CN108579061B - 一种弹性管式游泳计时触板 - Google Patents
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Abstract
一种弹性管式游泳计时触板，包括框架组、弹性管组件、弹性支撑组件、弹性蒙皮和螺钉，其特征是所述的弹性管组件通过螺钉与框架组相连接，所述的弹性支撑组件与弹性管组件接触连接，所述的弹性蒙皮与弹性支撑组件接触连接；弹性管组件中的氟胶管灵敏度高，长度方向上受力均匀，不存在触发盲区，单点按压也能产生触发信号，触发力度更低，触发灵敏度更高；U型材对氟胶管起到过载保护作用，氟胶管的可靠性更好；触板横向和纵向的结构强度增大，整体重量更轻，抗冲击和振动性能更好，满足运输和使用维护的要求。
Description
技术领域
本发明涉及游泳比赛自动计时系统技术领域，尤其涉及一种弹性管式游泳计时触板。
背景技术
游泳计时触板用于游泳项目的比赛和训练，是游泳运动员到达泳道终点时，判定游泳运动员到达终点成绩的重要设备,是实现游泳自动化计时的基本设备。工作原理是检测运动员到达泳道远端和近端时的时刻，最终确定游泳比赛中各泳道运动员的成绩，并能够判断游泳运动员在做转身动作时，是否违反国际泳联的规定。
现有技术的游泳计时触板存在灵敏度低、可靠性差和整体结构强度低的缺点。现有技术的游泳计时触板的触发力要求较大，单手触发力都在2.5Kg以上，因此当成年组游泳运动员用指尖触游泳计时碰触板时，有时不能触发游泳计时触板，自动计时系统得不到计时信号，导致该运动员没有成绩。有些儿童组游泳运动员因力量小，也不能触发游泳计时触板，也导致运动员没有成绩。距离游泳计时触板周边边缘40至100毫米处的灵敏度明显降低，这就需要游泳运动员要用更大的力拍打游泳计时触板，增大了运动员的比赛难度，运动员没有比赛成绩的可能性变大。
现有技术的游泳计时触板因结构的原因,密封主体结构采用PVC板材，采用热合工艺而成，在使用一段时间或受到冲击载荷后，局部边缘会发生开裂进水，使触板内部的电路发生短路，设备发生失效；在运输和使用触板的过程中，因碰撞或震动，也可能造成触板的密封结构被损坏；现有技术的游泳计时触板采用的传感器为导电橡胶式开关，其结构有圆点阵列式或直管式，导电橡胶式开关埋藏在触板内部，在游泳运动员用手或用脚作用与触板时，其作用力很大，这个作用力直接作用到导电橡胶式开关阵列上，没有任何缓冲和保护，当作用力消失时，导电橡胶式开关应该自动回弹，但是有时单个导电橡胶式开关因作用力过大，造成粘连而不能回弹，造成设备失效，圆点阵列式导电橡胶式开关的单元很多，大约在2000个以上，即使有单个导电橡胶式开关造成粘连而不能回弹时，设备也会发生失效。在比赛时发生游泳计时触板失效，会带来运动员没有比赛成绩的风险，这不符合国际泳联和中国泳联对计时设备可靠性的要求。
现有技术的游泳计时触板的主体结构主要有两种:一种是整体采用2.4米×0.9米的PVC板材上覆蒙皮而成，这一种触板自重较大，因PVC材料的物理特性，在温度较高时就会发生形变，使触板产生翘角和弯曲现象。另一种采用不锈钢型材焊接成2.4米×0.9米的长方形片体，采用浮动式金属蒙皮而成，结构强度比上一种有所提高，但是承力结构为2.4米×0.9米的长方形片体，中间几乎没有加强梁结构，在应力和载荷力的作用下，仍然发生弯曲现象。游泳计时触板在使用时安装在游泳池泳道的两端，根据国际泳联和中国泳联对游泳计时触板的要求，触板要紧贴池壁，不能产生晃动，有效厚度小于或等于12毫米。如果触板产生翘角和弯曲现象，就会违反国际泳联和中国泳联对游泳计时触板的要求，产品无法继续使用，进而导致更换成本高，使用效益低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种弹性管式游泳计时触板，提供一种灵敏度更高、可靠性更好、结构强度更强的游泳计时触板。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种弹性管式游泳计时触板，包括框架组、弹性管组件、弹性支撑组件、弹性蒙皮和螺钉，所述的弹性管组件通过螺钉与框架组相连接，所述的弹性支撑组件与弹性管组件接触连接，所述的弹性蒙皮与弹性支撑组件接触连接。
所述的弹性管组件包括U型材、固定端盖、氟胶管、主线、电缆、绝缘护套和防水封闭胶，所述的固定端盖设置在U型材的左右两侧，固定端盖设置有螺纹孔，固定端盖通过螺钉与框架组相连接，所述的氟胶管设置在U型材的槽口中部，氟胶管的内部设置有上钢丝和下钢丝，氟胶管的内壁、上钢丝和下钢丝之间均设置有隔离塞，隔离塞设置在氟胶管的两端，使得上钢丝和下钢丝分别与氟胶管的上下内壁紧贴，上钢丝和下钢丝保持绷紧且平行的状态，上钢丝和下钢丝的出线端的外表面设置有绝缘护套，绝缘外套的周围设置有防水封闭胶，所述的主线与上钢丝和下钢丝的出线端电连接，所述的电缆与主线电连接。
进一步地，上钢丝与下钢丝的距离设置为1mm。
进一步地，弹性管组件的数量设置为17个。
进一步地，框架组包括防滑片、铝型材、基架、压边条、护角、护边和沉头螺钉，所述的铝型材通过胶结的方式设置在防滑片的下方，所述的基架通过沉头螺钉与铝型材相连接，所述的压边条设置在基架的上方，压边条的一端压在弹性蒙皮的上部，所述的护角设置在压边条和弹性蒙皮的上部，所述的护边设置在基架的四周。
进一步地，压边条设置为L型。
进一步地，弹性支撑组件包括弹簧座、螺旋弹簧、圆垫片、长垫片和随动垫板，所述的弹簧座设置在U型材的两侧，所述的螺旋弹簧设置在弹簧座中，所述的圆垫片和长垫片设置在螺旋弹簧的上部，弹性蒙皮与圆垫片和长垫片接触连接，所述的随动垫板设置在长垫片的下方。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：弹性管组件中的氟胶管灵敏度高，长度方向上受力均匀，不存在触发盲区，单点按压也能产生触发信号，触发力度更低，触发灵敏度更高；U型材对氟胶管起到过载保护作用，氟胶管的可靠性更好；触板横向和纵向的结构强度增大，整体重量更轻，抗冲击和振动性能更好，满足运输和使用维护的要求。
附图说明
以下结合附图对本发明做进一步详细描述。
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明的左视结构示意图；
附图3是本发明A-A方向剖视的结构示意图；
附图4是本发明C处的局部放大结构示意图；
附图5是本发明D处的局部放大结构示意图；
附图6是本发明B-B方向剖视的结构示意图；
附图7是本发明未施加外力时触板的结构示意图；
附图8是本发明施加一定外力时触板的结构示意图；
附图9是本发明继续施加外力时触板的结构示意图；
附图中：1、框架组，11、防滑片，12、铝型材，13、基架，14、压边条，15、护角，16、护边，17、沉头螺钉，2、弹性管组件，21、U型材，22、固定端盖，23、氟胶管，234、上钢丝，235、下钢丝，236、隔离塞，24、主线，25、电缆，26、绝缘护套，27、防水封闭胶，3、弹性支撑组件，31、弹簧座，32、螺旋弹簧，33、圆垫片，34、长垫片，35、随动垫板，4、弹性蒙皮。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7、附图8、附图9及具体实施例对本发明作进一步的说明。
如附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6所示，一种弹性管式游泳计时触板，包括框架组1、弹性管组件2、弹性支撑组件3、弹性蒙皮4和螺钉，所述的弹性管组件2通过螺钉与框架组1相连接，所述的弹性支撑组件3与弹性管组件2接触连接，所述的弹性蒙皮4与弹性支撑组件3接触连接。
所述的弹性管组件2包括U型材21、固定端盖22、氟胶管23、主线24、电缆25、绝缘护套26和防水封闭胶27，所述的固定端盖22设置在U型材21的左右两侧，固定端盖22设置有螺纹孔，固定端盖22通过螺钉与框架组1相连接，所述的氟胶管23设置在U型材21的槽口中部，氟胶管23的内部设置有上钢丝234和下钢丝235，氟胶管23的内壁、上钢丝234和下钢丝235之间均设置有隔离塞236，隔离塞236设置在氟胶管23的两端，使得上钢丝234和下钢丝235分别与氟胶管23的上下内壁紧贴，上钢丝234和下钢丝235保持绷紧且平行的状态，上钢丝234和下钢丝235的出线端的外表面设置有绝缘护套26，绝缘外套26的周围设置有防水封闭胶27，所述的主线24与上钢丝234和下钢丝235的出线端电连接，所述的电缆25与主线24电连接。
进一步地，上钢丝234与下钢丝235的距离设置为1mm。
进一步地，弹性管组件2的数量设置为17个。
进一步地，框架组1包括防滑片11、铝型材12、基架13、压边条14、护角15、护边16和沉头螺钉17，所述的防滑片11通过胶结的方式设置在铝型材12的上部表面上，所述的基架13通过沉头螺钉17与铝型材12相连接，所述的压边条14设置在基架13的上方，压边条14的一端压在弹性蒙皮4的上部，所述的护角15设置在基架13的四角，所述的护边16设置在基架13的四周。
进一步地，压边条14设置为L型。
进一步地，弹性支撑组件3包括弹簧座31、螺旋弹簧32、圆垫片33、长垫片34和随动垫板35，所述的弹簧座31设置在U型材21的两侧，所述的螺旋弹簧32设置在弹簧座31中，所述的圆垫片33和长垫片34设置在螺旋弹簧32的上部，弹性蒙皮4与圆垫片33和长垫片34接触连接，所述的随动垫板35设置在长垫片34的下方。
弹性管式游泳计时触板安装完毕之后，连接自动计时电子系统，利用拉力计测算触板的六个区域的触发力度，如下表所示：
| 触点位置 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 触发力度/KG | 0.83 | 1.14 | 0.96 | 1.18 | 0.90 | 1.05 |
由此可见，触板的触发力度在0.83~1.20KG，而现有技术触板的触发力度在2.5KG，降低了触发力度，提高了触发灵敏度，儿童组游泳运动员也能够轻松触发。
本发明的工作原理和工作过程如下：游泳运动员到达泳道终点时，用手或脚触碰弹性蒙皮4，弹性蒙皮4会向内发生弹性形变，当弹性形变达到1毫米时，弹性蒙皮4的内表面就会按压到氟胶管23的外表面，当继续按压弹性蒙皮4向下位移0.8毫米时，氟胶管23发生弹性形变，同时带动上钢丝234向下运动，然后上钢丝234和下钢丝235相接触，电路导通产生了电流脉冲信号；当按压力消失后，弹性蒙皮4在弹性支撑组件3的作用下回到原来的位置，氟胶管23、上钢丝234在拉紧力的作用下，回弹到原来的位置，上钢丝234和下钢丝235恢复到相互平行的位置，电流中断，脉冲信号消失。17个弹性管组件2均匀分布安装在框架组1上，游泳运动员触碰游泳计时触板时，因触碰方式和力度的不同，可能引起一个弹性管组件2或几个弹性管组件2同时动作，但这个同时动作是有时间差的，弹性管式游泳计时触板连接的自动计时电子系统，始终自动记录和处理第一个脉冲信号，即只取第一个动作的弹性管组件2发生的脉冲信号，这样就保证了计时的准确性。
如附图7所示，未施加外力时，弹性蒙皮4与U型材21上端面的距离是3毫米，当游泳运动员按压弹性蒙皮4时，局部发生弹性形变达到1毫米时，弹性蒙皮4的内表面就会压到弹性管组件的氟胶管23外表面，当按压再继续0.8毫米时，如附图8所示，弹性蒙皮4与U型材21上端面的距离是1.2毫米，氟胶管23就会发生弹性形变，该形变同时带动上钢丝234的弹性形变，上钢丝234和下钢丝235接触；当按压继续1.2毫米时，如附图9所示，弹性蒙皮4与U型材21上端面接触，氟胶管23继续弯曲至U型材21的凹槽内；此时，按压力施加到U型材21和随动垫板35上，并传达至游泳池池壁；也就是说，不论施加多大的按压力，氟胶管23局部发生弹性形变3毫米就进入U型材21的凹槽内，不再承受更大的压力，从而保护了氟胶管23，延长了氟胶管23的寿命，提高了氟胶管23的可靠性。
17个弹性管组件2均匀分布安装在框架组1上，弹性管组件2和其中的U型材21，形成了框架组1的纵向加强梁，铝型材16形成了框架组1的横向加强梁，框架组1不易发生形变，平面度保持良好。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：弹性管组件中的氟胶管灵敏度高，长度方向上受力均匀，不存在触发盲区，单点按压也能产生触发信号，触发力度更低，触发灵敏度更高；U型材对氟胶管起到过载保护作用，氟胶管的可靠性更好；触板横向和纵向的结构强度增大，整体重量更轻，抗冲击和振动性能更好，满足运输和使用维护的要求。
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种弹性管式游泳计时触板，包括框架组（1）、弹性管组件（2）、弹性支撑组件（3）、弹性蒙皮（4）和螺钉，其特征是所述的弹性管组件（2）通过螺钉与框架组（1）相连接，所述的弹性支撑组件（3）与弹性管组件（2）接触连接，所述的弹性蒙皮（4）与弹性支撑组件（3）接触连接；
所述的弹性管组件（2）包括U型材（21）、固定端盖（22）、氟胶管（23）、主线（24）、电缆（25）、绝缘护套（26）和防水封闭胶（27），所述的固定端盖（22）设置在U型材（21）的左右两侧，固定端盖（22）设置有螺纹孔，固定端盖（22）通过螺钉与框架组（1）相连接，所述的氟胶管（23）设置在U型材（21）的槽口中部，氟胶管（23）的内部设置有上钢丝（234）和下钢丝（235），氟胶管（23）的内壁、上钢丝（234）和下钢丝（235）之间均设置有隔离塞（236），隔离塞（236）设置在氟胶管（23）的两端，上钢丝（234）和下钢丝（235）的出线端的外表面设置有绝缘护套（26），绝缘护套（26）的周围设置有防水封闭胶（27），所述的主线（24）与上钢丝（234）和下钢丝（235）的出线端电连接，所述的电缆（25）与主线（24）电连接；
框架组（1）包括防滑片（11）、铝型材（12）、基架（13）、压边条（14）、护角（15）、护边（16）和沉头螺钉（17），所述的防滑片（11）通过胶结的方式设置在铝型材（12）的上部表面上，所述的基架（13）通过沉头螺钉（17）与铝型材（12）相连接，所述的压边条（14）设置在基架（13）的上方，压边条（14）的一端压在弹性蒙皮（4）的上部，所述的护角（15）设置在基架（13）的四角，所述的护边（16）设置在基架（13）的四周。
2.根据权利要求1所述的触板，其特征是上钢丝（234）与下钢丝（235）的距离设置为1mm。
3.根据权利要求1所述的触板，其特征是弹性管组件（2）的数量设置为17个。
4.根据权利要求1所述的触板，其特征是压边条（14）设置为L型。
5.根据权利要求1所述的触板，其特征是弹性支撑组件（3）包括弹簧座（31）、螺旋弹簧（32）、圆垫片（33）、长垫片（34）和随动垫板（35），所述的弹簧座（31）设置在U型材（21）的两侧，所述的螺旋弹簧（32）设置在弹簧座（31）中，所述的圆垫片（33）和长垫片（34）设置在螺旋弹簧（32）的上部，弹性蒙皮（4）与圆垫片（33）和长垫片（34）接触连接，所述的随动垫板（35）设置在长垫片（34）的下方。
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