SE531864C2 - Anordning för effektbestämning - Google Patents

Description

25 30 2 Förskjutningens storlek överförs sedan via en vajer, till ett visarinstrument, som också innefattar en hastighetsmätare som anger rotationshastigheten hos sväng- hjulet.

I den beskrivna konstruktionen fmns flera olika felkällor. Anledningen härtill är bl a den stora förskjutning, som aggregatet med bromsbackarna genomgår vid använd- ning av ergonometercykeln. Redan små brister i precision i den styrning, som med- ger rörelsema hos aggregatet med bromsbackama gör att mätnoggramiheten går förlorad. Ytterligare en felkälla är den förhållandevis stora friktion, som kan för- väntas i den vajer, som överför rörelsen till visarenheten. Vidare kan problem upp- stå pga förslitning i rörliga delar, brist på Smörjning av sådana etc.

PRQBLEMSTÄLLNING Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utforma den inledningsvis antydda anordningen att bristerna hos tidigare känd teknik elimineras. Speciellt av- ser uppfinningen att kombinera god mätnoggrannhet med en enkel och billig till- verkning. Uppfinningen har också till ändamål att så utforma anordningen att den arbetar utan några väsentliga rörelser som kan generera förslitning eller varierande geometri under drift.

PROBLEMLÖSNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås om den inlednings- vis antydda anordningen kännetecknas därav att det till den första och den andra delen är anslutet en sensor för bestämning av den andra delens rörelse i förhållande till den första i hjulets rörelseriktiiing. 10 15 20 25 30 Eïfil Såå FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Uppfinningen skall nu beskrivas närmre under hänvisning till bifogad ritning, vilken schematiskt visar uppfinningsfóremålet.

Uppfinningen bygger på det faktum att den av den tränande personen utvecklade effekten skall mätas genom mätning av en medelst en broms "bortbromsad" effekt.

Enligt uppfinningen mäts den kraft F, som en bromsanordning utövar mot ett av den tränande personen drivet svänghjul. Om svänghjulets radie R och rotationshastighet v är kända blir effekten P P=R-F'v Rotationshastigheten för Svänghjulet kan enkelt mätas med god noggrannhet t ex magnetiskt eller optiskt. Svänghjulets radie kan också fastställas med hög precision.

För att mäta bromskraften bör så få rörliga delar som möjligt användas och de rörel- ser, som är ofrånkomli ga skall hållas så små som möjligt.

I ritningen avser hänvisningsbeteckningen l ett svänghjul, som är försättbart i rota- tion av den person, som använder uppfinningsföremålet. Svänghjulet kan exempel- vis vara drivet via en kedje- eller remdrift från ett vevparti med pedaler. Svänghjulet 1 är på icke närmare visat sätt lagrat i en ram till träningsredskapet. Mot Svänghjulet verkar en bromsanordning vilkens bromskraft är inställbar och mätbar.

Uppfinningsföremålet har vidare en mätare för registrering av den rotationshastig- het, varmed svänghjulet 1 bringas att rotera.

I figuren avser hänvisningsbeteckningen 2 en i bromsanordning ingående monte- ringsanordning, vilken uppbär en bromsback 3 med ett bromsbelägg 4. Monterings- anordningen 2 har en första eller fast del 5 och en andra eller rörlig del 6. 10 15 20 25 30 ïššfl Blå-fil Monteringsanordningens 2 fasta del 5 är i svänghjulets rörelseriktning fast infäst i träningsredskapet, dvs den kan inte röra sig med eller mot rotationen hos sväng- hjulet l. Däremot är den rörlig längs en linje, som sträcker sig genom svänghjulets l centrum och en kontaktyta mellan bro1nsbelägget4 och svänghj ulet l. Den blir där- för rörlig vinkelrätt mot en tangent till svänghj ulet i beröringsorrlrådet mellan detta och bromsbelägget.

Monteringsanordningen 2 är ansåttbar mot svänghjulet l i riktningen for pilen 7, dvs längs den ovan nämnda linjen genom svänghjulets centrum, med hjälp av någon lämplig inställningsanordning, exempelvis en skruv. Detta innebär att genom in- ställning av den på ritningen inte visade inställningsanordningen är det möjligt att variera trycket mellan bromsbelägget 4 och svänghjulet 1 och därmed den broms- kraft, som bromsbelägget 4 utövar mot svänghjulet l.

Monteringsanordningen 2 är fäst i träningsredskapet med hjälp av en arm 8, som kan bestå av fiäderstål men som också kan vara stel och svängbart infäst i tränings- redskapet för att medge de obetydliga rörelser, som krävs for anpressning enligt pilen 7 av bromsbacken 3 mot svänghjulet l.

Av figuren framgår att den yta på bromsbelägget 4, som är vänd mot svänghjulet 1 är konvex utåt mot svänghjulet, exempelvis kan ytan vara en delcylindrisk yta. I det fall armen 8 består av fjädrande material så kommer en bromskraft mellan broms- belägget 4 och svänghjulet 1 att verka i riktning åt vänster, alltså med rotationspilen 9. En sådan bromskraft kommer att utöva ett böjande moment på armen 8 så att denna strävar efter att bukta ut nedåt. Då friktionsbeläggets 4 mot svänghjulet 1 vända yta är välvd kommer detta att få till följd att friktionsbelägget "rullar" mot svänghjulet, varfor ingen ändring av friktionsytans storlek eller form kommer att ske, geometrin ändras ej. 10 15 20 25 30 53% B64 5 Monteringsanordningen 2 innefattar en linjär styrning, företrädesvis en kulstyming med en övre eller fast del, som är förbunden med undersidan på en i monterings- anordningen ingående, övre fästplatta i vilken också armen 8 är fäst. Den linjära kulstymingen har vidare en undre, rörlig del 1 1, vilken, eventuellt via mellan- stycken, är förbunden med bromsbacken 3. Härigenom blir bromsbacken 3 för- skjutbar i riktning höger/vänsteri figuren och får en fullgod styrning utöver hela längden for kulstyrningen. Friktionen är ytterst liten och glapp i princip obefintligt.

Av det ovan sagda framgår att den ansättningskraft, som pilen 7 representerar kommer att överföras via den linjära styrningen 10, ll till bromsbacken 3 så att denna kan ansättas mot svänghjulet 1.

Rörelserna hos monteringsanordningens 2 rörliga del 6 sker längs pílens 9 riktning mot en fjäderverkan, som i den visade utfóringsforrnen åstadkoms av en fjäder- anordning i form av ett anslag 12 vilket är fast i monteringsdelens fasta, övre monteringsplatta. Anslaget 12 fungerar som fjäder då dess undre ände elastiskt tryckes i riktning åt vänster av ett tryckorgan 13, som är fast förenat med broms- backen 3. Härvid är fjädringsrörelserna ytterst små, kanske i storleksordningen 0,1 mm eller mindre varfor inga påtagliga rörelser sker under drift. För att säker- ställa att tryckorganet 13 alltid ligger an mot anslaget 12 finns en fjäder 14 som med ena änden trycker bromsbacken 3 i riktning åt vänster och som med den motsatta änden anligger mot ett i monteringsanordningens fasta del 5 fäst anslag.

För att mäta den rörelse, som bromsbacken 3 får pga bromskraften mot den ovan nämnda fjäderverkan används en sensor, som känner av den relativa rörelsen mellan monteringsanordningens 2 andra (rörliga) del 6 och dess första (fasta) del 5. I den här aktuella utforingsforrnen innefattar sensorn en trådtöjnings givare, som är place- rad på anslaget 12 för att känna av de ytterst små och elastiska deformationer som detta undergår under inverkan av den via tryckorganet 13 pålagda bromskraften. 10 15 854 6 I alternativa utfóringsforrner kan ett annat íjädringsorgan användas än anslaget 12 och det är också möjligt att använda andra typer av sensorer, exempelvis kapacitiva sensorer eller linjära potantiometrar.

Anslaget 12 arbetar fiädringsmässigt inom sitt elastiska område; så stora broms- krafter att anslagets plasticitetsgräns passeras är alltså ej aktuella.

Eftersom den av bromskraften genererade rörelsen i pilens 9 riktning är liten kan eventuellt kulstyrningen vara ersatt av en elastisk upphängning av bromsbacken relativt monteringsanordningens 2 fasta del 5, t ex av en elastisk kropp av plast eller gummi.

Oberoende av vilket slag av sensor som används så kommer utsignalen från denna sensor att vara representativ för den bromskraft, som bromsbelägget 4 utövar mot svänghjulet l. Då svänghjulets radie är känd och dessutom uppfinningen innefattar en hastighetsmätare som anger rotationshastigheten hos svänghjulet kan enkelt en beräkning av den "bortbromsade" effekten göras.

Claims (9)

10 15 20 25 PATENTKRAV

1. Anordning för bestämning av utvecklad effekt i ett träningsredskap inne- fattande: ett av en tränande person drivbart, roterande hjul (1), en anordning för bestämning av hjulets rotationshastighet, en mot hjulet ansättbar bromsback (3, 4), en monteringsanordning (2) med en första del (5), vilken i hjulets rörelseriktning är orörligt infäst i träningsredskapet, och en andra del (6), vilken mot íjäderverkan är rörlig i hjulets rörelseriktning och med vilken bromsbacken är förbunden, k ä n n e- t e c k n a d därav, att det på monteringsanordningens (2) första del (S) är anordnat ett i någon mån eftergivligt anslag (12), mot vilket ett på den andra delen (6) anord- nat tryckorgan (13) under inverkan av bromskraften är ansättbart och att en sensor är anordnad att mäta den elastiska deformationen i anslaget.

2. Anordning enligt kravet l, k n n e t e c k n a d därav, att monterings- anordningen (2) innefattar en linjär styrning (l 0, 11), vilken är anordnad att till bromsbacken (3) överföra en ansättningskraft (7) mot hjulet (1).

3. Anordning enligt något av kraven l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att monteringsanordningen (2) är rörlig längs en linje (7), som sträcker sig genom hjulets (1) centrum och bromsbackens (3) anliggningsyta mot hjulet och att monteringsanordningen är anpressbar mot hjulet längs den nämnda linjen.

4. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att monterings- anordningens (2) första del (5) är förbunden med träningsredskapet via en fjädrande arm (8), vars längdriktning är i huvudsak parallell med en tangent till hjulet (1) i området för bromsbackens (3) anliggning däremot. 10 15 531 B54

5. Anordning enligt något av kraven 2-4, k ä n n e t e e k n a d därav, att monteringsanordningen (2) innefattar en fjäder (14), som är anordnad att hålla tryekorganet (13) mot anslaget (12).

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e e k n a d därav, att broms- backen (3) har en för anliggning mot hjulets (1) periferi avsedd bromsyta, vilken är konvex mot hjulet.

7. Anordning enligt något av kraven 2-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att sensorn är en på anslaget (12) anordnad trådtöjningsgivare.

8. Anordning enligt något av kraven 2-7, k ä n n e t e e k n a d därav, att den linjära styrningen (10, ll) är en kulstyrniiig.

9. Anordning enligt något av kraven 2-7, k ä n n e t e e k n a d därav, att den linjära stymingen (10, 1 1) är en kropp av elastiskt material, t ex plast eller gummi.