динамометр ударной силы

Формула изобретения

1. Динамометр ударной силы, включающий пневматическую оболочку, закрепленную на конце стержня, отличающийся тем, что другой конец стержня закреплен на подвижной детали, установленной с возможностью вращения на валу, которым является стойка динамометра, при этом подвижная деталь механически связана храповым механизмом с инерционной деталью, установленной с возможностью вращения на валу, которым является стойка динамометра, и механически связанной с подвижным указателем шкалы.

2. Динамометр по п.1, отличающийся тем, что подвижная деталь крепления стержня и инерционная деталь имеют тормозные устройства, состоящие, например, из тормозной колодки, пружины и винта.

3. Динамометр по п.1, отличающийся тем, что шкала динамометра проградуирована в единицах работы, расходуемой на совершение удара или на перемещение подвижных деталей динамометра после удара, с отметкой нокаутного удара.

4. Динамометр по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что содержит элемент для аккумулирования механической энергии в процессе удара и для возвращения пневматической оболочки в исходное положение.

5. Динамометр по п.4, отличающийся тем, что элемент для аккумулирования механической энергии в процессе удара и для возвращения пневматической оболочки в исходное положение выполнен в виде пружины, один конец которой закреплен на стержне, а другой - на стойке динамометра, при этом пружина обвивает стойку.

6. Динамометр по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что пневматическая оболочка имеет форму тора, охватывающего конец стержня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спортивным учебно-тренировочным снарядам и предназначено для замера силы удара занимающихся боксом.

Целью изобретения является создание тренажера для тренировки боксера, на котором возможно определить обсолютную силу удара.

Известные боксерские тренажеры представляют собой подвешенную к опоре пневматическую оболочку, полость которой сообщается с манометром, шкала которого протарирована на силу удара в неизвестных единицах (см. SU 67732, кл. A 63 B 69/32, 30.06.1974, SU 4108428 A, кл. A 63 B 69/32, 22.08.1978).

Осуществление указанных изобретений на современном этапе развития техники невозможно из-за отсутствия высокочувствительных компактных манометров, способных замерить незначительное, кратковременное увеличение давления в пневматической оболочке. Незначительное увеличение давления объясняется незначительным уменьшением объема во время удара. Эти две величины находятся между собой в пропорциональной зависимости. Величина изменения объема зависит от подвижности подвески, жесткости пневматической оболочки, давления воздуха внутри оболочки. При благоприятном совмещении этих факторов максимальное уменьшение объема при ударе, а соответственно и увеличение давления достигает 1%. В этом диапазоне давления, 1 - 1,01 атм. невозможно подобрать манометр из числа существующих, т.к. точность их измерений меньше относительного изменения давления воздуха в оболочке при ударе по ней.

Динамометр представляет собой пневматическую оболочку, закрепленную на конце стержня, другой конец которого крепится к подвижной детали, которая может двигаться по заданной траектории, приводя в движение через храповой механизм другую инерционную деталь, которая, в свою очередь, также движется по заданной траектории, вращая через систему передач подвижный указатель шкалы по шкале динамометра, по показаниям которого снимается отсчет длины траектории движения инерционной детали. Длина этой траектории тарируется на силу удара. Чем длиннее траектория движения инерционной детали, тем больше сила удара по пневматической оболочке.

На фиг. 1 приведена схема осуществления изобретения.

Вертикально закрепленная стойка 7 является одновременно валом для вращения подвижной 5 и инерционной 2 деталей, связанных между собой храповым механизмом. К детали 5 крепится стержень 4, другой конец которого охватывает пневматическая оболочка 6. Расстояние между пневматической оболочкой и стойкой является радиусом вращения оболочки после удара относительно стойки. Инерционная деталь посредством механической передачи связана с подвижным указателем шкалы 8. После нанесения удара по пневматической оболочке 6 последняя совместно со стержнем 4 и подвижной деталью 5 вращается относительно вала, которым является стойка 7 и, совершив 1/4 оборота, возвращается в исходное положение под воздействием пружины 10. Инерционная деталь 2, связанная с деталью 5 храповым механизмом, продолжает свое вращение. Количество оборотов, совершенное инерционной деталью, отсчитывается подвижным указателем 8 на шкале динамометра и зависит от силы удара по пневматической оболочке. Подвижная 5 и инерционная 2 детали имеют тормозные устройства, каждое из которых состоит из тормозной колодки, пружины и винта. Тормозные колодки встроены в подвижную и инерционную детали и прижимаются к валу при помощи винтов 3, 9 через пружины. Тормозные устройства необходимы для тарировки шкалы динамометра и для поддержания установочных данных в процессе эксплуатации. Так как в физике не существует единицы силы удара, хотя повсеместно употребляется термин "сила удара", шкала динамометра тарируется в единицах работы, затраченной на совершение удара. На шкале (фиг. 2) имеется линия, указывающая количество единиц работы, необходимое для проведения нокаута.

Настройка динамометра осуществляется следующим образом.

При помощи чувствительного динамометра и винтов 3, 9 задается определенная сила вращения деталей 2, 5 независимо одна от другой и определяется работа, затрачиваемая на вращение инерционной детали 2 на один оборот и подвижной детали 5 - на 1/4 оборота.

Произведение числа оборотов инерционной детали после удара и работы, затрачиваемой на поворот инерционной детали на один оборот, будет являться величиной работы, эквивалентной силе одного удара. Начальная отметка шкалы указывает величину работы, необходимую для вращения деталей 2, 5 на 1/4 оборота. Линия накаута на шкале (фиг. 2) проведена на основе испытаний экспериментального динамометра, приведенного на фотографии, и соответствует максимальной силе удара боксера второго разряда. Экспериментальный динамометр не имеет инерционной детали, шкалы и возвратной пружины. Исходными данными для определения работы, затрачиваемой на проведение удара, были сила торможения детали 5 и угол поворота стержня 4.

Установка подвижного указателя шкалы на нулевую отметку производится путем вращения инерционной детали 2.

В отличие от известных настоящий динамометр невосприимчив к статической нагрузке, дает показания в более воспринимаемых единицах, т.е. в ваттах или в % от накаутного удара, а также с наибольшей степенью приближенности по сравнению с известными динамометрами моделирует объект удара, а следовательно, вызывает моделирование механики удара максимальной силы.