ZIP архив

Текст

,1 ц 578060 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Соцчалистических Республик(51) М. Кл."-А с присоединением вки Государственный комите Совета Министров СССР5) Дата опубликования описания 01.11.7 Авторыизобретени мат, А. Д, Яагосильд, В. А, Рээбен, А, Х. ХамИ, Неуланд, В, А. Туберг и И. А. ПаабоТартуский государственный университет явите 4) ВЕЛОЭРГОМЕТ 0 Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для создания физической нагрузки различных типов при исследованиях в лабораториях труда испорта, 5 Известен велоэргометр, содержащий педальный и передаточный механизмы, тормозящий электромагнит и схему управления, имеющую тахогенератор, регулировочное сопротивление и усилитель 11. 10С помощью блока управления можно получить нагрузочные режимы: с поддерживанием постоянной мощности нагрузки независимо от скорости педалирования (Р=сопз) и с поддерживанием постоянного тормозящего мо мента (М=сопз 1, мощность нагрузки Р растет пропорционально с увеличением скорости педалирования о).Недостатками велоэргометров этого типа являются отсутствие режима постоянной (ог раниченной) скорости педалирования (в= =сопз 1) и сложность технической реализации велоэргометров, заключающаяся в необходимости измерения и контроля двух параметров нагрузки - момента М и скорости пе далирования а.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является дисковый эргостатический велоэргометр, содержащий педальный и переда точный механизмы, диск, тормозящий электромагнит и блок управления, имеющий тахо- генератор, усилитель и генератор постоянного тока 21. Мощность нагрузки Р эргометра такого типа задается током возбуждения электромагнита и не зависит от угловой скорости вращения педального механизма (соблюдается режим Р=сопз.Однако этот велоэргометр позволяет получить только один нагрузочный режим - режим постоянной мощности (Р=сопз 1). Отмеченный эргостатический режим широко используется из-за простоты расчета количества совершенной работы, но он плохо применяется или вообще не применим в исследованиях, в которых требуется получение различных физических нагрузок специального характера, а также в тестах выяснения мощности, максимально развиваемой испытуемым, и т. д В таких исследованиях более подходящими оказываются режимы М=сопз 1 или о = сопз 1.Целью изобретения является расширение диапазона нагрузочных режимов, в частности создание возможности управления физической нагрузкой с поддерживанием постоянного момента или постоянной (ограниченной) скорости вращения педального механизма, или же изменения мощности нагрузки по внешне му управляющему сигналу.Это достигается тем, что в предлагаемом велоэргометре блок управления имеет усилитель мощности, линеаризатор, два усилителя, переключатель, схему измерения угловой скорости вращения педали и стабилизированный источник тока. Выход первого усилителя блока управления соединен с входом его второго усилителя. Выход второго усилителя подключен через линеаризатор к входу усилителя мощности, Выходы первого и второго усилителей через переключатель соединены со стабилизированным источником постоянного тока. Выход схемы измерения угловой скорости вращения соединен через переключатель с входом первого усилителя.В одном из возможных вариантов реализации изобретения предусмотрен блок дистанционного управления, выход которого соединен с входом второго усилителя через переключатель. На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого велоэргометра.Велоэргометр содержит педальный механизм 1, передаточный механизм 2, диск 3,вращающийся в магнитном поле тормозящегоэлектромагнита 4, и блок управления 5. Схема управления включает усилитель 6 мощности, линеаризатор 7, усилители 8 и 9 и переключатель 10 режимов. С помощью переключателя 10 режимов к схеме управленияподключают стабилизированный источник 11постоянного тока, схему 12 измерения скорости вращения и блок 13 дистанционного управления.Устройство работает следующим образом.При вращении педального механизма 1 кинематически связанный с ним через передаточный механизм 2 диск 3 вращается в магнитном поле тормозящего электромагнита 4,Мощность торможения Р, развиваемая магнитом, зависит от тока его возбуждения 1 и независит от угловой скорости вращения о.Таким образом, реализируется зависимостьР=М а=сопз 1 при 1=сопз 1. Мощностью нагрузки Р управляют током т через усилитель бмощности, Для получения линейной зависимости между управляемым сигналом и мощностью Р перед усилителем б установлен линеаризатор 7,С помощью предлагаемого устройства можно получить следующие нагрузочные режимывелоэргометр а,а) Режим постоянной мощности (Р=Мы=сопз 1, мощность нагрузки не зависит отскорости педалирования). В этом режиме работы велоэргометра возможны два способазадания уровня мощности нагрузки: по внешнему и по внутреннему управляющим сигналам.В первом случае переключатель режимовнаходится в положении 1. Сигнал от блока 13дистанционного управления поступает навход усилителя 8 и через линеаризатор 7 и 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 усилитель 6 мощности управляет мошностью нагрузки Р,При задании уровня мощности нагрузки по внутреннему управляющему сигналу переключатель режимов находится в положении 11. От стабилизированного источника 11 постоянного тока сигнал поступает на вход усилителя 9, Уровень задаваемой мощности выбирается с помощью изменения сопротивления обратной связи усилителя 9. Через усилитель 8, линеаризатор 7 и усилитель 6 мощности сигнал поступает на тормозящий электромагнит 4.б) Режим постоянного момента (М=сопз 1). Переключатель 10 режимов находится в положении 111, Мощностью Р управляют по сигналу, пропорциональному скорости педалирования (Р=К а), При соблюдении постоянства коэффициента К реализируется режим постоянного тормозящего момента Я= - ==К= сопят Р Кщ Со схемы 12 измерения скорости вращения сигнал поступает на вход усилителя 9, сопротивлением обратной связи которого задается желаемая постоянная величина тормозящего момента через усилитель 8, линеаризатор 7 и усилитель б мощности нагрузки Р. В этом режиме мощность работы не постоянна и линейно зависит от скорости вращения педального механизма.в) Режим постоянной (ограниченной) скорости (в=сопз 1). Переключатель 10 режимов находится в положении 17. На вход усилителя 9 подают сигнал от схемы 12 измерения скорости вращения, Сопротивлением обратной связи усилителя 9 задают желаемую величину скорости а. Дальше этот сигнал поступает на вход усилителя 8, куда от источника 11 постоянного тока подается и сигнал задаваемой величины скорости педалирования. В отличие от режимов, описанных в пп. а - б, при которых усилитель 8 работал в режиме масштабного усилителя, в данном режиме он работает в режиме нелинейного усилителя компаратора-ограничителя. До тех пор, пока сигнал скорости педалирования меньше заданной величины, коэффициент усиления усилителя 9 равен нулю. Нулю равняется соответственно и мощность нагрузки Р. Достигнув равенства сигнала скорости педалирования с заданным, коэффициент усиления усилителя 8 становится большим. При этом резко возрастает тормозящий момент электромагнита 4, препятствуядальнейшему повышению скорости педалирования испытуемым, Таким образом, осуществляется режим поддерживания постоянной (ограниченной) скорости педалирования. В этом режиме мощность Р пропорциональна тормозящему моменту М.Предлагаемый велоэргометр позволяет расширить диапазон режимов физической нагрузки в лабораториях труда и спорта придкдд 2797/4 Подписное1.1 ПО Г тССР 11 зд Л"о 881осуддрственного коми по делам изобре 113035, Москва, жТираж 693ета Совета Министров Сений и открытийРамшская наб., д. 475 шогрдфия, пр. Сд п 1 нона, 2 исследованиях специального характера, В частности создает возможность управления физической нагрузкой с поддерживанием постоянного момента, постоянной ограниченной скоростью вращения педального механизма, изменением мощности нагрузки по внешнему управляющему сигналу. Формула изобретения1. Велоэргометр, содержащий педальный и передаточный механизмы, диск, тормозящий электромагнит и блок управления, последовательно соединенные между собой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона нагрузочных режимов, блок управления имеет усилитель мощности, линеаризатор, два усилителя, переключатель, схему измерения угловой скорости вращения и стабилизированный источник тока, причем выход первого усилителя соединен с входом второгоусилителя, выход второго усилителя подключен через линеаризатор к входу усилителямощности, выходы первого и второго усилите 5 лей через переключатель соединены со стабилизированным источником постоянного тока,а выход схемы измерения угловой скоростивращения соединен через переключатель свходом первого усилителя.10 2. Велоэргометр по п. 1, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что он имеет блок дистанционного управления, выход которого соединен с входомвторого усилителя через перекл 1 очатсль.Источники информации,1 о принятые во внимание при экспертизе1. Патент Швеции М 345958, кл, Л 61 В5/00, опублик. 1972.2. Авторское свидетельство СССР Лд 200720,кл. Л 61 В 5,/10, 1966.

Смотреть

Заявка

2374756, 15.06.1976

ТАРТУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РААМАТ РЕЙН ЭКАРДОВИЧ, ЯАГОСИЛЬД АДО ДАНИЕЛОВИЧ, РЭЭБЕН ВЕЛЛО АВГУСТОВИЧ, ХАМЕР АРЕ ХУГОВИЧ, НЕУЛАНД ЛЕМБИТ ИОХАННЕСОВИЧ, ТУБЕРГ ВАХУР АРТУРОВИЧ, ПААБО ИВАР АУГУСТОВИЧ

МПК / Метки

МПК: A61B 5/10

Метки: велоэргометр

Опубликовано: 30.10.1977

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-578060-veloehrgometr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Велоэргометр</a>

Похожие патенты