專利名稱：夾抱力測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明夾抱力測(cè)試裝置屬于應(yīng)用力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體而言是一種應(yīng)用在測(cè)試夾抱力大小或同時(shí)測(cè)試空間二維力的一種測(cè)試設(shè)備。
二、技術(shù)背景目前，關(guān)于力的測(cè)試裝置只能對(duì)單一方向或?qū)讉€(gè)方向單獨(dú)進(jìn)行測(cè)力，在現(xiàn)有公開的文獻(xiàn)中還沒有一種專門針對(duì)夾抱力進(jìn)行測(cè)試的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，為了能滿足夾抱力或空間二維力精確、有效的測(cè)量，從而公開一種二維力的、能提供夾抱力測(cè)試裝置的技術(shù)方案。
本發(fā)明夾抱力測(cè)試裝置其特征在于主要由兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4銜接而成，相互間留有能滿足最大測(cè)力量程的空隙，其內(nèi)部由四個(gè)力傳感器5、6、7、8組成，每個(gè)傳感器上帶有兩個(gè)傳力鋼球9、10；夾抱力測(cè)試裝置內(nèi)部為兩相互垂直的二維測(cè)力框架結(jié)構(gòu)，在每個(gè)框架上安裝有兩個(gè)可測(cè)出不同方向夾抱力并能確定力作用點(diǎn)位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳力鋼球9、10傳遞力給傳感器5、6、7、8的，傳力鋼球9、10一端依次分別連在力傳感器5、6、7、8，另一端依次分別連在兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4上；外表包裹有一層具有彈性的有機(jī)材料，而后在有機(jī)材料外表再用整齊、光滑的皮革或帆布包裹；其外殼的橢圓長軸、短軸及柱體長度的比例按照人體真實(shí)比例設(shè)計(jì)，軀干橫截面周長為70～75cm，整個(gè)裝置長度為65～80cm。
上述的一種夾抱力測(cè)試裝置，其特征在于所述的兩相互垂直的二維測(cè)力框架，每個(gè)框架的結(jié)構(gòu)為平行四邊形狀，且在空間兩框架的中心線呈90度交叉。
上述的一種夾抱力測(cè)試裝置，其特征在于所述的夾抱力測(cè)試裝置相互間留有的滿足最大測(cè)力量程的空隙為15～20cm。
上述的一種夾抱力測(cè)試裝置，其特征在于所述的夾抱力測(cè)試裝置的外表包裹的一層具有彈性的有機(jī)材料厚度為15～20cm。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在夾抱力測(cè)試裝置內(nèi)裝有四個(gè)力傳感器5、6、7、8這四個(gè)力傳感器在空間組成一個(gè)相互垂直的二維測(cè)力系統(tǒng)，以水平方向力傳感器為橫坐標(biāo)，以垂直方向力傳感器為縱坐標(biāo)建立空間坐標(biāo)系，在X軸上有力傳感器7，8，測(cè)水平方向的力，在Y軸上有力傳感器5，6，測(cè)垂直方向的力。采用這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)測(cè)力者夾抱該裝置任意點(diǎn)時(shí)，四個(gè)力傳感器分別受力，通過解析分解在X和Y方向上的力，合成總夾抱力的大小。而施力的作用點(diǎn)可通過傳感器7，8以及5，6的大小計(jì)算出來，從而能得知夾抱力大小。這是一套可將任意方向、大小的力進(jìn)行空間分解，并提取測(cè)量有效分量的夾抱力測(cè)試裝置，能夠滿足測(cè)試者在空間以任意點(diǎn)方向施力時(shí)，都能實(shí)時(shí)測(cè)出其力量大小的一項(xiàng)設(shè)備。
四

圖1夾抱力測(cè)試裝置機(jī)構(gòu)簡圖1、2-圓弧狀外殼；3、4-彈簧鋼板；5-力傳感器；9-傳力鋼球；10-傳力鋼球圖2二維測(cè)力機(jī)構(gòu)簡圖5-傳感器F1；6-傳感器F2；7-傳感器F3；8-傳感器F4；9-傳力鋼球；10-傳力鋼球；五具體實(shí)施方式
實(shí)施方式一首先將兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4銜接，相互間留有能滿足最大測(cè)力量程的15cm的空隙，其內(nèi)部由四個(gè)力傳感器5、6、7、8組成，每個(gè)傳感器上帶有兩個(gè)傳力鋼球9、10；夾抱力測(cè)試裝置內(nèi)部為兩相互垂直的二維測(cè)力框架結(jié)構(gòu)，在每個(gè)框架上安裝有兩個(gè)可測(cè)出不同方向夾抱力并能確定力作用點(diǎn)位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳力鋼球9、10傳遞力給傳感器5、6、7、)的，傳力鋼球9、10一端依次分別連在力傳感器5、6、7、8，另一端依次分別連在兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4上；外表包裹有一層15cm厚的具有彈性的海綿，而后在有機(jī)材料外表再用整齊、光滑的皮革包裹；其外殼的橢圓長軸、短軸及柱體長度的比例按照人體真實(shí)比例設(shè)計(jì)，軀干橫截面周長為70cm，整個(gè)裝置長度為65cm。
實(shí)施方式二首先將兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4銜接，相互間留有能滿足最大測(cè)力量程的20cm的空隙，其內(nèi)部由四個(gè)力傳感器5、6、7、8組成，每個(gè)傳感器上帶有兩個(gè)傳力鋼球9、10；夾抱力測(cè)試裝置內(nèi)部為兩相互垂直的二維測(cè)力框架結(jié)構(gòu)，在每個(gè)框架上安裝有兩個(gè)可測(cè)出不同方向夾抱力并能確定力作用點(diǎn)位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳力鋼球9、10傳遞力給傳感器5、6、7、8的，傳力鋼球9、10一端依次分別連在力傳感器5、6、7、8，另一端依次分別連在兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4上；外表包裹有一層20cm厚的具有彈性的尼龍，而后在有機(jī)材料外表再用整齊、光滑的皮革包裹；其外殼的橢圓長軸、短軸及柱體長度的比例按照人體真實(shí)比例設(shè)計(jì)，軀干橫截面周長為75cm，整個(gè)裝置長度為80cm。
實(shí)施方式三首先將兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4銜接，相互間留有能滿足最大測(cè)力量程的18cm的空隙，其內(nèi)部由四個(gè)力傳感器5、6、7、8組成，每個(gè)傳感器上帶有兩個(gè)傳力鋼球9、10；夾抱力測(cè)試裝置內(nèi)部為兩相互垂直的二維測(cè)力框架結(jié)構(gòu)，在每個(gè)框架上安裝有兩個(gè)可測(cè)出不同方向夾抱力并能確定力作用點(diǎn)位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳力鋼球9、10傳遞力給傳感器5、6、7、8的，傳力鋼球9、10一端依次分別連在力傳感器5、6、7、8，另一端依次分別連在兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4上；外表包裹有一層18cm厚的具有彈性的橡膠，而后在有機(jī)材料外表再用整齊、光滑的帆布包裹；其外殼的橢圓長軸、短軸及柱體長度的比例按照人體真實(shí)比例設(shè)計(jì)，軀干橫截面周長為72cm，整個(gè)裝置長度為75cm。
權(quán)利要求
1.一種夾抱力測(cè)試裝置其特征在于主要由兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼(1)、(2)和兩塊矩形狀彈簧鋼板(3)、(4)銜接而成，相互間留有能滿足最大測(cè)力量程的空隙，其內(nèi)部由四個(gè)力傳感器(5)、(6)、(7)、(8)組成，每個(gè)傳感器上帶有兩個(gè)傳力鋼球(9)、(10)；夾抱力測(cè)試裝置內(nèi)部為兩相互垂直的二維測(cè)力框架結(jié)構(gòu)，在每個(gè)框架上安裝有兩個(gè)可測(cè)出不同方向夾抱力并能確定力作用點(diǎn)位置的力傳感器(5)、(6)、(7)、(8)，所有力都是通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳力鋼球(9)、(10)傳遞力給傳感器(5)、(6)、(7)、(8)的，傳力鋼球(9)、(10)一端依次分別連在力傳感器(5)、(6)、(7)、(8)，另一端依次分別連在兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼(1)、(2)和兩塊矩形狀彈簧鋼板(3)、(4)上；外表包裹有一層具有彈性的有機(jī)材料，而后在有機(jī)材料外表再用整齊、光滑的皮革或帆布包裹；其外殼的橢圓長軸、短軸及柱體長度的比例按照人體真實(shí)比例設(shè)計(jì)，軀干橫截面周長為70～75cm，整個(gè)裝置長度為65～80cm。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種夾抱力測(cè)試裝置，其特征在于所述的兩相互垂直的二維測(cè)力框架，每個(gè)框架的結(jié)構(gòu)為平行四邊形狀，且在空間兩框架的中心線呈90度交叉。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種夾抱力測(cè)試裝置，其特征在于所述的夾抱力測(cè)試裝置相互間留有的滿足最大測(cè)力量程的空隙為15～20cm。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種夾抱力測(cè)試裝置，其特征在于所述的夾抱力測(cè)試裝置的外表包裹的一層具有彈性的有機(jī)材料厚度為15～20cm。
全文摘要
一種夾抱力測(cè)試裝置，屬于應(yīng)用力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體而言是一種應(yīng)用在測(cè)試夾抱力大小或同時(shí)測(cè)試空間二維力的一種測(cè)試設(shè)備。應(yīng)用領(lǐng)域涉及體育、醫(yī)療、民用等。主要由兩個(gè)呈圓弧柱狀的外殼1、2和兩塊矩形狀彈簧鋼板3、4銜接而成，相互間留有能滿足最大測(cè)力量程的空隙，其內(nèi)部由四個(gè)力傳感器5、6、7、8組成。這樣四個(gè)不同位相的力傳感器構(gòu)成空間二維測(cè)力系統(tǒng)，當(dāng)夾抱該裝置任意點(diǎn)時(shí)，力傳感器能根據(jù)外力的作用把力進(jìn)行空間分解，然后提取有效分力，通過合成就能反映出對(duì)任意點(diǎn)抱緊力的大小。該裝置首次實(shí)現(xiàn)了由多元方向測(cè)試夾抱力和同時(shí)測(cè)試空間二維力大小的功能。
文檔編號(hào)G01L5/00GK1693862SQ20051001252
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者李元宗, 郭俊, 武利生, 張曉東 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)