SE526858C2 - Anordning för utvärdering av skidvalla - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 526 858 Uppfinningen definieras i det bilagda kravet 1.

Utföringsformer av uppfinningen anges i de bilagda osjälv- ständiga patentkraven.

Ett viktigt särdrag hos uppfinningen är att man för drivningen av skivan som bär vallan utnyttjar en elmotor. Företrädesvis följer man därvid en elmotor som har väsentligen linjärt sam- band mellan effektförbrukning och utövat vridmoment, speciellt vid en väsentligen konstant spänning så att vallans friktion mot snöunderlaget är väsentligen proportionell mot motorns strömförbrukning. Det är då enkelt att avläsa och registrera vallans friktion mot snöytan, både med avseende på statisk friktionskoefficient, i anslutning till att en vridning börjar uppträda mellan snöytan och skivans vallade yta, och den dyna- miska friktionskoefficienten, när en stabil relativ rörelse föreligger mellan skivans vallade yta och snöytan.

Företrädesvis är skivan roterbar kring en central normal till sin vallade yta, varvid skivan lämpligen är cirkulär och rota- tionsdrives kring sin axel av elmotorn. För längdskidàkning är det särskilt viktigt att bland ett flertal tillgängliga typer/- slag av valla utvärdera den valla som erbjuder en statisk frik- tion som är tillräcklig för att erbjuda ett acceptabelt s k fäste. Vidare är naturligtvis dä även den dynamiska friktions- koefficienten av intresse, sä att man bland de vallor som er- bjuder korrekt fäste, kan finna den valla som har lägsta dyna- miska friktion. Vid en viss relativ hastighet gentemot snöytan pà en rotationsdriven skiva är vallan lämpligen rotationssymme- triskt applicerad, exempelvis i en ringformig zon som är kon- centrisk med rotationsaxeln. Alternativt kan en cirkulär, mot rotationsaxeln koncentrisk yta, beläggas med valla.

Den uppfinningsenliga anordningen kräver relativt låg driv- ningseffekt och kan därför drivas av en elackumulator som har väsentligen konstant drivspänning, sä att motorns strömförbruk- lO 15 20 25 30 35 526 858 P» ning avkännes och är representativ för vallans friktion. När sàsom ett exempel drivmotorn är en likströmsmotor, kan ström- matningskretsen utformas sä att inverkan av inre friktion i motor- och rotationslagringar, liksom även motoraxelns och vallaskivans tröghetsmoment (som belastar motorn vid start) kan kompenseras så att motorbelastningens relativa förändring (snarare än dess absoluta värde) mätes. Vid användning av anordningen enligt uppfinningen har man tillgång till ett flertal inbördes lika skivor, vilka är enkelt utbytbara och vilka belägges med de olika vallor man tror kan passa de aktu- ella snöförhällandena bäst. Bland dessa väljer man ut den valla man tror mest pà, och utvärderar denna valla med hjälp av anordningen, varvid mätutrustningen nollställes för denna valla. Därefter provas de övriga skivorna (som är belagda med andra vallor). Om man därvid hittar en bättre valla sä noterar man denna och nollställer man instrumentet för denna osv.

Själva nollställandet kan automatiseras med elektronik, pà i sig känt vis.

Skivans antryckning mot snöytan kan ästadkommas med exempelvis en vikt, men för närvarande föredras att använda en fjäder- anordning som erbjuder en repetitiv och likformig belastning av skivan mot snöytan. Fjädern kan naturligtvis vara justerbar för inställning av en Valbar belastning.

Den roterbara skivan kan vara helt koaxiellt kopplad till motoraxeln via snabbkopplingsorgan, som erbjuder snabbt och enkelt byte av skivorna. Motorn kan därvid vara linjärt styrd och rörlig i stativet via lagringar som erbjuder minimerad rörelsefriktion.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i exempelform med hänvisning till den bilagda ritningen.

Fig. 1 visar schematiskt en anordning enligt uppfinningen i sidovy.

Fig. 2 visar ett kretsschema för anordningen. 10 15 20 25 30 35 . . . . . n 526 858 4 Pà fig. 1 visas ett längdskidspär 1 med en bottenyta 2. En rotor 6 har ett axelskaft 6 och en däremot vinkelrät platta 61, som pä sin undersida är försedd med ett skikt 63 av en valla som skall utvärderas. Skaftet 62 ansluter via en snabbkoppling 43 till en med skaftet 62 koncentrisk utaxel 42 tillhörande en elmotor 4, vilken är axiellt styrd i ett stativ 3, som stabilt vilar pà underlaget, på sådant sätt att skivan 61 ligger plan- parallell med skidspàrets bottenyta 2. Motorn 4 visas styrd för axialrörelse i stativet 3. Såsom ett exempel visas att motor- huset har två axiella diametralt motstäende styrlister, vilka ingriper i respektive styrspàr 31 i stativet 3. Det bör stà klart att styrningen är formad för att vara väsentligen frik- tionsfri. Stativet 3 visas inbegripa ett ok 32, varvid en fjäder 5 stöder mot oket 32 respektive mot motorns 4 övre axialände för att frambringa en i förväg bestämd anpressnings- kraft för plattan 61 mot spärbottnen 2.

Vidare visas en likströmskälla 7 i formen av en ackumulator, varvid likströmsmotorns 4 strömförsörjningsledare 44, 45 är anslutna till var sin ackumulatorpol. Ledningen 44 visas innefatta en omkopplare 9, en variabel resistor 16 och en amperemeter 8.

Motorn 4 är av den art som har ett väsentligen linjärt samband mellan strömförbrukning och vridmoment på axeln 42. Det brom- sande momentet som vallaskiktet 63 på plattan 61 representerar vid plattans 61 rotering, vid den aktuella belastningen mot spàrets 2 botten, beror av den ström som kan avläsas med amperemetern 8 eller med inställningen av resistorn 16. Genom att minska resistorns 16 resistens från ett högt värde, kommer strömmen som flyter genom ledaren 44 att nå ett värde för vil- ket motorn 4 förmär försätta skivan 61 i rotation. Detta repre- senterar en statisk friktionskoefficient för vallaskiktet 63.

Denna friktionskoefficient är av väsentligt intresse med avse- ende pä det ”fäste”, som den aktuella vallan kan ge för ett par längdskidor som skall användas i spåret 1. 10 15 20 25 30 35 526 858 5 Genom att minska resistorns 16 resistans, ökar strömmen genom ledaren 44 och ökar motorns 4 varvtal upp till ett i förväg valt varvtalsomräde för vilket den relativa hastigheten mellan vallaskiktet 63 och spàrets bottenyta 2 när ett värde mot- svarande det som gäller vid den typ av skidåkning som är aktuell med avseende på utvärderingen av vallaskiktet 63.

Därvid avläses återigen strömflödet genom ledaren 44 eller inställningen av resistorn 16, varvid strömmen motsvarar ett vridmoment som erfordras för att rotera skivan/rotorn 6. Härav kan man härleda en dynamisk friktionskoefficient för det aktuella vallaskiktet 63 mot de aktuella snöförhàllandena i spàrets 1 bottenyta vid en vald hastighet (varvtal) för skivan 6. Alternativt kan man för lika drivningseffekt utvärdera de olika varvtalen för de olika vallorna.

Såväl motorn som dess lager har en inre friktion och vidare belastas motorn vid start av tröghetsmomentet för motorns roterande delar, och dessa faktorer kan anses utgöra en konstant faktor. Genom att i enlighet med schemat enligt fig. 2 tillhandahålla en Wheatstone-brygga 11 kan man kompensera för dessa väsentligen konstanta faktorer. Whcatstone-bryggan visas pà ena sidan innehålla tvä företrädesvis inbördes lika fasta resistorer R1, R2 och pà andra sidan tvä likaledes parallella resistansgrupper, nämligen en variabel resistor RVAR2 (17) i den ena grenen, och, i den andra grenen, en variabel resistor RVAR1 (16), som ligger i serie med motorn 4. Genom att ställa in korrekt värde pä resistorn 17 nollställes spänningssignalen från motorn 4 och kan den avkända spänningsskillnaden visas pà en display 14. En förstärkare 12 visas kopplad över bryggan för att ge en hög känslighet. Ett lägpassfilter 13 är kopplat mellan förstärkaren 12 och displayen 14. Med hjälp av den variabla resistorn 16 (RVAR1) kan man styra strömtillförseln till motorn. I serie med den variabla resistorn 16 visas även en amperemeter 8.

Genom fig. 1 antyds att anordningen kan ha ett flertal rotorer 6, som med snabbkopplingen 43 snabbt och enkelt kan växlas, lO 15 526 858 6 varvid rotorerna 6 i förväg förses med ett skikt 63 respektive av de skidvallor som skall utvärderas. Genom att först utvär- dera vallor som tillhandahåller ett ändamålsenligt fäste inom ett visst område kan man sedan utvärdera den eller de vallor som har bästa dynamiska friktionsegenskaperna och som sålunda en skidåkare företrädesvis bör använda vid skidåkning i det aktuella spåret 1.

Uppfinningen har i utföringsexemplet visats i anslutning till en motor 6 men det bör stå klart att den uppfinningsenliga anordningen även kan utformas med en platta som linjärt för- skjutes längs spårets l bottenyta under drivning av en elmotor 4 som företrädesvis har ett väsentligen linjärt samband mellan vridmomentet och strömförbrukning, varvid plattan förskjutes medan den ansättes mot ytan 2 med ett konstant och i förväg vaït tryck.

Claims (6)

lO l5 20 25 30 35 ( . « . ( - . « ~ « f. 526 858 i 7 Patentkrav

1. Anordning för utvärdering av åtminstone en friktions- egenskap för en skidvalla mot ytan (2) av snö i ett skidspår (61) på vilken ett skikt (63) av valla (1), innefattande en av ett stativ (3) buren skiva med en väsentligen plan arbetsyta, som skall utvärderas är applicerat, organ (5) för ansättning av skivan (61) med en i förväg vald kraft mot snöytan (2) och (2), kännetecknad av att drivorganen innefattar en elmotor (4) med drivorgan för drivning av skivan (61) relativt snöytan ett känt samband mellan elmotorns eleffektförbrukning och skivans bromsningseffekt och att medel (8, 16) finns tillhanda- hållna för avläsning av motorns eleffektförbrukning, åtminstone vid början av skivans (6) förskjutning relativt snöytan.

2. Anordning enligt krav 1, kånnetecknad av att medlen (8, 16) är anordnade att medge avläsning av motorns effektför- brukning även vid en stabil förskjutningsrörelse för skivan, företrädesvis vid en i förväg bestämd hastighet för skivan, för utvärdering av vallans dynamiska friktionskoefficient mot snöytan.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att anordningen har ett flertal tillhörande lika skivor (6), vilka medelst en snabbkoppling (43) kan växlas, varvid skivorna förses med skikt av olika vallatyper som skall jämföras med varandra medelst anordningen.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att skivan (6) är anordnad roterbar kring en central normal till arbetsytan som är belagd med vallaskiktet (63).

5. Anordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att en likströmskälla (7) finns tillhandahållen för strömmat- ning av likströmsmotorn (4) och har väsentligen konstant spän- 1526 858 8 ning, och att elmotorns (4) strömförbrukning avlàses som mått pà vallans friktionskoefficient.

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att kompen- seringsorgan (ll) finns tillhandahàllna i elmotorkretsen för att kompensera för statiska faktorer i motorns effektförbruk- ning, varigenom motorns avkända strömförbrukning utgör ett mått på den aktuella vallans friktionskoefficient mot snöytan (2).