Тензометрический кистевой динамометр

Тензометрический кистевой динамометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к физической культуре и спорту и может быть использовано , в частности для определения усилий сжатия кисти с цифроанялоговой регистрацией на бумажной ленте с возможностью отслеживания динамики утомления мышечных групп руки спортсмена. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем регистрации динамики изменения силы сжатия в процессе нарастающего утомления. Поставленная цель достигается заменой стрелочного механического индикатора на электронный цифровой индикатор. Прибор имеет режим отслеживания утомления мышечных групп и режим непосредственных измерений мышечных усилий. Тензометрический кистевой динамометр содержит дюралевый корпус 1 с перегородкой дня уоелиениз ,есткост, восемь тензодатчикос 2, верхнюю и нижнюю прижимную пленку, ограничители-направляющие , тензоусилитель. эпс-ктрический мост, автономный б-юк питания. Электрическая часть динамометра содержит тензодатчик 2, тензоусилигель 5, электрический мост 6. блок питания 7, первый цифровой индикатор 8. кнопку сброса О, пиковый детектор 11, фильтр нижних частот 12, второй цифровой индикатор 9 Спортсмен сжимает кистью руки прижимные планки, которые надавливают на верхние и нижние тензодатчики, включенные в диагональ моста. По мере утомления мышц показания динамометра снижаются. В режиме непосредственного измерения силы спортсмена на цифровом индикаторе регистрируется развиваемая сила. 5 ил,

1704651

Изобретение относится к физической культур и спорту l1 может быть, D гастности, использовано для определения усилий сжатия кисти с цифроаналоговой регистрацией и с регистрацией и» буглажной ленте с воэгложностью отслеживания динамики утомления мышечных групп руки спор смена.

Известно устрозство для тренировки мышц рук, содер:кащее заполненный жидкостью корпус с дьугля рабочими цилиндрами, вытсснитель жидкости и средство для перемещения вытеснитсля с натянутыми т росами и рукоятками, установленное с возможностью поворота от усилия спортсмена.

С целью повышсния эксплуатационных свойств корпус имеет перегородку, а цилиндрические емкости расположены в корпусе параллельно и сообщены между собой.

Известно также устройство для тренировки мышц стопы, содержащее закрепленные на основании регулируемое сидение и корпус с размещенными на нем платформами для закрепления стопы. Устройство имеет нагрузочные пружины различной жесткости, одни из которых соединены под разными углами к основанию платформы, при этом корпус смонтирован на основании шарнирно с возможностью изменения своего положения в вертикальной плоскости и фиксации под углом 25-35" к основанию.

Известно устройство для тренировки спортсмена. содержащее установленные на основании средство для размещения спортсмена, монитор, блок управления, блок измерения сигналов, блок формирования и преобразования сигнала, блок питания и дат <ики, расположенные на спортсмене и на средстве для разглсщения спортсмена.

Для повышения эффективности тренировки оно имеет стойки с шаровыми опорами и с силовыми цилиндрами для связи их соответственно с основанием и со средством для размещения спортсмена, выполненным в виде оболочки с размещенными на ней поворотным седлом и площадками для создания нагрузки на мышцы ног и внутри нее— каркасом, состоящим иэ шарнирно соединенных между собой рычагов го своими силовыми цилиндрами, усилители, блок сравнения. генератор эталонных сигналов с дешифрагорогл, иp«чем датчики соединены с входами блока формирования сигнала. выход которого соединен с одним входом блока преобрэзогания сигнала. другой вход которого саед нсн с сдним выходом другого усилителя, выходы которого соединены с выходами блока преобразования и с одни;л выходом блока сравнения, Кроме того, v,-лестен динамометр

"АТЭ с цен,лй де:i н ч 0.1 кг. шкалой 10 кг, 55 Недостатками цифрового динамометра являются его сложность, а также невозгложность пооследить динамику изменения усиия в процессе нарастаощего утомления мышц и определить степень утомления м ышц по oaôôi I иенту у Qt1ления.

Наиболсс близким техническим рсшсниегл к предлагасглоглу является цифровой динамоглстр, предназначенный для выдсрживания в течение возможного времени максимального усилия. Если ycvnvo будет меньше первоначального. то схема отключает счетчик врсглени, поэтому прибор фиксирует время удержания максимального усилия. Обязательным злсглснт ом та ког о динамометра является наличие упругого элемента с датчиками продольного дейгтвия.

Питание датчиков импульсное. Имеется амплитудный детектор, клавиши, схегла сравнения, счетчик времени, блок долговременной памяти, генератор импульсов, логический блок, два амплитудных детектора, два компаратора, усилитель, блок масштабных делителей напряжения, два повторителя напряжения, схему сравнения.

Каркас железный, тяжелый. В исходном состоянии на вь ..оде датчика дефорглации сигнал равен нулю. Динаглоглстр с поглощью коммутатора подключается к масштабноглу усилителю напряжения. Счетчик времени и каналы долговременной пагляти с помощью клавишей устанавливаются на нуль. При появлении деформации на выходе гтатчика появляется импульсный сигнал, поступающий на амплитудный детектор, выдающий сигнал. который в момент проxождения импульсного сигнала, coоT ветствующего наибольшей деформации, пропорционален приложенной силе. В режиме "Память" сигнал с выхода упругого элемента попадает в канал долговременной памяти. Вольтметр покàзывает минимальное значение усилия, записываемое вручную или на ЭВМ. В режиме "Измерение" напряжение поступает на вольтметр, показывающий текущее значение усилия, Испытуемому сообщается величина. которую он должен развивать и поддерживать. Следя за индикатором вольтметра, испытуемый рззвивает заданное усилие. Величина напряжения на схеме сравнивается и становится больше, Схема сравнения выдает сигнал, разрешающий счег времени, который происходит до тех пор. пока испытуемый развивает усилие. большее или заданное равному. При снижении усилия схема сравнения выдаст сигнал, зг рещающий работу счетчика времени. Поэтому счетчик показывает время задержки усилия (1), 1706651

Целью изабретс,1ия явля"тся ра:ш ние функциональных воэл1.,жнастгй путсм регистрации динамики и. мечения силы сжатия в процессе нарастающего у1смления, 5

Поставленная цель достигается путем использо1 ания облегченного недеформируемого каркаса с тензодатчиками перпендикулярного действия силы.

Тенэодинамометрический кистевой 10 динамометр содержит(фиг.1 и 2) недеформируемый облегченный каркас 1, тензодатчики 2, верхнюю и нижнюю прижимные планки 3, ограничители 4, тензоусилитель

5, электрический мост 6 постоянного тока. 15 автономный блок 7 питания, первый цифровой индикатор 8, второй цифровой индикатор 9, кнопку 10 сброса пиковый детектор

11, фильтр 12 нижних частот Тензодатчики изготовлены из резинового к,ркаса диамет- 20 ром 15 мм (фиг.3). В паз каркаса укладываются 3-4 витка константановой проволоки.

Намотка двойная, бифилярная. Перед намоткой провод изгибается и складывается в две проволочные нити, которые затем нама- 25 тываются на восемь каркасов, Намотка последовательная. Общее сопротивление всех датчиков составляет 625 Ом. Тензоусилитель 5 выполнен на одной микросхеме типа К 153 УД 1 (ф ",. 4). Усилитель имеет 30 цепь обратной связи. !1иксвый детектор состоит иэ диода и конденсатора (фиг. 5), а фильтр нижних частот содержит резистор и конденсатор. Кнопка 10 сброса подключается разол1кнутыми контактами параллельно 35 зарядным конденсатором через ограничительный резистор Р2.

Тензометрический кистевой динамометр работает следующим образом. 40

Спортсл.ен с.кимает кистью руки прижимные планки 3 (фиг.1). Прижимные планки над звливаюг на верхний и HLI;xíèLI тензадэтчики 2, Teíýîäàò÷ltêL1 2 сопрстивлением 625 Ом включаются в одно из плеч 45 электричсског0 моста б (фиг.2). В диагональ моста вкл1ачается тенэоусилитель 5 с отр;1цательной обратной связью, При сжатии кL;стевого дина 10hie pa развивается уто".лен le мышц руки l с««1;-. сжатия 50 умены1с вся. Уменьшение силы с.".а1ия при утомл -нии опред=ляется па у. Сзньшен.IIO показэн«й цифрового инд: кагора 8. Через некоторое время. например через 1 л1ин, записыв", -этся полученны ° показа-.ci!и и 55 сравнив котся с oLpite зчзльными. КО: -., ициент угс 1лечия,; спрэдсл ется как ч, "тНОЕ п! дЕЛЕНИя Г грьсч аваль IO!-а показателя усилия и усилия через 1 мин, т.е, К; == Е .-.: Г! ..-.

Таким образам, коэффициент утал1лс .ния л1ыLJö сп0,":тсм"на определяет вынасли часть мышц, .0 особенно важна в спор10, наприл1ер альпинизме. Синхронно с0 с .;жением пск-эзателей усилия на первом цифровом и иди ка1 Оре 8 и p0l1cхОД11 г ре Г".страция максимального усилия спортсмена на втором цифровом индикаторе 9. I1ë этот индикатор пас1упает сигtiell с Выхода пикового детехтара 11 и фильтра 1? нижних частот. Пиковый детектор 11 сохраняет максимальное показание усилия и подает их через RC цепь 12 на второй цифровой индикатор 9. После снятия показаний максимального усилия с помощью кнопки 10 сброса, после ее нажатия, на индикаторе 9 устанавливаются нули и прибор готаг к слеI дующему измерению. Таким образам, н втором цифровом индикаторе 9 фиксируется максимальное усилие сжатия, а на первом цифровом индикаторе 8 про11схадит плавное уменьшение показаний усиг«я l1pLI постепенном утомлении мышц руки. !Ор 3

1 мин (или другое время) праислод«; сч,1тывание этого показания и определение коэффициента утомления Ку.

Эффект от применения тензаметрического кистевого динамометра заключается в том, что с его помощью можно проследить динамику изменения усилия пр.1 уто. nett«и мышц рук и эту степень утомления л1сжно выразить количественна через коэфф«циент утомления К . Если у Одного спортсмена

Ку больше, то выносливость мышц у нега низкая и ему необходимо тренировать мышцы на выносливость с помощью специальных упражнений. Кроме того, информативным показателем является также максимальное усилие, развиваемое ciiopiсме11ом, которое также определяется. Таким образом, с помощью пр длагае:1ого устройства можно определить как максимальнуio силу спортсмена, так и выносливость, т,е. способность противостоять рээвива;Още 1уся утомлению. Инь ми словами, л1ожна определить силовую выносливость, что особенно важно в спарте. Поскольку предлагаемое устройство легкое, KoMoàêòí00, портативное и экономичное, TO его можно!1cпсльза вать для тестирования спартсл1енсв B походных условиях, наприл1с-:р i3 гсpэх для тгстИРОСЗН«:I а.. uOLIÍÈCTOe. И."Вгстпс, Чта мышцы рук альпинистов дол:кны быть не только сильными, на l1 выносл«выл1«, чтобы удерживаться на скале при ср - "e, Поэтап у предлагаемое устрой=тва с успexvh IO>vно испОльэа вать в альп г1н 13r Ie.

П р .. Дл а Г а е л . с у с т р L1 c T El 0 ; ж г использовано не только в сг Орте, нс L1 для

Ll3t1epeIiL1× л1Ь!ufгчно 1 CLll1eI ч .. ЛОЕСкc3 Ll r IO

1706651 жет найти применение в антропологии, невропэтолпгии, курортологии, при профессиональном отборе. э также в практике физиологии и гигиены труда.

Формула изобретения

1. Тензометрический кистевой динамометр, содержащий каркас, индикатор, тензодэтчики, усилитель, о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путе л регистрации динамики изменения силы сжатия в процессе нарастающего утомления, в него введены электрический мост постоянного тока, пиковый детектор, фильтр нижних частот, цифровой индикатор на жидких кристаллах, автономный блок питания, прижимные планки, причесал тензодэтчики соединены последовательно с электрическим мостом постоянного тока, тензоусилителел», пико5 вым детектором, фильтром нижних частот, вторым цифровым индикатором, выход кнопки сброса соединен с вторым входом пикового детектора и фильтра нижних частот, второй выход тензоусилителя соединен

10 с входом nepnoto цифрового индикатора.

2. Динэмометр по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чтокаркас устройства выполнен из недеформируемой конструкции с укрепленными на торцах восемью тензодатчиками

15 перпендикулярного действия, соединенными друг с другом последовательно.

170С651

Da3

0Загоп о5ка констангпано8ой лрооолоки Ал

apt>ac пензооагп ока ц ц р, - „о...ощ йыг.4 юг.5

Составитель А, Сэпко

Техред М,Моргентэл

Гедэктор С. П"-.êàðü

Корректор Ч. Шароши

Производственно-издательский комбинат Патент", г у кгарбд, ул,Гэ арина, 101

Заказ 221 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. К-35, Р=уи"",эя нэо., 4/5