала соответствует пройденный путь:

Отсчет по счетчику D=5,00. Для получения отсчета в метрах показания счетчика нужно умножить на отношение.

Таким образом пройденный путь равен:

5,00×1,255 = 6,28 м.

Таблица коэфицивнтов для перевода показаний счетчика в отсчеты в метрах может быть рассчитана для любой высоты подвеса прибора.

Изменение высоты подвеса прибора производится при помощи раздвижной штанги 2, на которой нанесены сантиметровые деления. Для сохранения неизменной высоты подвеса прибора к поясному ремню пристегивается портупея, перекинутая через плечо.

На нуль стрелки устанавливаются рукой. Стрелки находятся во фрикционном сцеплении с осями шестерен. Для арретирования прибора нужно вынуть штангу из отверстия ремешка на ноге и сложить (сдвинуть). Прибор может быть использован при производстве глазомерной и полуинструментальной съемки и рекогносцировки для измерения расстояний при движении в разведке, при движении ночью по азимуту и т.д.

Точность измерения расстояний 1:100-1:150.

При незначительном переконструировании приспособление может быть использовано в кавалерии для измерения расстояний, проходимых лошадью, и для определения аллюра.

1. Приспособление для определения пути, пройденного пешеходом, выполненное в виде шагомера, приводимого в движение от ноги и снабженного счетными дисками, оттличающееся тем, что с целью непосредственного измерения пройденного расстояния путем поворота счетного диска при каждом шаге на угол, пропорциональный длине шага, для привода счетного диска применен червячный вал, приводимый во вращение от качающейся штанги, монтируемой на ноге пешехода.

2. Форма выполнения приспособления по п. 1, отличающаяся тем, что для обеспечения одностороннего вращения червячного вала последний связан с качающейся штангой 2 фрикционно посредством пружины 13, осуществляющей при движении штанги в одном направлении сцепление с валом, затормаживаемым при движении штанги в обратном направлении пружиной 12, навитой обратно пружине 13.

3. Форма выполнения приспособления по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что штанга 2 выполнена регулируемой по длине.