專利名稱：夾抱力測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明夾抱力測試裝置屬于應用力學與機械設計領域，具體而言是一種應用在測試夾抱力大小或同時測試空間二維力的一種測試設備。
二、技術背景目前，關于力的測試裝置只能對單一方向或對幾個方向單獨進行測力，在現有公開的文獻中還沒有一種專門針對夾抱力進行測試的裝置。
發明內容
本發明目的在于，為了能滿足夾抱力或空間二維力精確、有效的測量，從而公開一種二維力的、能提供夾抱力測試裝置的技術方案。
本發明夾抱力測試裝置其特征在于主要由兩個呈圓弧柱狀的外殼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力量程的空隙，其內部由四個力傳感器5、6、7、8組成，每個傳感器上帶有兩個傳力鋼球9、10；夾抱力測試裝置內部為兩相互垂直的二維測力框架結構，在每個框架上安裝有兩個可測出不同方向夾抱力并能確定力作用點位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉動的傳力鋼球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材料，而后在有機材料外表再用整齊、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比例設計，軀干橫截面周長為70～75cm，整個裝置長度為65～80cm。
上述的一種夾抱力測試裝置，其特征在于所述的兩相互垂直的二維測力框架，每個框架的結構為平行四邊形狀，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試裝置，其特征在于所述的夾抱力測試裝置相互間留有的滿足最大測力量程的空隙為15～20cm。
上述的一種夾抱力測試裝置，其特征在于所述的夾抱力測試裝置的外表包裹的一層具有彈性的有機材料厚度為15～20cm。
本發明的優點在于，在夾抱力測試裝置內裝有四個力傳感器5、6、7、8這四個力傳感器在空間組成一個相互垂直的二維測力系統，以水平方向力傳感器為橫坐標，以垂直方向力傳感器為縱坐標建立空間坐標系，在X軸上有力傳感器7，8，測水平方向的力，在Y軸上有力傳感器5，6，測垂直方向的力。采用這樣的結構，當測力者夾抱該裝置任意點時，四個力傳感器分別受力，通過解析分解在X和Y方向上的力，合成總夾抱力的大小。而施力的作用點可通過傳感器7，8以及5，6的大小計算出來，從而能得知夾抱力大小。這是一套可將任意方向、大小的力進行空間分解，并提取測量有效分量的夾抱力測試裝置，能夠滿足測試者在空間以任意點方向施力時，都能實時測出其力量大小的一項設備。
四
圖1夾抱力測試裝置機構簡圖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2二維測力機構簡圖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；五具體實施方式
實施方式一首先將兩個呈圓弧柱狀的外殼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力量程的15cm的空隙，其內部由四個力傳感器5、6、7、8組成，每個傳感器上帶有兩個傳力鋼球9、10；夾抱力測試裝置內部為兩相互垂直的二維測力框架結構，在每個框架上安裝有兩個可測出不同方向夾抱力并能確定力作用點位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉動的傳力鋼球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比例設計，軀干橫截面周長為70cm，整個裝置長度為65cm。
實施方式二首先將兩個呈圓弧柱狀的外殼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力量程的20cm的空隙，其內部由四個力傳感器5、6、7、8組成，每個傳感器上帶有兩個傳力鋼球9、10；夾抱力測試裝置內部為兩相互垂直的二維測力框架結構，在每個框架上安裝有兩個可測出不同方向夾抱力并能確定力作用點位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉動的傳力鋼球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比例設計，軀干橫截面周長為75cm，整個裝置長度為80cm。
實施方式三首先將兩個呈圓弧柱狀的外殼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力量程的18cm的空隙，其內部由四個力傳感器5、6、7、8組成，每個傳感器上帶有兩個傳力鋼球9、10；夾抱力測試裝置內部為兩相互垂直的二維測力框架結構，在每個框架上安裝有兩個可測出不同方向夾抱力并能確定力作用點位置的力傳感器5、6、7、8，所有力都是通過可轉動的傳力鋼球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比例設計，軀干橫截面周長為72cm，整個裝置長度為75cm。
權利要求
1.一種夾抱力測試裝置其特征在于主要由兩個呈圓弧柱狀的外殼(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力量程的空隙，其內部由四個力傳感器(5)、(6)、(7)、(8)組成，每個傳感器上帶有兩個傳力鋼球(9)、(10)；夾抱力測試裝置內部為兩相互垂直的二維測力框架結構，在每個框架上安裝有兩個可測出不同方向夾抱力并能確定力作用點位置的力傳感器(5)、(6)、(7)、(8)，所有力都是通過可轉動的傳力鋼球(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材料，而后在有機材料外表再用整齊、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比例設計，軀干橫截面周長為70～75cm，整個裝置長度為65～80cm。
2.按照權利要求1所述的一種夾抱力測試裝置，其特征在于所述的兩相互垂直的二維測力框架，每個框架的結構為平行四邊形狀，且在空間兩框架的中心線呈90度交叉。
3.按照權利要求1所述的一種夾抱力測試裝置，其特征在于所述的夾抱力測試裝置相互間留有的滿足最大測力量程的空隙為15～20cm。
4.按照權利要求1所述的一種夾抱力測試裝置，其特征在于所述的夾抱力測試裝置的外表包裹的一層具有彈性的有機材料厚度為15～20cm。
全文摘要
一種夾抱力測試裝置，屬于應用力學與機械設計領域，具體而言是一種應用在測試夾抱力大小或同時測試空間二維力的一種測試設備。應用領域涉及體育、醫療、民用等。主要由兩個呈圓弧柱狀的外殼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力量程的空隙，其內部由四個力傳感器5、6、7、8組成。這樣四個不同位相的力傳感器構成空間二維測力系統，當夾抱該裝置任意點時，力傳感器能根據外力的作用把力進行空間分解，然后提取有效分力，通過合成就能反映出對任意點抱緊力的大小。該裝置首次實現了由多元方向測試夾抱力和同時測試空間二維力大小的功能。
文檔編號G01L5/00GK1693862SQ20051001252
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月18日 優先權日2005年5月18日
發明者李元宗, 郭俊, 武利生, 張曉東 申請人:太原理工大學