SU508711A1

SU508711A1 - Three-dimensional landing dummy to measure the parameters characterizing the internal dimensions of the car body

Info

Publication number: SU508711A1
Application number: SU1985570A
Authority: SU
Inventors: Михаил Александрович Андронов; Владимир Николаевич Фридлянов; Феликс Евгеньевич Межевич; Юрий Митрофанович Немцов; Валерий Евгеньевич Гангус; Юрий Константинович Гаврютин; Нина Владимировна Тимофеева
Priority date: 1974-01-09
Filing date: 1974-01-09
Publication date: 1976-03-30

Description

внутренние размеры кабин и кузовов автомобилей , содержащие соединенные «тазобедренным шарниром элементы, моделирующие торс и седалище человека, каждый из которых выполнен в виде основани с закрепленной на нем соответственно сиинкой и седалищной панелью; установленный на основании седалищного элемента € возможностью продольного перемещени Т-образный кронштейн, иа поперечине которого шарнир ю смонтированы телескопически раздвижные элементы, моделирующие голени, шарнирно соединенные нижними концами с элементами, моделируюЩИМИ стунни; измерительный раздвижной шток, соединенный с деталью основани седалища щарНиром, соосным «тазобедренному шарниру; соединенные с элементами манекена грузы, воспроизвод щие вес моделируемых ими частей тела человека, и измерительные приспособлени со щкалами, определ ющими относительные линейные и угловые положени частей манекгла 1. Недостатком известных трехмерных посадочных манекенов вл етс ограниченность решаемых с их непосредственной помощью задач, которые свод тс в основном к определению контрольной точки сидень , пользу сь координатами которой, остальные задачи инженерной прив зки антропометрических данных человека к внутренним размерам пассажирского помещени и -взаимодействи человека 1-1 автомобил решаютс графическим путем. Это увеличивает трудоемкость исследований и проектировани автомобилей. Целью изобретенн вл етс обеспечение возможности непосредственного определени зон возможного удара человека об элементы кузова и внутреннего оборудовани , траекторий движени частей тела при его смещении с сидень , а также определени размеров остаточного внутреннего пространства пассажирского помещени иосле деформации кузова в результате аварии. Это достигаетс тем, что манекен снабжен моделирующими бедра раздвижными пластинам-и , выполненными кажда из двух частей, одна из которых соединена с Т-образным кронщтейном, продольный стержень которого снабжен фиксаторами, вход щими в продольные пазы закрепле1чных на основании седалищного элемента направл ющих, в которых с возможностью фиксируемого перемещени установлены Г-образные кронштейны, обхватывающие перекладину Т-образного кронщтеина с торцов и соедин емые с ни,ми осевыми фиксаторами, причем на част х Г-образных кронштейнов, соосных упом нутой перекладипе , шариирно смонтированы дополнительные моделирующие голень и стону элементы , соединенные по оси «голеностоиных шарниров с соответствующими элементами Т-образного кронщтейнз посредством разъедин емых осевых фиксаторов, а шарнир измерительного штока установлен на выдвижном кронштейие, фиксируемом на внутреннем конце продольного стержн Т-образного кронштейна . .Манекен снабжен сферическим макетом головы , закрепленным на конце измерительного штока, а его шарнир выполнен с трем стенен ми свободы. На фиг. 1 изображен предлагаемый манекен , частичньп продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез но А-А на фиг. 2; на фиг. 4-разрез но Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - размещение манекена на сиденье: а - исходное положение; б - моделироваиие смещени с сидень при неизменном положении ступней; в - то же, при неизменном положении ступней и голеней. Трехмерный носадочный манекен содержит моделирующий торс человека элемент, состо щий из основани 1 троса и жестко прикрепленной к нему ианели 2 снины, и моделирующий седалище элемент, состо щий из основани 3 седалища и седалищной -панели 4, которые соединены «тазобедренным шарниром 5, соответствующим оси тазобедренных суставов человека. В точках нересечени указанной оси с наружными поверхност ми седалищной ианели закреплены указатели, используемые нри измерени х. На основании торса закреплены кропштейны 6 дл монтажа торсовых грузов 7, воснроизвод щих вес торса человека и обеспечивающих соответствующее положение его центра т жести. На основании 3 седалища закреплены параллельно нлоскости симметрии манекена направл ющие 8, в которых с возможностью продольного перемещени , фиксируемого винтами 9, установлены Г-образные кронштейны 10, отогнутые внутрь части которых обхватывают торцы перекладины Т-образного кронштейна 11, и соединены с ними осевыми фиксаторами 12. Нродольный стержень Т-образного кронштейна в средней части снабжен -пружинными фиксаторами 13, вход щими в продольные пазы направл ющих В, и стойкой 14, в которой закреплен поперечный стержень 15. На внутреннем конце продольного стержн Т-образного кронштейна подвижно с возможностью фиксации ВИНТОМ 16 установлен выдвижной кронштейн 17, на котором смонтирован посредством универсального шарнира 18 измерительный телескопический шток 19 со шкалой, определ ющей рассто ние от оси «тазобедренного щарнира 5 до конца измерительного щтока, совпадающего с центром монтируемого на нем макета 20головы. Манекен снабжен моделирующими бедра раздвижными пластинами, состо щими кажда из передией иластины 21, соединенной с перекладииой Т-образного кронштейна, и поперечным стержнем 15, проход щим через ирорезь в задней пластине 22. На пластинах 21н 22 выполиен р д отверстий, служащих л их взаимной фиксации стопором в положеи х , когда длина моделирующих бедра элементов равна одной из длин, соответствующихthe internal dimensions of the cabs and car bodies containing the “hip hinge” connected elements that simulate the torso and seat of a person, each of which is made in the form of a base with a pin and a sciatic panel attached to it, respectively; mounted on the basis of the sciatic element, the possibility of longitudinal movement of the T-shaped arm, and the cross-member of which has telescopically sliding elements mounted on the hinge, simulating the legs, pivotally connected by the lower ends with the elements modeling the stuns; measuring sliding rod connected to the base part of the seat with a horn coaxially of the hip joint; weights connected to the elements of the dummy, reproducing the weight of the parts of the human body that they simulate, and measuring devices with clamps that determine the relative linear and angular positions of the parts of the manikla 1. The disadvantage of the known three-dimensional landing dummies is the limited nature of problems solved with their direct help. mainly to the determination of the benchmark of a seat, the use of which coordinates, the remaining tasks of the engineering reference of anthropometric human data to internal Measures passenger room and human interactions are achieved by vehicle 1-1 graphically. This increases the complexity of the research and design of cars. The aim of the invention is to provide the possibility of directly determining the areas of possible impact of a person on the elements of the body and internal equipment, the trajectories of movement of body parts when it is displaced from the seat, as well as determining the dimensions of the residual internal space of the passenger room and after the deformation of the body as a result of the accident. This is achieved by the fact that the dummy is provided with a hip-sliding sliding plates — and each is made up of two parts, one of which is connected to the T-shaped brace, the longitudinal rod of which is fitted with retainers that fit into the longitudinal slots of the fixed on the basis of the ischial element of the guides, which, with the possibility of a fixed movement, are installed L-shaped brackets, encircling the crossbar of the T-shaped arm from the ends and connected to the axial locks, and on parts of the L-shaped bracket Ynov, coaxial to the mentioned crossbar, are shariirno mounted additional modeling shin and groan elements connected along the axis of the ankle hinges with the corresponding elements of the T-shaped brace through disconnected axial clips, and the hinge of the measuring rod is mounted on the extendable bracket fixed on the inner end of the longitudinal rod T-shaped bracket. The dummy is equipped with a spherical model of the head fixed at the end of the measuring rod, and its hinge is made with three walls of freedom. FIG. 1 shows the proposed dummy, a partial longitudinal section; in fig. 2 - the same, top view; in fig. 3 shows a section A-A in FIG. 2; in fig. 4-section but BB in FIG. 2; in fig. 5 is a section along BB in FIG. 2; in fig. 6 - placement of the dummy on the seat: a - the initial position; b - modeling displacement from the seat with the feet in a constant position; c - the same, with the same position of the feet and legs. The three-dimensional nasal dummy contains a human torso-modulating element consisting of the base 1 of the cable and a rigidly attached to it a panel 2 are removed, and a element simulating the seat consisting of the base 3 of the seat and the sciatic-panel 4, which are connected by a "hip joint 5, corresponding to human hip joints. The points used to measure are fixed at the points of non-cutting of the indicated axis with the outer surfaces of the sciaticus and the channel. On the basis of the torso, the mounts 6 are mounted for the installation of torsional weights 7, reproducing the weight of a person's torso and ensuring the corresponding position of its center of gravity. On the base 3, the seats are fixed parallel to the symmetry plane of the dummy, guides 8, in which the L-shaped brackets 10 are installed with the possibility of longitudinal movement fixed by screws 9, and the parts of the crossbar of the T-bracket 11 bent inwards and connected with axial locks to them 12. The NN-rod of the T-shaped bracket in the middle part is provided with spring-loaded clamps 13, which are included in the longitudinal grooves of the guides B, and a stand 14 in which the transverse rod 15 is fixed. On the inner An extension bracket 17 is mounted to the end of the longitudinal rod of the T-shaped arm movably with the possibility of fixing by SCREW 16, on which the measuring telescopic rod 19 is mounted by means of universal joint 18 with a scale defining the distance from the axis of the hip joint 5 to the end of the measuring shaft coinciding with Mounted on it layout 20heads. The dummy is provided with a hip-modifying sliding plate, each consisting of anterior ilastina 21 connected to the crossbar of a T-shaped bracket, and a transverse rod 15 passing through the rifle in the backplate 22. On the plates 21n22 there are a number of holes that serve each other. fixation by the stopper in position, when the length of the hips-like elements is equal to one of the lengths corresponding to

10, 50 и 90% группам репрезентативности. Направл ющие продольных стержней Т-образного и Г-образного кронштейнов оснащены щкалон, по которой можно определить также промежуточные дл}шы.10, 50 and 90% of the representativeness groups. The guides of the longitudinal rods of the T-shaped and L-shaped brackets are equipped with a shkalon, from which it is also possible to determine the intermediate lengths.

На концах перекладины Т-образного стержн и внутренних концах отогнутых частей Г-образных стержней шарнирно установлены моделирующие голень внутренние 23 и наружные 24 элементы, которые выполнены телескОПически раздвижнымн по длине с фиксацией длин, соответствующих длинам голени взрослого человека 10,50 и 90% группы репрезентативности , и снабжены щкалами. «Коленные щарниры 25 снабжены угловыми щкалами . Нижние концы голенных элементов 23 и 24 посредством «голеностопных щарниров 26, снабженных угловыми шкалами, соединены с элементами, моделирующими стону, соответственно внутренними 27 и наружными 28. «Голеностопные щарниры каждой пары голенных элементов соединены разъедин емыми фиксаторами 29.At the ends of the T-bar crossbar and the inner ends of the bent parts of the L-shaped rods, the inner 23 and outer 24 modeling legs are hinged, which are made in a telescopic extension along the length with fixing lengths corresponding to the adult human lower leg length of 10.50 and 90% of the representativeness group , and equipped with scals. “The knee hinges 25 are provided with angled racks. The lower ends of the ankle elements 23 and 24 are connected by means of “ankle joints 26, provided with angular scales, with elements that simulate a moan, respectively, inner 27 and outer 28.“ Ankle joints of each pair of lower leg elements are connected by separable clamps 29.

На основании седалища закреплены бедренные грузы 30, а на наружных элементах голени- голенные грузы 31, воспроизвод щие вес и положение центра т жести моделируемых частей тела.On the basis of the seat, the femoral weights 30 are fixed, and on the external elements there are knee-toed loads 31, reproducing the weight and position of the center of gravity of the simulated body parts.

При замкнутом фиксаторами 12 и 13 Т-образном кронщтейне, когда его продольный стержень параллелен Г-образным кронщтейнам и при попарно соединенных фиксаторами 29 «голеностопных щарна-шах (позици а на фиг. 6), манекен полностью соответствует требовани м к трехмерному манекену, предъ вл емым проектом ГОСТ ПГ-400-218-73, стандартом SAEj 826 и Правилами ООН, и при соблюдении предписываемой указанными нормативными документами методики испытаний обеспечивает эквивалентные результаты в отношении определени координат контрольной точки сидень .When closed by clamps 12 and 13 of the T-shaped brace when its longitudinal rod is parallel to the L-shaped brace and with pairs of clamps 29 "ankle balls (position in Fig. 6), the dummy fully meets the requirements of a three-dimensional dummy, the project of GOST PG-400-218-73, standard SAEj 826 and the UN Rules, and in compliance with the test procedure prescribed by the mentioned normative documents provides equivalent results in determining the coordinates of the seat control point.

При замкнутых фиксаторах 12, 13 и 29 с помощью измерительного щтока обеспечиваетс измерение рассто ний от контрольной точки Н манекена, совпадающей (дл «усаженного на сиденье манекена) с контрольной точкой f сидень до различных точек кузова, а также определение возможных зон удара головой при продольных и поперечных наклонах торса, моделируемых измерительным штоком с закрепленным на его конце сферическим манекеном головы.With the latches 12, 13 and 29 closed, the measuring distance from the test point H of the dummy, which coincides (for the dummy seated) with the control point f of the seat to various points of the body, as well as the determination of possible areas of head impact with longitudinal and transverse inclinations of the torso modeled by a measuring rod with a spherical dummy of the head fixed on its end.

При наружных фиксаторах 13, выведенных из продольных пазов направл ющих на «усаженном в сиденье манекене, продольный стержень Т-образного кронштейна вместе с моделирующими бедра пластинами 21 и 22 и измерительным щтоком, сохран размеры соответствующих частей тела моделируемого человека, получают возможность поворота вокруг оси «коленных щарниров, воспроизвод щих положени и траектории характерных точек упом нутых частей тела в процессе привстанани человека с сидень при неизменномWhen the outer clamps 13, removed from the longitudinal grooves of the guides on the dummy seated in the seat, the longitudinal rod of the T-shaped bracket together with the hip modeling plates 21 and 22 and the measuring rod, preserve the dimensions of the corresponding body parts of the person being modeled, can be rotated around the axis knee joints, reproducing positions and trajectories of characteristic points of the mentioned body parts in the process of fixing a person from the seat with the same

положении голеней. С разомкнутыми фпксаторам - 12 и 13 моделируютс нроцессы смещени человека с сидень прИ неизменном положении стоп, а с замкнутыми фиксаторами 12 и 13 и разомкнутыми 29 моделируетс движение голеней со стопами при неизменном на сиденье положении бедер. Это позвол ет определ ть на натурном образце автомобил при его макетировании предельные положени частей тела человека, исход из антропометрических и конструктивных размеров человека и автомобил , определ ть зоны возможного удара об элементы внутреннего оборудовани дл различных частей тела, размеры и конфигурацию необходимого остаточного пространства деформированного ири аварии кузова, обеспечивающего размещение в нем человека без заИ1;емлени , а также проводить р д других испытаний и исследований, св заны.х с «размерным взаимодействием человека i автомоб л , базиру сь иа системе отсчета с началом координат в контрольной точке R сзьдень , вещественно онредел емой совпадающей с нейthe position of the legs. With open fpsators - 12 and 13, the processes of displacement of a person from the seat are modeled at the same stop position, and with the latches 12 and 13 closed and 29 open, the movement of the legs and feet at the same position on the seat and hips are simulated. This makes it possible to determine the limiting positions of human body parts based on the anthropometric and structural dimensions of a person and a car on a full-scale automobile sample, determine the areas of possible impact on the internal equipment for various body parts, the size and configuration of the required residual space of the deformed engine. accidents of the body, ensuring the accommodation of a person in it without wiring; eats, as well as conducting a number of other tests and studies related to by the borrowing of a person i by a motor vehicle, based on a reference system with the origin of coordinates at the control point R з day, which is realistically determined by

контрольной точкой Я «усаженного на сиденье манекена, в частности той его части, котора неизменно находитс на сиденье прилюбых положени х его подвижных частей. Преимуществом трехмерного посадочногоthe control point I "seated on the seat of the dummy, in particular that part of it, which is invariably located on the seat of the usual positions of its moving parts. The advantage of a three-dimensional landing

манекена в соответствии с насто щим изобретением по сравнению с известным вл етс обеспечиваема им возможность проведени целого комплекса работ по испытанию натурных образцов автомобилей, а также моделированию оптимальных с точки зрени безопасности УСЛОВИЙ размещени человека в автомобиле , в том числе в отнощении определени возможных зон удара, остаточного пространства , дос гаемости ледале ;, при этомdummy in accordance with the present invention in comparison with the known one is the opportunity it provides for carrying out a whole complex of works on testing full-scale samples of automobiles, as well as modeling optimal from the point of view of safety CONDITIONS for placing a person in an automobile, including regarding the definition of possible impact zones, residual space, reachability of ice;, while

значительно сокращаетс трудоемкость и продолжительность испытаний объектов на соответствие требовани м безопасности, проектных -изысканий иа стадии макетировани параметров внутреннего пространства кузововthe laboriousness and duration of testing objects for compliance with safety requirements, design-research and prototyping the parameters of the internal space of the body

новых автомобилей н их корректировки на стадии доводочных работ.New cars and their adjustments at the stage of finishing work.

Форм у л а и 3 о б р е т е н и Formula and 3 about b ete n and

1. Трехмерный посадочный манекен дл измерени параметров, характеризующих внутренние размеры кузова автомобил , содержащий соединенные «тазобедренным шарниром элементы, моделирующие торс и седалище человека, каждый из которых выполнен в вилДе основани с закрепленной на нем соответственно спинной и седалищной панелью; установленный на основании седалищного элемента с возможностью продольного перемещени Т-образный кронщтейн, на поперечине которого шарнирно слюнтированы телескопические раздвижные элементы, моделирующие голени, шарнирно соединенные нижними концами с элементами, моделирующими ступни; измеритеотьный раздвижной щток, соединенный с деталью основани седалища шарниром,- соос71. Three-dimensional landing dummy to measure the parameters characterizing the internal dimensions of the car body, containing elements connected to the hip joint that simulate the torso and seat of a person, each of which is made in the base with a dorsal and sciatic panel fixed on it; mounted on the basis of the ischial element with the possibility of longitudinal movement of the T-shaped brace, on the cross-bar of which telescopic sliding elements are modeled, simulating the legs, pivotally connected by lower ends with the elements modeling the feet; Measurable sliding brush connected to the base part of the seat with a hinge - coax

ным с «тазобедренным шарниром; соединенные с элементами манекена грузы, воспроизвод щие вес моделируемых частей тела человека , и измерительные нриспособлени со шкалами , определ юш,имн относительные линейные и угловые ноложени частей манекена, отличающийс тем, что, с целью определени зон возможного удара человека об элементы кузова и внутреннего оборудовани , траекторий движени частей тела нри его смещении с сидень , а также определени размеров остаточного внутреннего пространства пассажирского помещени , деформированного в результате аварии кузова, он снабжен модели1рующими бедра раздвижными пластинами, выполненными кажда из двух частей, одна из которых соединена с Т-образным кронштейном , продольный стержень которого снабжен фиксаторами, вход щи.мн в продольные пазы закренленных на основании седалищного элемента направл ющих, в которых с возможностью фиксируемого пере.мещенн установлены Г-образные кронщтейны, обхватывающие перекладину Т-образного кранштейна с торцов и соедин емые с ними осевыми фиксаторами , причем на част х Г-образных кронштейнов , соооных упом нутой перекладине,with hip joint; Weights connected to the elements of the dummy, reproducing the weight of the simulated parts of the human body, and measuring devices with scales, are defined, relative linear and angular positions of the dummy parts, characterized in that, in order to determine the areas of possible impact of the body on the body elements and internal equipment , the trajectories of movement of parts of the body when it is displaced from the seat, as well as determining the dimensions of the residual internal space of the passenger compartment, deformed as a result of a car accident, it A hip-shaped model is equipped with sliding plates each made of two parts, one of which is connected to a T-shaped bracket, the longitudinal rod of which is provided with locking pins that enter the longitudinal grooves of the guides on the basis of the sciatic element, which can be fixed with a recess. The L-shaped brackets are installed, encircling the crossbar of the T-shaped bracket from the ends and connected with them by axial locks, and on parts of the L-shaped brackets co-mentioned above Dine

шарнирно смонтированы дополнительные моделирующие голень и стопу элементы, соединенные по оси «голеностопных шарниров с соответствующими элементами Т-образного кронштейна посредством разъедин емых осевых фиксаторов, а шарн р измерительного штока зстановлен на выдвижном кронштейне, фиксируемом на внутреннем конце продольного стержн Т-образного кронштейна. 2. Трехмерный посадочный манекен по п.pivotally mounted are additional modeling shin and foot elements connected along the axis of the ankle hinges with the corresponding elements of the T-shaped bracket by means of disconnected axial retainers, and the hinge of the measuring rod is mounted on the sliding bracket fixed on the inner end of the longitudinal rod of the T-shaped bracket. 2. Three-dimensional landing dummy according to claim.

I, о т л и ч а ю HUi и с тем, что, с целью определени возможных траекторий и зон удара |оловой, в том числе нри боковом наклоне торса моделируемого человека, он снабжен сферическим макетом головы, закрепленнымI, O TL and HUi, and so that, in order to determine the possible trajectories and zones of impact, including the lateral inclination of the torso of a simulated person, it is equipped with a spherical head model, fixed

«а конце измерительного щтока, а его шарнир выполнен с трем степен ми свободы.“At the end of the measuring rod, and its hinge is made with three degrees of freedom.

1 Патент США № 3147617, кл. 73-172, 08.09.64 г.1 US Patent No. 3147617, cl. 73-172, 09/08/64

26 26

Фиг. 2 25FIG. 2 25

//

ffff

ТПTP

ff-ffff-ff

19nineteen

//

ЩчScch

//

Л5Щ(0%L5SC (0%

////

2323

Фиг.FIG.

Puz.SPuz.S

В-8AT 8

1212