CZ22051U1 - Brusle měřící přenos sil z podloží na botu při bruslení - Google Patents
Brusle měřící přenos sil z podloží na botu při bruslení Download PDFInfo
- Publication number
- CZ22051U1 CZ22051U1 CZ201022601U CZ201022601U CZ22051U1 CZ 22051 U1 CZ22051 U1 CZ 22051U1 CZ 201022601 U CZ201022601 U CZ 201022601U CZ 201022601 U CZ201022601 U CZ 201022601U CZ 22051 U1 CZ22051 U1 CZ 22051U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- strain gauges
- skate
- shoe
- measuring
- skating
- Prior art date
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení pojednává o konstrukci brusle pro měření přenosu sil z podloží na botu brusle pri bruslení.
Dosavadní stav techniky
Pri biomechanických měřeních je běžné měření přenosových sil přímo mezi nohou a bruslařskou botou. Žádná studie či průmyslový vzor neuvádí přímo konstrukci měřícího zařízení mezi botou hokejové brusle a podložím schopné detekovat zároveň průběhy tlakových i ohybových sil a určit jejich výsledné působiště po délce nože.
io Z dostupných pramenů jsou známa podobná řešení pouze v japonské studii z Institute of Health and Science na University of Tsukuba: Blade reaction forces in speed skating, autorů Masahiro Yuki, Michioshi Ae a Norihisa Fujii používají tenzometrická čidla k měření sil pri bruslení, ovšem jejich konstrukce a způsob použití tenzometrů jsou zásadně odlišné, jakož i využití pro rychlobruslení. Vhodná aplikace průmyslově vyráběných zařízení např. piezometrické nebo tenis zometrické trojosé kompaktní siloměry, by v zásadě umožňovali obdobná měření. Takovouto funkční aplikaci však neznáme.
Nevýhodou těchto průmyslově vyráběných zařízení by byly vysoké pořizovací náklady a složitá integrace v konstrukci brusle a možné omezení její funkčnosti. Všem těmto nedostatkům jsme se pri našem řešení vyhnuli.Tato konstruovaná brusle odstraňuje výše zmíněné nevýhody a umož20 ňuje levnou výrobu měřicího zařízení, které detekuje kromě velikosti působících sil i jejich působiště.
Podstata technického řešení
Uvedené nevýhody a značnou ekonomičnost měření přenosu sil z podloží na botu brusle řeší toto technické řešení brusle s upevněnými tenzometry, kde se nosná konstrukce brusle skládá ze dvou spojených kovových nosníků ve tvaru U s uchytnou částí pro upevnění na botu a rozměry odpovídajícími velikosti dotykové plochy s patní a špičkovou částí boty a dále také s plochami pro upevnění k bočním částem čepele. Vlastní částí brusle je čepel a nosník brusle, kde na nosnících brusle jsou v prostoru pod upevněním boty k ramenům nosníků výhodně připevněny tenzometry. Tenzometry mají své speciální výhodné zápojem do klasického Wheatstoneova můstku pro mělo ření ohybové složky síly a speciálně sériově zapojeného Wheatstoneova můstku s přídavnými odpory pro měření tlakové složky síly, které jsou upevněny rovněž na boční ploše nosné konstrukce. Tyto tenzometry jsou propojeny kabelem přes externí AD převodník do vyhodnocovací jednotky.
Přehled obrázků na výkresech
J5 Toto technické řešení je snadněji pochopitelné z jednoho z možných příkladů provedení, kde na obr. 1 je zobrazena celá brusle včetně upevněné boty z pohledu z boku z vnitřní strany, kde dílčí částí brusle je čepel brusle připevněná k botě pomocí dvou spojených kovových nosníků ve tvaru U.
Na obr. 2 je schéma nosné konstrukce brusle z boku,, kde je vidět výhodné umístění připevně40 ných tenzometrů, a kde jsou označeny prostory pro umístění tenzometrů pod upevněním boty.
Na obr. 3 je schéma nosné konstrukce brusle zepředu, kde jsou označeny dva spojené kovové nosníky a místo připevnění tenzometrů v prostoru pod upevněním boty.
Na obr. 4 je znázorněno schéma zapojení tenzometrů do klasického Wheatstoneova můstku pro měření ohybové složky síly.
- 1 C7 22051 ΤΠ
Na obr. 5 je znázorněno schéma zapojení tenzometrů do sériově zapojeného Wheatstoneova můstku s přídavnými odpory pro měření tlakové složky síly.
Obr. 1, 6, 7 ukazují reálnou fotografu jednoho z technických řešení z boku (obr. 1 a 6) a zespodu brusle (obr. 7).
Příklad provedení
Ke konstrukci měřícího zařízení je využita sériově vyráběná bota a používaná běžně na závodní hokejová brusli Bauer 90 označeno na obr. 1. Konstrukce brusle 2 na obr. 2 se skládá ze dvou spojených kovových nosníků i a čepele b. Nosníky i jsou ve tvaru U s uchytnou částí pro upevnění na botu a s rozměry odpovídajícími velikosti dotykové plochy s patrn a špičkovou částí boty ío a a dále s plochami pro upevnění k bočním částem čepele b, a jednak čepele b.
Na nosnících 1. brusle na obr. 1, 2 a 3 j sou připevněny tenzometry 3 firmy HBM 1-DK11E-6/350 s nominálním odporem 350 ohmů v prostoru 4 pod upevněním boty k ramenům nosníků 1. Připevněné tenzometry 3 mají své výhodné umístění a zapojení, kde tyto tenzometry 3 jsou na obr. 4 zapojeny do klasického Wheatstoneova můstku 5 pro měření ohybové složky síly a na obr. 5 sériově zapojeného Wheatstoneova můstku 6 pro měření tlakové složky síly s přídavnými odpory 8.
Měření ohybové složky síly je realizováno pomocí čtyř tenzometrů 3 zapojených do klasického Wheatstoneova můstku 5 pro měření ohybové složky síly. Na obr. 4 je znázorněno schéma klasického Wheatstoneova můstku 5 pro měření ohybové složky síly a zapojení čtyř tenzometrů 3
2« pro měření ohybové složky síly. V tomto zapojení jsou kompenzovány vlivy tlakové i krutém způsobené deformace tenzometrů 3. Po kalibraci je měřena pouze ohybová (medio-laterální) složka síly, a to nezávisle na předním i zadním konci brusle. Šipky i a f ukazují směr vedení el. proudu.
Měření tlakové složky síly je realizováno pomocí čtyř tenzometrů 3, zapojených do sériového
Wheatstoneova můstku 6 pro měření tlakové složky síly dle obr. 5, kde je znázorněno schéma sériově zapojeného tohoto Wheatstoneova můstku 6 a zapojení čtyř tenzometrů 3 s dvěma přídavnými odpory 8 pro měření tlakové složky síly upevněnými rovněž na boční ploše kovových nosníků L Šipky i a f ukazují směr vedení el. proudu. Tenzometry 3 na stranách kovových nosníků i jsou zapojeny sériově, přičemž je sériově zapojený Wheatstoneův můstek 6 pro měření tlakové složky síly doplněn konstantními odpory 8, které vytvářejí vyvážení tohoto sériově zapojeného Wheatstoneova můstku 6 v nezatíženém stavu. Toto zapojení plně kompenzuje deformaci tenzometrů 3 krutém, deformaci ohybem pak pouze částečně. Kompenzace ohybové složky je prováděna až zpětně z naměřených hodnot.
Z tenzometrů 3 je veden elektrický signál do zesilovače, kterýje umístěn u pasu hokejisty, signál je dále veden dvacetimetrovým kabelem do A/D převodníkové karty a dále do počítače. Uvedené provedení umožňuje volný pohyb hokejisty po 35metrové dráze, měření tlakových sil s citlivostí cca 0,1 N na rozsahu 2000 N a ohybových s citlivostí 0,05 N na rozsahu 1000 N.
Průmyslová využitelnost
Toto technické řešení nosné konstrukce brusle, umístění a zapojení tenzometrů je využitelné pro detekci přenosových sil mezi bruslařskou botou a podložím. Je tak umožněna přesná korekce techniky bruslení nebo výběru bruslařských bot pro sportovce. Naměřená data mohou sloužit k inovaci tvaru a vlastností nově konstruovaných bruslařských bot, nebo k ověření vlastností bot stávajících.
Claims (1)
- NÁROKY ΝΛ OCHRANU1. Brusle pro detekování přenosových sil během bruslení, vyznačující se tím, že se její nosná konstrukce skládá jednak ze dvou spojených kovových nosníků (1) ve tvaru U s uchytnou částí pro upevnění na botu (a) s rozměry odpovídajícími velikosti dotykové plochy s5 patní a špičkovou částí boty (a) a dále s plochami pro upevnění k bočním částem čepele (b), a jednak čepele (b), přičemž na nosnících (1) brusle jsou v prostoru (4) pod upevněním boty (a) k nosníkům (1) připevněny tenzometry (3), kde tyto tenzometry (3) jsou zapojeny do klasického Wheatstoneova můstku (5) pro měření ohybové složky síly a sériově zapojeného Wheatstoneova můstku (6) pro měření tlakové složky síly s přídavnými odpory (8) upevněnými rovněž na boční o ploše nosné konstrukce, přičemž jsou tenzometry (3) propojeny kabelem přes externí AD převodník do vyhodnocovací jednotky.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201022601U CZ22051U1 (cs) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Brusle měřící přenos sil z podloží na botu při bruslení |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201022601U CZ22051U1 (cs) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Brusle měřící přenos sil z podloží na botu při bruslení |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ22051U1 true CZ22051U1 (cs) | 2011-04-07 |
Family
ID=43875512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ201022601U CZ22051U1 (cs) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Brusle měřící přenos sil z podloží na botu při bruslení |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ22051U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307524B6 (cs) * | 2017-05-16 | 2018-11-07 | Univerzita Karlova, Fakulta tělesné výchovy a sportu | Zařízení pro měření sil působících na brusli |
-
2010
- 2010-04-20 CZ CZ201022601U patent/CZ22051U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307524B6 (cs) * | 2017-05-16 | 2018-11-07 | Univerzita Karlova, Fakulta tělesné výchovy a sportu | Zařízení pro měření sil působících na brusli |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8065926B2 (en) | Crankset based bicycle power measurement | |
| US7921716B2 (en) | Method and system for measuring energy expenditure and foot incline in individuals | |
| US7912672B2 (en) | Method and device for evaluating displacement signals | |
| US10500463B2 (en) | Ice skating measuring apparatus | |
| Hoset et al. | Construction of an instrumented roller ski and validation of three-dimensional forces in the skating technique | |
| Menrad et al. | Validation of velocity measuring devices in velocity based strength training | |
| KR20090052762A (ko) | 보행실험을 위한 힘정보 측정용 지능형 신발 및 이를이용한 힘정보 측정방법 | |
| CN106289597B (zh) | 一种使用可穿戴式足底压力检测装置的方法 | |
| Stidwill et al. | Force transducer system for measurement of ice hockey skating force | |
| JP4279000B2 (ja) | ３次元接地圧力値計測機能を有する靴 | |
| Hladnik et al. | Force measurement system for roller-ski skating | |
| Street et al. | Measurement of skier-generated forces during roller-ski skating | |
| US10788383B2 (en) | Power vector sensor device and bicycle having the same | |
| US4290499A (en) | Apparatus for testing and fitting cross-country skis | |
| CN115183929B (zh) | 一种用于滑雪运动的多维力测量装置及测量方法 | |
| KR101540591B1 (ko) | 근력측정유닛, 측정방법 및 근력측정유닛을 포함하는 하체운동장치 | |
| Zullo et al. | Torsion and bending loads on a ski-touring boot shell during uphill and downhill skiing | |
| Fuss | Instrumentation of sports equipment | |
| Wimmer et al. | Constraint forces may influence the measurement of vertical ground reaction forces during slalom skiing | |
| CN201618429U (zh) | 智能电子起跑器 | |
| Šťastný et al. | The Detection of Loading Forces Exerted on the Skate and Sole of the Foot During Skating | |
| CN102401711B (zh) | 具有机架安装传感器的自行车功率计 | |
| HLADNIK et al. | Portable force measurement system for roller-ski skating | |
| Nilsson et al. | A new device for measuring ski running surface force and pressure profiles | |
| Dewan | Biomechanics of the foot and ankle during ice hockey skating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20110407 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20141021 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20170419 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20200420 |