SU1723465A1 - Кистевой динамометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  усилий сжати  кисти руки. Цель изобретени  - повышение точности и удобства эксплуатации. Кистевой динамометр содержит упругий элемент в виде плоской пружины 1 с силопередающей опорой 5 и толкателем 6, регулировочное устройство 13, передаточный рычажно-зубчатый механизм с моментной спиральной пружиной 19, отсчетное устройство 15 со стрелкой 18 и переключатель режимов работы. Плоска 

Description

пружина 1 концами установлена на опорные цилиндрические ролики, наход щиес  на корпусе 2 динамометра, и прижата пружинными П-образными прижимами. Длина си- лопередающей опоры 5 и длина плоской пружины 1 взаимосв заны по длине с шириной кисти. Регулировочное устройство 13 образует с толкателем 6 арксинусный механизм . Охватываема  кистью часть динамометра имеет, эластичную оболочку 22, выполненную с учетом антропометрических данных кисти и ориентирующую кисть при захвате. Прогиб плоской пружины 1 под действием усилий кисти происходит вдоль стойки , на которой она установлена, в месте присоединени  силопередающей опоры 5, расположенном в зоне основных усилий кисти , и закрепленной в корпусе 2. 4 ил.

Изобретение относитс  к динамометрической технике, а конкретно к устройству динамометров дл  измерени  усилий сжати  кисти руки, и может быть использовано в антропометрии, невропатологии, равма- тологии, кардиологии, курортологии, при профессиональном отборе, а также в практике физиологии, гигиены труда и спорта.

Известны динамометры, содержащие упругий элемент и измерительный механизм , в качестве которого чаще всего используетс  стрелочный индикатор. Большинство динамометров позвол ет получить нефиксированные показани  усилий, что достигаетс  в основном действием винтовой пружины раст жени . Реже встречаютс  динамометры с фиксацией показаний усилий, получаемой на счет сил трени  в измерительном механизме, а также динамометры , работающие в фиксированном и нефиксированном режимах.

Дл  известных динамометров характерны недостаточные дл  исследовани  точность измерений и удобство эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  динамометр дл  определени  силы сжати  кисти руки, содержащий упругий элемент в виде плоской пружины, жестко закрепленный концами в корпусе и снабженный в средней части опорной дл  кисти площадкой и толкателем с регулирующим винтом, передаточный рычажно-зубчатый механизм со стрелкой, пружину фиксации показаний на шкале.

Концы плоской пружины известного динамометра жестко закреплены в корпусе, что вызывает искажение полезной информации о приложенной силе из-за имеющей место нар ду с деформацией изгиба деформации раст жени , возрастающей в направлении силы и привод щей к уменьшению чувствительности. Другим недостатком этого динамометра  вл етс , вследствие наличи  и непосто нства плеча приложени  результирующей силы кисти

относительно опорной площадки, перекос регулирующего винта с изменением плеча рычажной системы и тем самым снижение точности измерений. При соизмеримых длинах плоской пружины и опорной дл  кисти руки площадкой у прототипа всегда имеет место завышение истинного значени  силы, когда HI пальцы располагаютс  со стороны головки регулирующего винта, или занижение - при расположении HI пальцев с противоположной (от средней части плоской пружины) стороны, т.е. практически вектор результирующей усилий пальцев на совпадает со стрелой прогиба плоской пружины и

перемещением регулировочного элемента, и тем самым с грудуировочной характеристикой динамометра. Такое несовпадение приводит к искажению результатов измерений . Применение регулирующего винта, головка которого образует с рычажной системой арктангенсный механизм,  вл етс  недостаточно удобным при регулировке динамометра.

Недостаточный учет эргономических требований к охватываемой кистью части

динамометра (в дальнейшем - руко тка) и антропометрических данных кисти руки не позвол ет замерить истинную силу и приводит к неудобству эксплуатации.Гладкие металлические симметричные силопередающа  опора и часть корпуса представл ют нецелостную раздробленную поверхность, охватываемую кистью, и вызывают р д замечаний эргономического характера: непрочный и неудобный захват руко тки со

смещением динамометра в кисти при замере усилий, невозможность ориентации кисти на руко тке, возникновение болевых ощущений, особенно при достижении максимальных усилий, неудобный уход (санобработка ).

Цель изобретени  - повышение точности измерений и удобства эксплуатации.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в динамометр, содержащий размещенные в

корпусе упругий элемент в виде плоской

пружины с присоединенными к нему с одной стороны силопередающей опорой, а с другой стороны толкателем, св занным с регулировочным устройством и передаточным рычажно-зубчатым механизмом с мо- ментной спиральной пружиной, отсчетное устройство в виде шкалы и стрелки и пере- .ключатель режимов работы, введены опорные цилиндрические ролики, пружинные П-образные прижимы, стойка, образующа  с плоской пружиной цилиндрическую пару скольжени , и эластична  оболочка, регулировочное устройство выполнено в виде пальца с эксцентрично расположенным шариком , установлено на рычаге передаточного рычажно-зубчатого механизма и образует с толкателем арксинусный механизм , эластична  оболочка выполнена в виде двух наружных участков полого тора плоскоовального сечени  с ориентирующими выступами со стороны, противоположной отсчетному устройству, и установлена с возможностью перемещени  на силопередающей опоре и на корпусе. При этом плоска  пружина прижата к корпусу через опорные цилиндрические ролики пружинными П-образными прижимами, установленными в зоне опорных цилиндрических роликов, и размещена на стойке в месте присоединени  силопередающей опоры, расположенном в зоне основных усилий кисти , на рассто нии 0,25-0,45 длин силопередающей опоры и плоской пружины от их концов со стороны отсчетного устройства, расположенного вне зоны усилий кисти.

На фиг.1 изображен вид кистевого динамометра с вырезом дл  лучшего показа конструкции; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - соединение стойки с плоской пружиной и расположение оболочки, разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - крепление концов плоской пружины, разрез В-В на фиг.1.

Динамометр имеет плоскую пружину 1, установленную концами на корпус 2 через опорные цилиндрические р олики 3 и прижатую пружинными П-образными прижимами 4 в зоне опорных цилиндрических роликов 3 (фиг.4). К плоской пружине 1 со смещением в сторону передаточного рычажно-зубчатого механизма крепитс  силопередающа  опора 5 и толкатель 6. В корпусе 2 находитс  стойка 7, на которой установлена плоска  пружина 1 в месте присоединени  опоры 5 и имеетс  выступ 8 дл  ограничени  прогиба плоской пружины 1 {фиг.З). Передаточный рычажно-зубчатый механизм расположен в платах 9 и 10, жестко соединенных между собой колонками 11, и состоит из рычага 12, на малом плече которого

находитс  регулировочное устройство в виде пальца 13 с эксцентрично расположенным шариком 14, образующее с толкателем 6 арксинусный механизм. Регулировочное

устройство предназначено дл  исключени  доводки упругой характеристики плоской пружины 1 под равномерную шкалу 15, а также дл  компенсации погрешностей изготовлени  при сборке путем изменени  длины малого плеча 12 при повороте регулировочного устройства. Элемент толкател  6, имеющий контакт с шариком 14, может быть выполнен подвижным, например , на резьбе (не показано) дл  изменени  положени  толкател  6 относительно регулировочного устройства, в том числе и дл  изменени  положени  рычага 12 при регулировании по точкам шкалы 15, Другим плечом рычага 12  вл етс  зубчатый сектор 16,

наход щийс  в зацеплении с трибом 17, из конце оси которого насажена стрелка 18. Спиральна  моментна  пружина 19, закрепленна  одним концом на оси триба 17, а другим - на плате 9, обеспечива  однопрофильное зацепление сектора 16 и триба 17, выбор зазоров во всех шарнирах передаточного рычажно-зубчатого механизма, предназначена дл  работы динамометра в нефиксированном режиме и дл  возврата

стрелки 18 на нулевую отметку шкалы. На головке корпуса 1 установлен переключатель 20 режимов работы с пружиной 21, за счет силы трени  между которой и осью триба 17 осуществл етс  фиксаци  стрелки 18

относительно шкалы 15.

На силопередающей опоре 5 с возможностью перемещени  и противоположно ей на корпусе 2 установлена эластична  оболочка 22 (фиг.З), например, из пластиката

ПВХ, выполненна  в виде двух внешних участков полого тора плоскоовального сечени , с рельефной поверхностью и ориентирующими выступами со стороны, противоположной размещению шкалы 15 (фиг.1).

Шкала 15 вынесена за пределы эластичной оболочки 22 в головку корпуса 2.

Динамометр работает в режимах фиксированных (дл  замера максимальных усилий ) и нефиксированных (дл  замера измен ющихс  во времени усилий) показаний .

Дл  фиксации показаний на шкале 15 приложенных к динамометру усилий после

сн ти  их переключатель 20 перемещают в положение, при котором пружина 21 входит в контакт с осью триба 17. Дл  работы в нефиксированном режиме или дл  возврата стрелки 18 в нулевое положение переключатель 20 перемещают в другое положение.

Выполнение измерений производ т при поперечном захвате руко тки динамометра , при котором HI пальцы размещаютс  со стороны, вынесенной за пределы усилий кисти в головку корпуса 2 шкалы 15 на эластичной оболочке 22, ориентирующей кисть, в том числе и с помощью ориентирующих выступов со стороны V пальца кисти. Под действием сжимаемых усилий кисти си- лопередающа  опора 5 воздействует на плоскую пружину 1, котора  изгибаетс  в направлении стойки 7, вызыва  перемещение толкател  6. Поступательное движение толкател  6 преобразуетс  рычагом 12 через палец 13 с шариком И и сектором 16 во вращательное триба 17 со стрелкой 18. .

Наличие стойки и расположение ее, как и присоединение силопередающей опоры, в зоне наибольшего прогиба плоской пружины значительно уменьшает перекос толкател  при эксцентриситетах измер емой силы, а нар ду с нежестким креплением концов плоской пружины и применением регулировочного устройства, образующего с толкателем арксинусный механизм, приводит к повышению точности измерений.

Приближение формы руко тки динамометра к форме, соответствующей законам практической и физиологической целесообразности , с введением оболочки, выполнен- ной из эластичного материала, и вынесением отсчетного устройства за пределы руко тки, размеры которой прин ты с учетом размеров кисти в головку корпуса, повышает информативность и удобство эксплуатации .

Испытани  показали удобство эксплуатации различными группами людей (детьми, подростками, женщинами, мужчинами).

Применение предлагаемого динамометра в медицине, а также в практике спорта , позвол ет повысить эффективность исследований.

В предлагаемом динамометре достигнуто повышение точности измерений не менее чем в 1,5 раза при расширении функциональных возможностей прибора по сравнению с прототипом.

Claims (1)

1. Формула изобретени  

   Кистевой динамометр, содержащий размещенные в корпусе упругий элемент в виде плоской пружины с присоединенными к нему с одной стороны силопередающей

   опорой, а с другой стороны толкателем, св занным с регулировочным устройством и передаточным рычажно-зубчатым механизмом с моментной спиральной пружиной, от- счетное устройство в виде шкалы и стрелки

   и переключатель режимов работы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений и удобства эксплуатации , в него введены опорные цилиндрические ролики, пружинные П-образные

   прижимы, стойка, образующа  с плоской пружиной цилиндрическую пару скольжени , и эластична  оболочка, регулировочное устройство выполнено в виде пальца с эксцентрично расположенным шариком, установлено на рычаге передаточного рычажно-зубчатого механизма и образует с толкателем арксинусный механизм, эластична  оболочка выполнена в виде двух наружных участков полого тора плоскоовального сечени  с ориентирующими выступами со стороны, противоположной отсчетному устройству, и установлена с возможностью перемещени  на силопередающей опоре и на корпусе, при этом плоска 

   пружина прижата к корпусу через опорные цилиндрические ролики пружинными П-об- разными прижимами, установленными в зоне опорных цилиндрических роликов, и размещена на стойке в месте присоединени  силопередающей опоры, расположенном в зоне основных усилий кисти, на рассто нии 0,25-0,45 длин силопередающей опоры и плоской пружины от их концов со стороны отсчетного устройства, расположенного вне зоны усилий кисти.

   А- А

   Фм.2

   5-5 Шерндто