Устройство для измерения механическогоимпеданса рук оператора

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ц 802820(22) Заявлено 03.04.75 (21) 2119155/18-10 51) 522 оединением заявкиГосударственный комите СССР по делам изобретений и открытий) Заявитель чес скии по О(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧ ИМПЕДАНСА РУК ОПЕРАТОРА 2 Изобретение относится к силоизмерительной технике.Известно устройство для измерения механического импеданса рук оператора, содержащее основание, жесткую раму с рукоятками, соединенную с основанием упругимиэлементами 1.Недостатком указанного устройства является то, что оно не позволяет определитьзначение пространственного механическогоимпеданса при обхвате рукояток руками оператора.тоНаиболее близким к предложенному устройству является устройство для измерения механического импеданса рук оператора, содержащее основание, жесткую раму,соединенную с основанием упругими элементами, равномерно распределенными поокружности, центр которой совпадает с центром тяжести рамы, датчики силы и скорости, установленные на раме 121.Недостатком указанной конструкции является отсутствие регулировки амплитуд Ли 20нейных и угловых колебаний рамы,Это достигается тем, что основание снабжено тремя кронштейнами с дуговыми пазами, в которых размещены цилиндрические втулки, причем середина каждого упругого элемента жестко прикреплена к соответствующей втулке, а его концы соединены с введенной в устройство соответствующей т ягой, которая прикреплена к раме с возможностью поворота и фиксации в плоскости, перпендикулярной плоскости рамы.На фиг. 1 изображено предложенное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А - А фиг. 2; на фиг. 4, 5, 6 - схемы расположения тяг и упругих элементов подвески рамы.Устройство содержит основание 1, жесткую раму 2 с рукоятками 3 и 4, соединенную с основанием тремя равножесткими упругими элементами 5, расположенными равномерно по окружности, центр которой совпадает с центром тяжести рамы. Середины упругих элементов жестко соединены с втулками 6 стопорными гайками 7, помещенными в дуговых пазах 8 кронштейнов 9 основания 1, фиксируемыми винтами 10, а их крайние витки жестко закреплены в проушинах и соединены тягами 11 с рамой 2. Крайние витки пружин жестко соединены тягами с рамой при помощи одноподвижных шарниров 12, элементы которых стягиваютсягайками 13. Расположенные через равные угловые интервалы по окружности тяги имеют возможность поворота в вертикальных плоскостях относительно рамы. Сменные грузы 14 прикрепляются к раме винтами 15. Для измерения скорости и силы на входе 3 в систему установлены соответственно трех- компонентные датчики силы 16 и скорости 17.Устройство работает следующим образом, Вертикальные перемещения вибратора 18 передаются через основание 1, кронштейны 9 и упругие элементы 5 на тяги 11, жестко соединенные с рамой, и вызывают ее колебания, формы которых зависят от инерционных характеристик рамы, жесткости упругих элементов и положения тяг.При однокомпонентных колебаниях рамы тяги с упругими элементыми устанавливаются горизонтально (см. фиг. 4). Центры В С, Р жесткости упругих элементов лежат в плоскости х оу. Поскольку главные центральные оси (х, 1 у, 1 г инерцииго рамы с рукоятками совпадают с главными центральными осями же."ткости системы упругих элементов, то колебания рамы с рукоятками будут несвязанными, Вертикальные колебания вибратора возбуждают независимые линейные г и угловые р, р, 9 колебания рамы с рукоятками, амплитуды которых зависят от соотношения частоты колебания вибратора и соответственной частоты линейных колебаний ю рамы с рукоятками. При совпадении собственных час- Зф тот угловых Р, Чф с частотой возбуждения вибратора происходят независимые колебания указанных форм на этих частотах. Собственные частоты и резонансные частоты регулируются изменением массы рамы набором сменных шайб.При двухкомпонентных колебаниях рамы тяги устанавливаются так, чтобы их продольные оси были параллельны оси Я. (фиг. 5) Центры В, С, Р жесткости располагаются поокружности радиуса К и лежат в плоскости,параллельной плоскости хоу. Главные центральные оси инерции рамы и главные центральные оси жесткости системы упругихэлементов становятся параллельными, а вертикальные оси совпадают. Образуется кольцевая подвеска рамы, приводящая к двум независимым колебаниям г и б и двум связанным х, . Подбором сменных грузов 14 система настраивается на резонанс связанных частот х или Ч, что приводит к двухкомпонентным резонансным колебаниям рамы в плоскости хог. Это позволяет осуществить режим двухсвязанных колебаний для всех диапазонов частот, амплитуды и форма которых зависят от отношения частот. При пространственных колебаниях рамы тяги с упругими элементами устанавливаются под различными углами к горизонтальной плоскости (фиг. 6). Это приводит к несовпадению главных центральных осей инерции рамы с рукоятками и главных центральных осей жесткости системы упругих элементов и к связанности колебаний рамы. Вертикальные колебания вибратора возбуждают шестисвязанные линейные, х, у, г и угловые т",Ч, д колебания рамы, амплитуды и формы которых зависят от соотношения ь/ви регулируются изменением положения тяг 11. При изменении положения тяг и упругих элементов центр жесткости системы упругих элементов смешается с оси г вибратора, изменяются величины крутильных жесткостей подвески рамы, что позволяет регулировать величины коэффициентов связи между формами колебаний, т.е. соотношение между амплитудами линейных и угловых колебаний, а также резонансные зоны рамы с рукоятками.Дополнительная регулировка амплитуд осуществляется изменением положения центра тяжести рамы с рукоятками относительно оси вибратора подбором сменных шайб.Формула изобретенияУстройство для измерения механического импеданса рук оператора, содержащее основание, жесткую раму, соединенную с основанием упругими элементами, равномерно распределенными по окружности, центр которой совпадает с центром тяжести рамы, датчики силы и скорости, установленные на раме, отличающееся тем, что, с целью регулировки амплитуд линейных и угловых колебаний рамы, основание снабжено тремя кронштейнами с дуговыми пазами, в которых размещены цилиндрические втулки, причем середина каждого упругого элемента жестко прикреплена к соответствующей втулке, а его концы соединены с введенной в устройство соответствующему ему тягой, которая прикреплена к раме с возможностью поворота и фиксации в плоскости, перпендикулярной плоскости рамы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лихачев В, С, Испытание тракторов. М 1973, с. 250 - 252.2. Кибернетическая диагностика механических систем по виброакустическим процессам. Материалы Всесоюзного симпозиума. Каунас, 1972, с. 79 (прототип).802820 фиг. Ф хуФЕ Кожевников Составитель Техред А. Б Тираж 918 рственного обретений - 35, Рауш , г. Ужгор. Шароши омитетоткр ская н д, ул. ВУ, 9; к, к =х=у едактор Т. Загребельаказ 10069/55ВНИИПИло д113035 Мофилиал ППП Госуд лам и ква, Ж Патен Е и я 9 ф я= у=у КорректорПодписноа СССРтийб., д. 4/5Проектная, 4