Устройство для исследования упругих свойств покрытий

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОКРЫ ТИЙ, преимущественно спортивных площадок , содержащее стержень, шарнирно соединенный со стойкой, имеющей дуго ,образную шкалу, CTonOj, ударник с контактной поверхностью в форме стопы.раэмещенный между ним и грузом упругий элемент, платформу с чувствитепьнЬтми элементами и регистрирующую аппаратуру , отличающееся тем, что, с целые расщирения диапазона иссле дований, стержень имеет элл птическое сечение и в верхней части выполнен с отверстиями Ш1Я стопора, груз и ударник выподнены с эллиптическими отверстиями и установлены на стержне с возможностью свобо, .иого перемещения, i при этом груз выполнен со скобой, взаимодействующей со стопором 2. Устройство поп, 1, отлича , ющееся тем, что, упругий элемент btUCBO выпотнен в виде цшткндрической пружины, свободно установленной на стерлше.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 33 97482/29-33 (2 2) 1 5.02.82 (46) 1 5 04 84 Бюп. Nо 1 4. (72) E.Т.Петренко, С.М.Байболов, В.Г.Герасименко, Il.À. Eðìóõàìå òoâà, В,A.Ìàéoðoâ и A.H,11ойлида (71) Казахский государственный институт физической культуры и .Алма-Атинский архитектурно-строительный институт (53 ) 620.1 6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 403 97 5в кл. g 01 N 5/02 э 1 974.

2. Авторское свидетельство СССР № 326461, кл, g 01 N 5/02, 1972.

3, Авторское свидетельство СССР

¹ 777549, кл. С, 01 N 3/30, 1980 (прототип). (54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ, преимущественно спортивных пло„„SU„, 1086363 А

3(50 G 01 М 3/30; E 01 С 23/07 щадок, содержашее стержень, шарнирно соединенный со стойкой, имеюшей ругообразную шкалу, стопо,, ударник с контактной поверхностью в форме стопы,размешенный между ним и грузом упругии элемент, платформу с чувствительными элементами и регистрируюшую аппаратуру отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона иссле дований, стержень имеет эллиптическое сечение и в верхней части выполнен с отверстиями для стопора, груз и ударник выполнены с эллиптическими отверстия» ми и установлены на стержне с воэможностью свобо;,ного перемещения, при этом груз выполнен со скобой, вэаимодействуюшей со стопором.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, упругий элемент выполнен в виде нилиндрической пружины, свободно установленной на стержне„

1086363

1lem изобретения — расширение диапа50 зона исси едований.

11епь достигается тем, что в устройстве дпя исследования упругих свойств покрытий, преимущественно спортивных площадок, содержащем стержень, шарнирно соединенный со стойкой, имеюшей дугообразную шкалу, стопор, ударник с контактной поверхностью в форме стопы, Изобретение относится к исследованиям упругих, свойств спортивных площадок и бегсеых дорвкек, Известно устройство дпя регистрации составляющих усилий, развиваемых спорт сменом, содержащее рабочую плошадтсу, размещенную на гидроцилиндрах, чувствительные элементы и регистратор (1) .

Однако известное устройство не позволяет исследовать упругие свойства покрытий, так как усилия, развиваемые человеком, являются черезвычайно вариативными.

Известен прибор дпя испытания поверхности беговой дорожки на динамическую 15 нагрузку, содержащий раму с вибраторчм„ ударный механизм, имеюший две пружины - пластинчатую и цилиндрическую, которая коаксиально расположена в кор» пусе ударника, и ограничитель времени (2)

Недостаток прибора состоит в том, что иммитируемая им нагрузка не соответствует фазам копебаний реальной нагрузки в моменты приземления и топчка спортсмена, когда ускорения составных частей ударника, как и звенья человече ского тела, бывают направлены навстречу друг другу, а ударник удерживают на поверхности покрытия в резуль- З0 тате пластинчатой пружины..

Наиболее близким к изобретению является устройство дпя исследования упругих свойств покрытий, преимущественно спортивных площадок, содержащее стер- 55 жень, шарнирно соединенный со стойкой, имеющей дугообразную шкалу, стопор, ударник с контактной поверхностью в форме стопы, размещенный между ним н грузом упругий элемент., платформу, 40 с чувствительными элементами и регист рирующую аппаратуру (3)

Однако известное устройство поэвапяет исследовать реакцию упругих покры1 ,тий на действие стопы спортсмена, со- 45 ответствующее технике бега квалифицированного атлета, при которой осушестттпяется сначала приземление на пятку, а затем отталкивание с носка„ размешенный между ним и грузом упругий элемент, платформу с чувствительными элементами и регистрирующую аппаратуру, стержень имеет эллиптическое сечение и в верхней части выпопнен с ог верстиями дпя стопора, груз и ударник выполнены с эллиптическими отверстиями и установлены на стержне с возможностью свободного перемещения, при этом груз выпопнен со скобой, взаимодейст»вуюшей со стопором.

Кроме того, упругий элемент выполнен в виде цилиндрической пружины, свободно установленной на стержне.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, сбоку, на фиг. 2 — механическая часть устройства, вид спереди.

Устройство содержит стержень 1 с поперечным сечением в форме эллипса, соединенный шарниром 2 со стойкой 3 имеющей дугообразную шкалу 4, стопор

5, ударник 6, с контактной поверхностью

7 в форме стопы и эллиптическим отверс тием 8, груз 9 с эллиптическим отверстием 10, цилинприческук> пружину 11, платформу 12 с чувствительными силоизмерительными элементами, например тенэодатчиками

13, регистрирующую аппарать ру 14, при этом ударник 6 и груз 9 установлены на стержне 1 с возможностью скольжения и соединены между собой пружиной 11, платформа 12 оснащена тенэодатчиками 13, регистрирующими распределение усилий в вертикальном и горизонтальном направпениях, шарнир 2 оснащен фиксатором 15, груз 9 имеет скобу 16 с отверстием 17 дпя прохода стопофа 5, а стержень 1 в своей верхней части снабжен рядом отверстий 18 для стопора. На платформе 12 размещен образец упругого покрытия 19, Установление груза и ударника на стержне с воэможностью скапьжения необходимо дпя создания направленной нагрузки под заданным углом к поверхности покрытия, соединение груза и ударника упругим элементом необходимо дпя иммитации действия многозвенного упругого тела человека, оснащение платформы нескщькими чувствительными элементами необходимо дпя контроля за распределением усилий поперек и вдоль слоя покрытий. Выполнение упругого элемента в виде цилиндрической пружины необходимо для направления отскока ударника на стержень и контакта поверхности ударника с покрытием сначала одним торцом, а затем - другим, Оснащение шарнирного

Фаад

ВНИИПИ Заказ 2237/43 Тираж 823 Подписное

Фнлнал ППП "Патеит", г. Узлород,ул.Проектная, 4

3 1О8 соединения фиксаторным элементом необ-. ходимо дпя стандартизации высоты подвески груза при изменении дпины стержня вследствие его закреппения под разпичным ужом к поверхности покрытия. g

Выпятнение стержня скопьзяшим с поперечным сечением в форме эдпипса, а груза и ударника - с эллиптическими отверстиями необходимо дпя обеспечения их скольжения и ориентации стопы в продопь-t0 ном направлении соответственно анато мии человека. Оснашение верхней части стержня рядом отверстий необходимо дпя сохранения стандартной высоты закрепления ударника при изменении угла наклона 15 стержня.

Устройство работает следуюшим образом

По шкале 4 стержень 1 устанавливают под требуемым углом о к образцу упру- 0 гого покрытия.19, при этом между образцом 19 и нижним торцом стержня 1 оставляют стандартный зазор р, достаточный дпя свободного нахождения ударника 6, который благодаря пружине 11 при достижении зазора р приобретает степень свободы соответственно стопе человека, затем фиксатором 15 закрепляют стержень 1. на стойке 3 и стопором 5 в

B одном из отверстий 18 подвешивают груз с ударником 6 на стандартной высо те h, Освобождением стопора 5 посы6363 4 лают ударник 6 на образец 19, причем благодаря элпипсоидиой форме стержня 1 и овальным отверстиям 8 и 10 ударник

6 не изменяет ориентации и касается образца 19 сначала одним из своих торцов, иммитируя приземление спортсмена на пятку, а затем другим торцом, иммитируя его оггапкивание носком or опоры, при этом ударник 6 удерживается на покрытии более дпитепьное время, чем твердые тапа, так как его обратное ускорение гасится встречным ускорением перемешаюшегося груза 9.

Опорное взаимодействие ударника 6 с образцом 19 регистрируется осциллографом 14. При этом благодаря стандарт ной высоте Q возможно создавать одинаковую нагрузку при различном уже 0|. и длине стержня 1,. Нагрузка же разделяется на горизонтальные и вертикальные составляющие, величина которых определяется положением стержня 1 под углом о к образцу покрытия 19. При необходимости величина нагрузки также может регулироваться высотой b падения ударника 6.

Использование изобретения позволяет реальнее иммитировать опорное взаимо действие спортсменов, усилия которых почти всегда, осушествляются на покрытие под наклоном.