RU206856U1 - A device for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track - Google Patents
A device for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track Download PDFInfo
- Publication number
- RU206856U1 RU206856U1 RU2020133305U RU2020133305U RU206856U1 RU 206856 U1 RU206856 U1 RU 206856U1 RU 2020133305 U RU2020133305 U RU 2020133305U RU 2020133305 U RU2020133305 U RU 2020133305U RU 206856 U1 RU206856 U1 RU 206856U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- snow
- track
- deformation
- data
- determining
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
Abstract
Полезная модель относится к области испытаний при инженерных изысканиях в спорте высших достижений, в частности к устройству для определения деформационных реологических характеристик снежного покрова лыжной трассы в условиях проведения соревнований. Эти данные используются для определения и выбора лыж, соответствующих по своим параметрам деформационным реологическим характеристикам лыжной трассы.Устройство для определения деформационных реологических характеристик лыжной снежной трассы, содержащее жесткий штамп, установленное на штампе средство регистрации перемещений, соединенное с помощью средства передачи данных с блоком хранения данных и блоком, регистрирующим и обрабатывающим зарегистрированные данные, и содержащим блок питания, отличающееся тем, что штамп выполнен в виде шара, во внутренней полости которого установлено средство регистрации перемещений, при этом средство регистрации перемещений выполнено в виде датчика ускорений, а блок, регистрирующий и обрабатывающий данные, выполнен в виде интегратора данных ускорений.Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении скорости и точности определения деформационных характеристик снежной лыжной трассы, численного значения комбинации упругих и вязких свойств снежной трассы, а также в упрощении конструкции, уменьшении габаритов и веса устройства, повышении мобильности, увеличении скорости нагружения штампа в соответствии со специфическими условиями лыжного спорта.The utility model relates to the field of testing in engineering surveys in elite sports, in particular, to a device for determining the deformation rheological characteristics of the snow cover of a ski track in competition conditions. This data is used to determine and select skis that correspond in their parameters to the deformation rheological characteristics of the ski track. and a block that registers and processes the registered data and contains a power supply unit, characterized in that the stamp is made in the form of a ball, in the inner cavity of which a means for registering movements is installed, while the means for registering movements is made in the form of an acceleration sensor, and the block that registers and processes data, made in the form of an integrator of acceleration data. The technical result achieved by the claimed solution is to increase the speed and accuracy of determining the deformation characteristics of a snow ski track, the numerical value of the combination of elastic and elm their properties of a snow track, as well as in simplifying the design, reducing the dimensions and weight of the device, increasing mobility, increasing the speed of loading the die in accordance with the specific conditions of skiing.
Description
Полезная модель относится к области испытаний при инженерных изысканиях в спорте высших достижений, в частности к устройству для определения деформационных характеристик снежного покрова в условиях проведения соревнований. Эти данные используются для определения и выбора лыж, соответствующих по своим параметрам деформационным реологическим характеристикам лыжной трассы.The utility model relates to the field of testing in engineering surveys in elite sports, in particular, to a device for determining the deformation characteristics of a snow cover in a competition environment. These data are used to determine and select skis that correspond in their parameters to the deformation rheological characteristics of the ski track.
Уровень техники.State of the art.
Известен ряд устройств для исследования деформационных характеристик грунтов или снега, называемых пенетрометрами. В частности, известно изобретение («Snow strength penetrometer)) / U.S. Patent No. 5,831,161, G01N 3/42, 33/18, опубл. 03.11.1998), предназначенное для испытания снежного покрова при строительстве снежных дорог, взлетно-посадочных полос, строений на поверхности снега. Поверхность снега нагружается штампами различной конфигурации через шток при помощи электромотора. Проводимые эксперименты позволяют определить модуль упругости, угол внутреннего трения и коэффициент уплотнения снега.A number of devices are known for studying the deformation characteristics of soils or snow, called penetrometers. In particular, the invention is known ("Snow strength penetrometer)) / U.S. Patent No. 5,831,161, G01N 3/42, 33/18, publ. 03.11.1998), intended for testing the snow cover during the construction of snow roads, runways, structures on the snow surface. The surface of the snow is loaded with stamps of various configurations through the rod using an electric motor. The experiments carried out make it possible to determine the modulus of elasticity, the angle of internal friction and the coefficient of compaction of the snow.
К достоинствам данного устройства можно отнести высокую точность фиксации данных за счет применения электронных датчиков.The advantages of this device include high accuracy of data recording due to the use of electronic sensors.
К недостаткам данного устройства и пенетрометров можно отнести высокую техническую сложность механизма, состоящего из большого числа деталей и соединений. Эти устройства имеют большие габариты и вес. Требуют много времени на установку и настройку перед проведением измерений. Более того, форма штампов специально разработана для использования в транспортно-технологическом машиностроении и не обеспечивает достаточную точность фиксации данных, необходимых для построения деформационной характеристики снега в специфических условиях лыжного спорта.The disadvantages of this device and penetrometers include the high technical complexity of the mechanism, which consists of a large number of parts and connections. These devices are large and heavy. Time-consuming to set up and set up before taking measurements. Moreover, the shape of the stamps is specially designed for use in transport and technological engineering and does not provide sufficient accuracy in fixing the data necessary to construct the deformation characteristics of snow in specific skiing conditions.
Также известно устройство для определения реологических свойств снежного покрова («Устройство для определения реологических свойств снежного покрова». Патент РФ 2396539, G01N 3/00, опубл. 10.08.2010.).Also known is a device for determining the rheological properties of a snow cover ("Device for determining the rheological properties of a snow cover." RF patent 2396539,
Устройство содержит смонтированные на раме жесткий штамп, укрепленный на вертикальном штоке, привод штока, средство регистрации его вертикальных перемещений, средство погружения.The device contains a rigid stamp mounted on a frame, mounted on a vertical rod, a rod drive, a means for registering its vertical displacements, and an immersion device.
Устройство состоит из рычага с опорой, на одной стороне которого крепится на шарнире жесткий штамп с регулируемым приводом штока посредством винтовой пары по длине штоков, а на другой стороне подвешен противовес. По концам рычага сверху закреплены два ролика, через которые переброшен канат, соединенный концами с двух сторон с нагружающими грузами, представляющими собой, например, тележку с грузами. На опоре установлен также электромотор, через вал которого переброшен в виде подвижной петли канат. Таким образом, ролики, канат и электромотор представляют собой в совокупности механизм перемещения нагружающих грузов.The device consists of a lever with a support, on one side of which a rigid stamp with an adjustable rod drive is mounted on a hinge by means of a screw pair along the length of the rods, and on the other side a counterweight is suspended. At the ends of the lever, two rollers are fixed on top, through which a rope is thrown, connected by the ends on both sides with loading weights, which are, for example, a trolley with weights. An electric motor is also installed on the support, through the shaft of which a rope is thrown in the form of a movable loop. Thus, the rollers, the rope and the electric motor together constitute a mechanism for moving the loading loads.
Рычаг через стойку опоры закреплен на раме с четырьмя выносными опорами, на котором дополнительно размещены упор, фиксирующий рычаг со штампом в изначальном положении, когда давление со стороны штампа на снежный покров не передается, а также регистратор вертикальной деформации снежного покрова, который снабжен лентозаписывающим устройством, состоящим из мотора и ленты на вращающемся барабане, подвижным самописцем, которые установлены на салазках с направляющими, с одной стороны соединенным с возвратным в начальное положение упругим элементом, а с другой - с подвижной частью рычага через нерастяжимую нить и систему направляющих роликов.The lever is fixed through the support post on a frame with four outriggers, on which a stop is additionally located, fixing the lever with a stamp in its original position, when pressure from the side of the stamp is not transmitted to the snow cover, as well as a recorder of vertical deformation of the snow cover, which is equipped with a tape recorder, consisting of a motor and a tape on a rotating drum, a movable recorder, which are mounted on a slide with guides, on the one hand, connected to an elastic element returning to the initial position, and on the other, with a movable part of the lever through an inextensible thread and a system of guide rollers.
Достоинствами данного устройства и метода являются следующие: Регистрация данных эксперимента осуществляется в автоматическом режиме, что обеспечивает высокую точность измерений.The advantages of this device and method are as follows: Registration of experimental data is carried out in automatic mode, which ensures high measurement accuracy.
К недостаткам указанного устройства стоит отнести очень специфические условия нагружения и форму штампа, соответствующие процессу взаимодействия движителя транспортно-технологических машин со снежным полотном. В лыжном спорте высших достижений условия деформирования снежной трассы существенно отличаются высокой скоростью приложения нагрузок.The disadvantages of this device include very specific loading conditions and the shape of the stamp, corresponding to the process of interaction of the mover of transport and technological machines with the snow bed. In skiing of the highest achievements, the conditions of deformation of a snow track are significantly distinguished by a high speed of application of loads.
Кроме того, к недостаткам следует отнести техническую сложность механизма, вызванную наличием рычажной системы, обеспечивающей преобразование горизонтального перемещения груза в вертикальное движение штампа, необходимостью применять дополнительные уравновешивающие грузы, наличием сложной системы блоков, обеспечивающей передачу крутящего момента от приводного двигателя к подвижному грузу.In addition, the disadvantages include the technical complexity of the mechanism caused by the presence of a lever system that converts the horizontal movement of the load into the vertical movement of the stamp, the need to use additional balancing weights, the presence of a complex system of blocks that provides the transfer of torque from the drive motor to the moving weight.
Наиболее близким к заявленному устройству можно считать устройство для определения коэффициентов жесткости и твердости снежного покрова («Устройство для определения жесткости и твердости снежного покрова» Патент РФ 173978, G01N 3/42, опубл. 28.12.2016), выбранное в качестве прототипа.The closest to the claimed device can be considered a device for determining the coefficients of rigidity and hardness of the snow cover ("Device for determining the hardness and hardness of the snow cover" RF Patent 173978, G01N 3/42, publ. 28.12.2016), selected as a prototype.
В устройстве, содержащем смонтированные на раме жесткий штамп, укрепленный на вертикальном штоке, привод штока, средство регистрации его вертикальных перемещений и нагрузки, средство нагружения, привод вертикального штока, выполненный в виде передачи винт-гайка, а рама выполнена в виде треноги с тремя телескопическими опорами, при этом вертикальный шток с направляющей расположены в центре рамы, средство регистрации вертикальных перемещений штока выполнено в виде установленного на направляющей штока датчика перемещений, а средство регистрации нагрузки - в виде встроенного в шток динамометра, при этом выходы датчика перемещений и динамометра соединены с входом прибора, регистрирующего и обрабатывающего зарегистрированные данные. Регистрация величины нагружающей силы обеспечивается динамометром, значение вертикальной деформации снега через смещение штампа - датчиком перемещений.In a device containing a rigid stamp mounted on a frame, mounted on a vertical rod, a rod drive, a means for registering its vertical displacements and loads, a loading device, a vertical rod drive made in the form of a screw-nut transmission, and the frame is made in the form of a tripod with three telescopic supports, while the vertical rod with the guide is located in the center of the frame, the means for registering vertical movements of the rod is made in the form of a displacement sensor installed on the rod guide, and the means for registering the load is in the form of a dynamometer built into the rod, while the outputs of the displacement sensor and the dynamometer are connected to the input device that registers and processes the registered data. The registration of the value of the loading force is provided by a dynamometer, the value of the vertical deformation of the snow through the displacement of the stamp is provided by a displacement sensor.
Достоинством данного устройства являются:The advantages of this device are:
- возможность регистрации не только значений вертикальной деформации снега, но и величины нагружающей силы;- the ability to register not only the values of the vertical deformation of the snow, but also the magnitude of the loading force;
- расширение диапазона размеров и форм, применяемых штампов.- expanding the range of sizes and shapes of used stamps.
К недостаткам устройства стоит отнести:The disadvantages of the device include:
- большие габариты, большой вес устройства;- large dimensions, heavy weight of the device;
- большое время на подготовку к работе устройства;- a lot of time to prepare the device for operation;
- скорость нагружения штампа ограничивается узким диапазоном низких скоростей (скоростью перемещения штока, которая изменяется за счет варьирования числа оборотов электродвигателя).- the speed of loading the punch is limited by a narrow range of low speeds (the speed of movement of the rod, which changes by varying the number of revolutions of the electric motor).
Взаимодействие лыж со снежной трассой отличаются от условий взаимодействия со снегом движителя транспортно-технологических машин.The interaction of skis with a snow track differs from the conditions of interaction with snow of a propulsion device of transport and technological machines.
Для пояснения этих отличий на фиг. 3 показаны эпюры давления лыж на снежную трассу полученные на лабораторном стенде (патент на полезную модель РФ №108616).To clarify these differences, FIG. 3 shows the diagrams of the pressure of skis on a snow track obtained on a laboratory bench (patent for a useful model of the Russian Federation No. 108616).
Здесь стрелка показывает направление скольжения лыжи, а эпюры синего и красного цвета показывают длину зоны скольжения и форму давления лыж на снежную трассу на спуске и на подъеме. От длины зоны скольжения и от скорости скольжения лыж зависит величина и скорость нагружения снежной трассы.Here, the arrow shows the direction of ski sliding, and the blue and red plots show the length of the slip zone and the shape of the ski pressure on the snow track on the downhill and uphill. The size and speed of loading of the snow track depends on the length of the slip zone and on the speed of skiing.
Большинство ученых, занимающихся изучением физико-механических свойств снега, отмечают, что снег относится к разряду упруго-вязко-пластичных материалов (Анфилофьев Б.А. Исследование реологических свойств снежного покрова. / Б.А. Анфилофьев, В.К. Лохин / Труды Новосиб. ин-та инж. ж.-д. транспорта. - Новосибирск, 1972. - Вып. 141). Так, снег отличается упругими свойствами при приложении небольших нагрузок в течение достаточно короткого времени. При таких условиях деформации невелики и обратимы при устранении приложенных напряжений, структура снега не нарушается. Для пластического течения требуется, чтобы было достигнуто некоторое пороговое значения напряжения, после которого оно начинается.Most scientists studying the physical and mechanical properties of snow note that snow belongs to the category of elastic-viscous-plastic materials (Anfilofiev B.A. Investigation of the rheological properties of snow cover. / B.A. Anfilofiev, V.K. Lokhin / Proceedings Novosibirsk Institute of Railway Transport. - Novosibirsk, 1972. - Issue 141). Thus, snow is characterized by elastic properties when light loads are applied for a fairly short time. Under these conditions, the deformations are small and reversible when the applied stresses are removed, the structure of the snow is not disturbed. For plastic flow, it is required that a certain threshold stress value is reached, after which it begins.
Различие между жидкостями и твердыми телами не является резким и носит кинетический (релаксационный) характер. С увеличением скорости деформации упругие напряжения не успевают релаксировать, поэтому общее сопротивление возрастает.The distinction between liquids and solids is not sharp and has a kinetic (relaxation) character. With an increase in the strain rate, the elastic stresses do not have time to relax; therefore, the total resistance increases.
Соответственно определяют два крайних по своему деформационному поведению типа тел - упругое тело, когда не происходит рассеяние энергии при деформации; и жидкость, не способная запасать энергию деформирования.Accordingly, two types of bodies, extreme in their deformation behavior, are determined - an elastic body, when there is no energy dissipation during deformation; and a liquid incapable of storing deformation energy.
Деформирование снежной трассы не описывается ни одной этих крайних схем. Поэтому снежная трасса характеризуются различными комбинациями упругих и вязких свойств.The deformation of the snow track is not described by any of these extreme schemes. Therefore, the snow track is characterized by various combinations of elastic and viscous properties.
Лыжные трассы отличаются большой протяженностью и большим разнообразием снежных условий на разных участках трассы. Поэтому перед соревнованиями нужно мобильно перемещаться по трассе и делать замеры деформационных характеристик снега на нескольких характерных участках трассы. Известные устройства имеют большую массу, большие габаритные размеры и требуют значительного времени на подготовку к измерениям.The ski slopes are distinguished by their long length and a wide variety of snow conditions on different sections of the route. Therefore, before the competition, you need to move mobile along the track and take measurements of the deformation characteristics of the snow in several characteristic sections of the track. The known devices have a large mass, large overall dimensions and require a significant amount of time to prepare for measurements.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.These disadvantages are eliminated by the proposed solution.
Сущность технического решения.The essence of the technical solution.
Задачей заявленного решения является создание максимально компактного, простого в использовании устройства для оперативного определения деформационных реологических характеристик снежной лыжной трассы, а именно численного значения комбинации упругих и вязких свойств, с возможностью использования высоких скоростей нагружения, соответствующих скоростям нагружения в лыжном спорте.The objective of the claimed solution is to create the most compact, easy-to-use device for promptly determining the deformation rheological characteristics of a snow ski track, namely, the numerical value of the combination of elastic and viscous properties, with the possibility of using high loading rates corresponding to loading rates in skiing.
Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении скорости и точности определения деформационных характеристик снежной лыжной трассы, численного значения комбинации упругих и вязких свойств снежной трассы, а также в упрощении конструкции, уменьшении габаритов и веса устройства, повышении мобильности, увеличении скорости нагружения штампа в соответствии со специфическими условиями лыжного спорта.The technical result achieved by the claimed solution consists in increasing the speed and accuracy of determining the deformation characteristics of the snow ski track, the numerical value of the combination of elastic and viscous properties of the snow track, as well as in simplifying the design, reducing the size and weight of the device, increasing mobility, increasing the speed of loading the stamp in according to the specific conditions of skiing.
Этот технический результат достигается тем, что используется устройство для определения деформационных реологических характеристик лыжной снежной трассы, содержащее жесткий штамп, установленное на штампе средство регистрации перемещений соединенное с помощью средства передачи данных с блоком хранения данных и блоком, регистрирующим и обрабатывающим зарегистрированные данные и содержащим блок питания, отличающееся тем, что штамп выполнен в виде шара, во внутренней полости которого установлено средство регистрации перемещений, при этом средство регистрации перемещений выполнено в виде датчика ускорений, а блок, регистрирующий и обрабатывающий данные, выполнен в виде интегратора данных ускорений.This technical result is achieved by the fact that a device is used for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track, containing a rigid stamp, a means for recording movements installed on the stamp, connected by means of a data transmission unit with a data storage unit and a unit that records and processes the registered data and contains a power supply unit , characterized in that the stamp is made in the form of a ball, in the inner cavity of which a means for registering movements is installed, while the means for registering movements is made in the form of an acceleration sensor, and the unit that registers and processes data is made in the form of an integrator of acceleration data.
Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.
На фиг. 1 - общий вид устройства.FIG. 1 is a general view of the device.
На фиг. 2 - устройство во время испытаний.FIG. 2 - device during testing.
На фиг. 3 - эпюра давления лыжи на снежную трассу.FIG. 3 - diagram of the pressure of the ski on a snow track.
На фиг. 4 - диаграмма развития деформации жесткой снежной трассы при ее деформировании штампом в форме шара на скорости нагружения 1,4 м/с.FIG. 4 is a diagram of the development of deformation of a rigid snow track when it is deformed by a punch in the form of a ball at a loading speed of 1.4 m / s.
На фиг. 5 - диаграмма развития деформации мягкой снежной трассы при ее деформировании штампом в форме шара на скорости нагружения 1,4 м/с.FIG. 5 is a diagram of the development of deformation of a soft snow track when it is deformed by a punch in the form of a ball at a loading speed of 1.4 m / s.
На фиг. 6 - диаграмма развития деформации жесткой снежной трассы при ее деформировании штампом в форме шара на скорости нагружения 3,13 м/с.FIG. 6 is a diagram of the development of deformation of a rigid snow track when it is deformed by a punch in the form of a ball at a loading speed of 3.13 m / s.
На фиг. 7 - диаграмма развития деформации мягкой снежной трассы при ее деформировании штампом в форме шара на скорости нагружения 3,13 м/с.FIG. 7 is a diagram of the development of deformation of a soft snow track when it is deformed by a punch in the form of a ball at a loading speed of 3.13 m / s.
Подробное описание технического решения.Detailed description of the technical solution.
Устройство для определения деформационных реологических характеристик лыжной снежной трассы, содержащее жесткий штамп, установленное на штампе средство регистрации перемещений соединенное с помощью средства передачи данных с блоком хранения данных и блоком, регистрирующим и обрабатывающим зарегистрированные данные и содержащим блок питания, отличающееся тем, что штамп выполнен в виде шара, во внутренней полости которого установлено средство регистрации перемещений, при этом средство регистрации перемещений выполнено в виде датчика ускорений, а блок, регистрирующий и обрабатывающий данные, выполнен в виде интегратора данных ускорений.A device for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track, containing a rigid stamp, a means for registering movements installed on the stamp, connected by means of a data transmission means with a data storage unit and a unit that records and processes recorded data and contains a power supply, characterized in that the stamp is made in in the form of a ball, in the inner cavity of which a means for registering movements is installed, while the means for registering movements is made in the form of an acceleration sensor, and the unit that registers and processes data is made in the form of an integrator of acceleration data.
Устройство содержит (фиг. 1): жесткий штамп 1 в форме шара, во внутренней полости шара 1 установлено средство регистрации перемещений, средство 2 передачи данных, выполненное в виде проводной связи, прибор 3, регистрирующий и обрабатывающий данные, содержащий блок питания и выполненный в виде интегратора данных ускорений и даталоггер 4 для хранения полученных данных.The device contains (Fig. 1): a
Для регистрации, обработки, интегрирования и визуализации полученных данных, может быть использован также смартфон или ПК.For registration, processing, integration and visualization of the obtained data, a smartphone or PC can also be used.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Штамп в форме шара 1. (например, диаметром 54 мм и массой 250 г), бросают с определенной высоты (например, 0.1 м) на снежную трассу. Средство регистрации перемещений (не показано), установленное во внутренней полости шара 1, выполненное, например, в виде датчика акселерометра, регистрирует ускорения шара и с помощью средства передачи данных 2, выполненного в виде проводной связи, передает данные мгновенных ускорений с частотой дискретизации, например, 1,5-2,5 кГц, на прибор 3, регистрирующий и обрабатывающий данные, выполненный в виде интегратора данных ускорений, с которого обработанные данные передаются на даталоггер 4. Данные, сохраненные на даталоггере, обрабатываются специальной программой на ПК. Возможен вариант прямой передачи данных мгновенных ускорений с акселерометра по беспроводной связи, например, WI-FI или Bluetooth, на смартфон или ПК, с обработкой данных специальной программой, обеспечивающей интегрирование и визуализацию перемещения штампа 1 во времени, а также получение численного значения интегрального перемещения шара при деформировании снежной трассы.A ball-shaped
Снежная трасса может иметь различные вязкоупругие характеристики. В идеальных условиях может быть упругая снежная трасса, когда практически не происходит рассеяние энергии при деформации от удара шара 1. В этом случае вся энергия удара расходуется на отскок шара вверх. И может быть вязкая снежная трасса, не способная запасать энергию деформирования. Здесь вся энергия удара преобразуется в тепловую энергию. Шар 1 не отскакивает после удара о снежную трассу.A snow track can have different viscoelastic characteristics. In ideal conditions, there can be an elastic snow track, when practically no energy dissipation occurs during deformation from the impact of the
Но в реальных условиях снежная трасса представляет собой комбинацию вязкоупругих характеристик. Критерием оценки вязкоупругих характеристик снежной трассы может служить численное значение интеграла перемещений шара 1.But in real conditions, a snow track is a combination of viscoelastic characteristics. The criterion for evaluating the viscoelastic characteristics of a snow track can be the numerical value of the integral of the displacements of the
Дважды интегрируя данные мгновенных ускорений шара, получаем графики перемещения шара при деформации снежной трассы и численное значение интеграла перемещений.By integrating the data of the instantaneous acceleration of the ball twice, we obtain graphs of the ball's displacement during deformation of the snow track and the numerical value of the integral of displacements.
На диаграммах на фиг. 4 - фиг. 7 падающая ветвь графика характеризует одновременно и вязкие и упругие характеристики снежной трассы. Чем более пологая, растянутая во времени линия заглубления шара в снежную трассу, тем более вязкая снежная трасса. Чем глубже шар 1 деформирует снежную трассу, тем меньше упругие свойства трассы. Восходящая ветвь графика характеризует упругие свойства снежной трассы. Чем более крутая линия отскока шара во времени и чем выше отскакивает шар, тем больше упругие свойства трассы.In the diagrams in FIG. 4 to FIG. 7, the falling branch of the graph characterizes both the viscous and elastic characteristics of the snow track. The more gently sloping, extended in time, the line of penetration of the ball into the snow track, the more viscous the snow track. The deeper the
Реологические характеристики снежной трассы существенно зависят от скорости нагружения. Скольжение лыж по снежной трассе характеризуется широким диапазоном скоростей и применением лыж с разными длинами зон скольжения. Скорости нагружения лыжами снежной трассы имеют широкий диапазон. Таблица скоростей нагружения представлена выше.The rheological characteristics of a snow track significantly depend on the loading rate. Skiing on a snow track is characterized by a wide range of speeds and the use of skis with different lengths of slip zones. The ski loading speeds of the snow slope have a wide range. The loading rate table is shown above.
Поэтому испытания деформационных вязкоупругих свойств снежной трассы необходимо проводить при различных скоростях нагружения, изменяя высоту сбрасывания шара, например, 0.1 м; 0.2 м; 0.3 м; 05 м; 1.0 м.Therefore, tests of the deformational viscoelastic properties of a snow track must be carried out at different loading rates, changing the height of the ball dropping, for example, 0.1 m; 0.2 m; 0.3 m; 05 m; 1.0 m.
Таким образом, анализируя график деформирования шаром снежной трассы во времени, мы можем численно оценить соотношение вязких и упругих характеристик снежной трассы при различных скоростях нагружения снежной трассы.Thus, by analyzing the graph of the ball's deformation of the snow track in time, we can numerically estimate the ratio of the viscous and elastic characteristics of the snow track at different loading rates of the snow track.
Значение интегрального перемещения шара при деформировании снежной трассы служит критерием оценки ее вязкоупругих характеристик. Чем выше численное значение этого критерия, тем выше упругие свойства снежной трассы. Более низкие значения критерия говорят о более вязких характеристиках трассы.The value of the integral displacement of the ball during deformation of the snow track serves as a criterion for assessing its viscoelastic characteristics. The higher the numerical value of this criterion, the higher the elastic properties of the snow track. Lower values of the criterion indicate more viscous characteristics of the track.
В зависимости от деформационных реологических характеристик снежной трассы в условиях соревнований, подбирают соответствующие лыжи. Например, для значений интегрального перемещения шара показанных на фиг. 4 и фиг. 6, с высокими показателями упругости трассы (0,086; 2,0) выбирают лыжи с более короткими зонами скольжения (5-15 см). Такие лыжи имеют большие скорости нагружения снежной трассы и меньше деформируют трассу при скольжении в данных условиях.Depending on the deformation rheological characteristics of the snow track in competition conditions, the appropriate skis are selected. For example, for the integral displacement values of the ball shown in FIG. 4 and FIG. 6, with high elasticity of the track (0.086; 2.0), skis with shorter sliding zones (5-15 cm) are chosen. Such skis have high loading speeds on a snow track and less deformation of the track when sliding under these conditions.
Для низких значений интегрального перемещения показанных на фиг. 5 и фиг. 7, с высокими показателями вязкости (-1,5; -3,42) выбирают лыжи с более длинными зонами скольжения (20-50 см). Такие лыжи имеют меньшие скорости нагружения снежной трассы при скольжении и меньше деформируют трассу в данных условиях.For low integral displacement values shown in FIG. 5 and FIG. 7, with high viscosity (-1.5; -3.42) skis with longer sliding zones (20-50 cm) are chosen. Such skis have lower loading speeds of the snow track during sliding and less deformation of the track under these conditions.
Таким образом, специалисту в данной области техники очевидно, что технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении скорости и точности определения деформационных характеристик снежной лыжной трассы, численного значения комбинации упругих и вязких свойств снежной трассы, а также в упрощении конструкции, уменьшении габаритов и веса устройства, повышении мобильности, увеличении скорости нагружения штампа в соответствии со специфическими условиями лыжного спорта.Thus, it is obvious to a person skilled in the art that the technical result achieved by the claimed solution consists in increasing the speed and accuracy of determining the deformation characteristics of a snow ski track, the numerical value of the combination of elastic and viscous properties of a snow track, as well as in simplifying the design, reducing the dimensions and device weight, increased mobility, increased die loading speed in accordance with specific skiing conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133305U RU206856U1 (en) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | A device for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133305U RU206856U1 (en) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | A device for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206856U1 true RU206856U1 (en) | 2021-09-29 |
Family
ID=78000319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020133305U RU206856U1 (en) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | A device for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206856U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7040146B2 (en) * | 2001-12-28 | 2006-05-09 | Himachal Safety Systems Pty Ltd | Soil or snow probe |
RU2365915C1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) | Way of snow cover rheological properties determination |
RU2396539C2 (en) * | 2008-03-31 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) | Device for determining rheological properties of snow cover |
RU142743U1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | DEVICE FOR DETERMINING DEFORMATION CHARACTERISTICS OF SNOW COVER |
-
2020
- 2020-10-09 RU RU2020133305U patent/RU206856U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7040146B2 (en) * | 2001-12-28 | 2006-05-09 | Himachal Safety Systems Pty Ltd | Soil or snow probe |
RU2365915C1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) | Way of snow cover rheological properties determination |
RU2396539C2 (en) * | 2008-03-31 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) | Device for determining rheological properties of snow cover |
RU142743U1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | DEVICE FOR DETERMINING DEFORMATION CHARACTERISTICS OF SNOW COVER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7243526B2 (en) | Device and method for measuring the impact properties of a sport field surface | |
EA011053B1 (en) | Method of weight determination of a load carried by a lifter of a lifting device and weighing device | |
CN206906222U (en) | A kind of device for determining coefficient of friction | |
RU206856U1 (en) | A device for determining the deformation rheological characteristics of a ski snow track | |
Nikonov et al. | Influence of moisture on functional properties of climbing ropes | |
CN107101936A (en) | A kind of device and method for determining coefficient of friction | |
CN105510163B (en) | A kind of soil penetration resistance measurement apparatus | |
CN105060048B (en) | The detection method and detector of permanent-magnet synchronous towed elevator coefficient of balance | |
CN101625305A (en) | Heavy-load sliding friction testing machine | |
RU2396539C2 (en) | Device for determining rheological properties of snow cover | |
CN104237118A (en) | Novel micro-control dynamic friction coefficient tester | |
RU142743U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING DEFORMATION CHARACTERISTICS OF SNOW COVER | |
CN111307664B (en) | Method for dynamically measuring and characterizing viscosity of cement slurry by using expansion degree | |
US6351988B1 (en) | Measuring the energy absorbing capacity of a substrate | |
RU2600080C1 (en) | Device for investigating tribotechnical characteristics of materials | |
RU173978U1 (en) | A device for determining the coefficients of stiffness and hardness of the snow cover | |
CN110180153A (en) | A kind of the exercise data acquisition device and its acquisition method of instrument | |
RU77439U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING SLIDING FRICTION COEFFICIENT | |
RU2600508C1 (en) | Method of measuring of eject force of elastic object by recoil method and device for its implementation | |
RU224913U1 (en) | Digital penetrometer for measuring compressive and tensile forces | |
RU2196973C2 (en) | Method for concurrent measurement of liquid density and viscosity | |
RU159632U1 (en) | DYNAMIC LOAD INSTALLATION | |
RU2340886C1 (en) | Device for determining coefficient of friction | |
RU2383876C2 (en) | Method for detection of gear set efficiency factor | |
CN220473299U (en) | Device for measuring viscosity coefficient of liquid |