CN109490003A - 一种适用于跑步机的施力负载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于跑步机的施力负载装置，包括支架，支架的顶部固定连接有横梁，所述横梁的内部开设有导向槽，所述导向槽的内部活动连接有导向块，所述导向块的底部固定连接有活动杆，所述横梁的顶部固定连接有处理器，所述横梁的两端均固定连接有安装板，且安装板的顶部固定连接有电动推杆一，所述活动杆的底端固定连接有固定架，所述固定架的一侧固定连接有PCB电路板。该适用于跑步机的施力负载装置，通过控制面板上的按钮调节电流大小，利用电磁工作原理，可以精确控制电磁施力大小，进而满足需要的重量和速度要求，所对应的功率和或电流大小，模拟正常的人跑步，使测试数据更加准确。

Description

一种适用于跑步机的施力负载装置
技术领域
本发明涉及跑步机测试技术领域，具体为一种适用于跑步机的施力负载装置。
背景技术
随着共享健身的普及，跑步作为有氧运动，得到国家的大力支持和普及，跑步机是一种家庭及健身房常备的健身器材，会越来越受到广泛的使用，同时跑步机的安全要求也备受重视，为检测跑步机是否符合标准，跑步机的生产制造工厂或第三方实验室需对跑步机的功率、跑步机运行时各零部件的温升等进行安全测试评估。在测试时，一般找重量匹配的人在跑步机上跑，或者找一个重量尽量接近要求的人在跑步机上跑，然后采用线性推算法计算出测量值，往往很难同时满足时间、速度、重量匹配的要求，即便同时满足往往时间要求、测试精确度要求也无法满足，目前使用的人体替代装置比较简单，通常采用在一个金属板下面设置有多个可转动滚筒的装置，在测试时，将金属板固定在跑步机上，在金属板上放置一个接近人体重量的重物，多个滚筒轴与跑步机上的跑带正面接触，当跑带运动时，滚筒会因为与跑带的摩擦力而转动，此摩擦力会对跑带的移动产生一定的反作用力，起到了模拟人体在跑带上的作用，此装置设备的滚筒连续长时间与跑带摩擦，会导致跑带磨损厉害，同时产生很大的噪音，与人在跑步机上的动作差别较大，影响测试的准确性，另外，目前跑步机生产制造工厂及各个实验室有一种用轮胎施压的寿命机，在轮胎上施加固定重量，气动的方式施加负载，很难满足模拟人实际在跑步机上跑步的情况，现有测试装置气压不稳定，会存在施力过程中的稳定性问题，木板摩擦力大，笨拙，对样品会会带来损坏，随着测试工作进行，摩擦力会变化，会影响到测试数据的变化，现有技术是单个独轮轮胎施力，气动加砝码方式，施力不准确，不能有效模仿人正常跑步的方式。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于跑步机的施力负载装置，具备测试效果好的优点，解决了现有测试装置存在缺陷的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于跑步机的施力负载装置，包括支架，支架的顶部固定连接有横梁，所述横梁的内部开设有导向槽，所述导向槽的内部活动连接有导向块，所述导向块的底部固定连接有活动杆，所述横梁的顶部固定连接有处理器，所述横梁的两端均固定连接有安装板，且安装板的顶部固定连接有电动推杆一，所述活动杆的底端固定连接有固定架，所述固定架的一侧固定连接有PCB电路板，所述固定架顶端的内壁固定连接有电磁铁一，所述固定架两侧的内壁均开设有滑槽，所述滑槽的内部活动连接有滑块，所述滑块的一侧固定连接有活动板，所述活动板的顶部固定连接有电磁铁二，所述活动板顶端的中部固定连接有压力传感器，所述活动板的底部固定连接有固定杆，所述固定杆的底端固定连接有支撑架，所述支撑架底部的内壁固定连接有转轴，所述转轴通过轴承活动连接有滚轮，所述支撑架的一侧固定连接有电动推杆二，所述电动推杆二的输出端固定连接有摩擦块，所述摩擦块的一侧与滚轮的一侧搭接,所述处理器的输出端电连接有显示面板，所述处理器的输入端电连接有控制面板，所述处理器的输入端电连接有电源模块，所述处理器的输出端电连接有力值监视器。
优选的，所述导向块的数量为两个，且两个导向块对称设置在导向槽两端的内部。
优选的，所述处理器的输出端与电动推杆一的输入端电连接，所述处理器与PCB电路板双向电连接，所述PCB电路板的输出端分别与电磁铁一、电磁铁二和电动推杆二的输入端电连接。
优选的，所述压力传感器的输出端电连接有反馈模块，所述反馈模块的输出端与PCB电路板的输入端电连接。
优选的，所述处理器采用AMD系列，其具体型号为A6-7310。
优选的，所述固定架为U型形状，所述固定架的内壁与电磁铁二的两端活动搭接。
优选的，所述支撑架和滚轮的数量均为两个，所述支撑架与滚轮之间留有一定的间隙。
优选的，所述显示面板为液晶显示屏。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种适用于跑步机的施力负载装置，具备以下有益效果：
1、该适用于跑步机的施力负载装置，通过控制面板上的按钮调节电流大小，利用电磁工作原理，可以精确控制电磁施力大小，进而满足需要的重量和速度要求，所对应的功率和或电流大小，模拟正常的人跑步，使测试数据更加准确。
2、该适用于跑步机的施力负载装置，通过控制电动推杆二，使得摩擦块与滚轮的一侧接触和分离，进而可以控制滚轮的转动，若滚轮没有刹车功能时，会使得跑步带与滚轮之间由静摩擦变为滚动摩擦，导致摩擦力增大，这样会使得带子磨烂，且不能模拟人跑步时的实际状态。
3、该适用于跑步机的施力负载装置，通过控制面板操控电动推杆一的伸缩，使得导向块在导向槽的内部滑动，进而可以对左右两个滚轮之间的距离进行调节，使得两个滚轮位于跑带的对称位置，以此满足不同跑步机尺寸大小不一样的要求。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明横梁结构侧剖面图；
图3为本发明固定架处局部示意图；
图4为本发明滚轮结构侧视图；
图5为本发明结构系统原理图。
图中：1支架、2横梁、3导向槽、4导向块、5活动杆、6处理器、7电动推杆一、8固定架、9PCB电路板、10电磁铁一、11滑槽、12滑块、13活动板、14电磁铁二、15压力传感器、16固定杆、17支撑架、18转轴、19滚轮、20电动推杆二、21摩擦块、22显示面板、23控制面板、24电源模块、25力值监视器、26反馈模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种适用于跑步机的施力负载装置，包括支架1，支架1的顶部固定连接有横梁2，横梁2的内部开设有导向槽3，导向槽3的内部活动连接有导向块4，导向块4的数量为两个，且两个导向块4对称设置在导向槽3两端的内部，导向块4与导向槽3滑动配合使用，使得活动杆5的运行更稳定，导向块4的底部固定连接有活动杆5，横梁2的顶部固定连接有处理器6，处理器6采用AMD系列，其具体型号为A6-7310，处理器6的输出端与电动推杆一7的输入端电连接，处理器6与PCB电路板9双向电连接，PCB电路板9的输出端分别与电磁铁一10、电磁铁二14和电动推杆二20的输入端电连接，横梁2的两端均固定连接有安装板，且安装板的顶部固定连接有电动推杆一7，通过电动推杆一7带动导向块4在导向槽3的内部滑动，进而可以对左右两个滚轮19之间的距离进行调节，以此满足不同跑步机尺寸大小不一样的要求，活动杆5的底端固定连接有固定架8，固定架8为U型形状，固定架8的内壁与电磁铁二14的两端活动搭接，固定架8的一侧固定连接有PCB电路板9，固定架8顶端的内壁固定连接有电磁铁一10，固定架8两侧的内壁均开设有滑槽11，滑槽11的内部活动连接有滑块12，滑块12的一侧固定连接有活动板13，滑块12在滑槽11的内部上下滑动，有利于控制活动板13的运动方向，滑块12与滑槽11的相互配合使用，使得活动板13的运行更稳定，活动板13的顶部固定连接有电磁铁二14，活动板13顶端的中部固定连接有压力传感器15，压力传感器15的输出端电连接有反馈模块26，反馈模块26的输出端与PCB电路板9的输入端电连接，活动板13的底部固定连接有固定杆16，固定杆16的底端固定连接有支撑架17，支撑架17底部的内壁固定连接有转轴18，转轴18通过轴承活动连接有滚轮19，支撑架17和滚轮19的数量均为两个，支撑架17与滚轮19之间留有一定的间隙，有利于滚轮19的旋转，支撑架17的一侧固定连接有电动推杆二20，电动推杆二20的输出端固定连接有摩擦块21，摩擦块21的一侧与滚轮19的一侧搭接,利用电动推杆二20带动摩擦块21移动，进而可以对滚轮19起到刹车作用，处理器6的输出端电连接有显示面板22，显示面板22为液晶显示屏，处理器6的输入端电连接有控制面板23，处理器6的输入端电连接有电源模块24，处理器6的输出端电连接有力值监视器25。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
在使用时，把整套装置置于跑步机的适宜位置后，通过控制面板23输入命令，使得处理器6可以控制电动推杆1水平移动，进而可以对左右两个滚轮19之间的距离进行调节，使得两个滚轮19位于跑带的对称位置，以使左右轮能够在同一个位置施力，以此满足不同跑步机尺寸大小不一样的要求，然后通过控制面板23上的电流调节按钮来调节电流的大小，使得处理器6将信号传递到PCB电路板9内，并且通过力值监测器25来监测电磁力的大小，以此满足不同标准需要对跑步机施加不同大小力值的要求，为了使电磁铁一10和电磁铁二14能够产生相反的电磁力，当选用的电磁铁类型一样时，根据安培定律F＝BIL以及电磁感应原理得知，当电磁铁一10和电磁铁二14内部线圈匝数不变的情况下，电流越大，产生的磁性越强，即电磁力越大，因此本发明方案中为了满足不同标准需要对跑步机施加不同大小力值的要求，可以通过改变电流的大小来改变电磁铁的磁性强度，以使电磁铁之间产生相互作用力，进而带动传导装置对跑步机跑带施加不同大小力值得目的，需要通过控制面板23操控PCB电路板9来改变电流的方向，以此改变两个电磁铁电磁力的方向，同时，为了使左右两个滚轮19施力大小相等、上升下降的时间保持一致，需要保持电流大小相等，为了能够对跑步机施加准确的力值，可以通过压力传感器15将相关信号反馈至反馈模块26，反馈模块26将信息反馈到处理器6，通过控制面板23控制电流大小，使得PCB电路板9来对电磁力进行修正，通过以上步骤将参数设置完毕后，按压控制面板23上的按键后开始工作，左右两个滚轮19将对跑步机跑带施加设置好的力值。
综上所述，1、该适用于跑步机的施力负载装置，通过控制面板23上的按钮调节电流大小，利用电磁工作原理，可以精确控制电磁施力大小，进而满足需要的重量和速度要求，所对应的功率和或电流大小，模拟正常的人跑步，使测试数据更加准确。
2、该适用于跑步机的施力负载装置，通过控制电动推杆二20，使得摩擦块21与滚轮19的一侧接触和分离，进而可以控制滚轮19的转动，若滚轮19没有刹车功能时，会使得跑步带与滚轮19之间由静摩擦变为滚动摩擦，导致摩擦力增大，这样会使得带子磨烂，且不能模拟人跑步时的实际状态。
3、该适用于跑步机的施力负载装置，通过控制面板23操控电动推杆一7的伸缩，使得导向块4在导向槽3的内部滑动，进而可以对左右两个滚轮19之间的距离进行调节，使得两个滚轮19位于跑带的对称位置，以此满足不同跑步机尺寸大小不一样的要求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种适用于跑步机的施力负载装置，包括支架(1)，其特征在于：支架(1)的顶部固定连接有横梁(2)，所述横梁(2)的内部开设有导向槽(3)，所述导向槽(3)的内部活动连接有导向块(4)，所述导向块(4)的底部固定连接有活动杆(5)，所述横梁(2)的顶部固定连接有处理器(6)，所述横梁(2)的两端均固定连接有安装板，且安装板的顶部固定连接有电动推杆一(7)，所述活动杆(5)的底端固定连接有固定架(8)，所述固定架(8)的一侧固定连接有PCB电路板(9)，所述固定架(8)顶端的内壁固定连接有电磁铁一(10)，所述固定架(8)两侧的内壁均开设有滑槽(11)，所述滑槽(11)的内部活动连接有滑块(12)，所述滑块(12)的一侧固定连接有活动板(13)，所述活动板(13)的顶部固定连接有电磁铁二(14)，所述活动板(13)顶端的中部固定连接有压力传感器(15)，所述活动板(13)的底部固定连接有固定杆(16)，所述固定杆(16)的底端固定连接有支撑架(17)，所述支撑架(17)底部的内壁固定连接有转轴(18)，所述转轴(18)通过轴承活动连接有滚轮(19)，所述支撑架(17)的一侧固定连接有电动推杆二(20)，所述电动推杆二(20)的输出端固定连接有摩擦块(21)，所述摩擦块(21)的一侧与滚轮(19)的一侧搭接,所述处理器(6)的输出端电连接有显示面板(22)，所述处理器(6)的输入端电连接有控制面板(23)，所述处理器(6)的输入端电连接有电源模块(24)，所述处理器(6)的输出端电连接有力值监视器(25)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于跑步机的施力负载装置，其特征在于：所述导向块(4)的数量为两个，且两个导向块(4)对称设置在导向槽(3)两端的内部。
3.根据权利要求1所述的一种适用于跑步机的施力负载装置，其特征在于：所述处理器(6)的输出端与电动推杆一(7)的输入端电连接，所述处理器(6)与PCB电路板(9)双向电连接，所述PCB电路板(9)的输出端分别与电磁铁一(10)、电磁铁二(14)和电动推杆二(20)的输入端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于跑步机的施力负载装置，其特征在于：所述压力传感器(15)的输出端电连接有反馈模块(26)，所述反馈模块(26)的输出端与PCB电路板(9)的输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的一种适用于跑步机的施力负载装置，其特征在于：所述处理器(6)采用AMD系列，其具体型号为A6-7310。
6.根据权利要求1所述的一种适用于跑步机的施力负载装置，其特征在于：所述固定架(8)为U型形状，所述固定架(8)的内壁与电磁铁二(14)的两端活动搭接。
7.根据权利要求1所述的一种适用于跑步机的施力负载装置，其特征在于：所述支撑架(17)和滚轮(19)的数量均为两个，所述支撑架(17)与滚轮(19)之间留有一定的间隙。
8.根据权利要求1所述的一种适用于跑步机的施力负载装置，其特征在于：所述显示面板(22)为液晶显示屏。
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