滑雪鞋屈曲刚度测试装置

1.本发明属于滑雪鞋力学性能测试技术领域，具体涉及一种滑雪鞋屈曲刚度测试装置。


背景技术：

2.滑雪鞋的选择要使人感到即舒适又很合脚，脚趾在鞋中能活动自如，但脚掌、脚背、脚弓、脚跟应能紧紧的被裹住，外壳上的卡子要卡得恰到好处，使踝关节可以向前屈膝，只有这样才能控制滑雪板和滑雪速度。屈曲刚度是滑雪鞋选择的一项重要指标，一般冰雪运动鞋会按照初、中、高及专业级别划分不同的硬度等级。屈曲刚度是滑雪鞋抗弯曲能力，即滑雪鞋能承受多大的力而不发生变形，这个系数越大，由腿传递给滑雪板的力量衰减的就越少，滑雪者对雪板的控制就越好。现有技术中对于滑雪鞋屈曲刚度的性能测试没有专用的设备，无法准确直接的获取滑雪鞋的屈曲刚度，进而对滑雪鞋进行准确的等级划分。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种滑雪鞋屈曲刚度测试装置，解决现有技术存在的无法对滑雪鞋进行屈曲刚度测试的问题。
4.为实现上述目的，本发明的滑雪鞋屈曲刚度测试装置包括：
5.基座；
6.固定设置在所述基座上端面的滑雪鞋固定器，被测滑雪鞋通过滑雪鞋固定器固定在所述基座上；
7.设置在所述被测滑雪鞋内的假足；
8.对所述被测滑雪鞋的足部以及小腿部进行捆绑的捆绑装置；
9.设置在所述基座上的加载装置，通过所述加载装置驱动所述被测滑雪鞋的腿部相对足部弯曲；
10.以及角度传感器和力传感器，所述力传感器设置在所述加载装置加载作用端，所述角度传感器设置在所述加载装置上。
11.所述测试装置还包括对称设置在所述基座上表面的两个把手。
12.所述测试装置还包括设置在所述基座下端面四角处的底脚。
13.所述加载装置包括：
14.对称设置在所述滑雪鞋固定器两侧的加载铰链座；
15.两个l型的加载杠杆，两个所述加载杠杆的一端分别和两个加载铰链座的上端连接；
16.连接在两个所述加载杠杆的另一端之间的力传感器连接板，所述力传感器设置在所述力传感器连接板和所述假足上端面作用端之间；
17.连接在两个所述加载杠杆之间的角度传感器连接板以及推力座连接板，所述角度传感器连接板和推力座连接板与所述传感器连接板平行设置并均位于加载杠杆上方一段，
所述角度传感器设置在所述角度传感器连接板上；
18.一端和所述推力座连接板垂直连接的加载推力座；
19.一端通过电缸支座连接在所述基座上的加载电缸，所述加载电缸的另一端通过加载推力块和所述加载推力座的另一端连接。
20.所述假足包括：
21.小腿骨架，所述力传感器一端和所述小腿骨架上端连接；
22.和所述小腿骨架下端铰接的足骨架；
23.对称设置包裹在所述小腿骨架外的左半假腿和右半假腿，所述左半假腿和所述右半假腿可拆卸配合；
24.以及包裹在所述足骨架外的左半假足和右半假足，所述左半假足和所述右半假足可拆卸配合。
25.所述捆绑装置包括四组捆绑结构，对所述被测滑雪鞋的足部的两组的两端分别和所述基座连接；对所述被测滑雪鞋的小腿部进行捆绑的两组的两端通过腿部捆绑连接件连接。
26.每组所述捆绑结构包括：
27.对称设置的捆绑铰链座，对所述被测滑雪鞋的足部的两组捆绑结构中的捆绑铰链座固定在所述基座上，对所述被测滑雪鞋的小腿部进行捆绑的两组捆绑结构的捆绑铰链座通过腿部捆绑连接件连接；
28.一端和一个所述捆绑铰链座连接的伸缩铰链，通过调节螺钉调整伸缩铰链的长度；
29.一端和另一个捆绑铰链座连接的连接铰链；
30.和所述连接铰链另一端连接的拉力传感器；
31.和所述拉力传感器另一端连接的传感器连接座；
32.以及连接传感器连接座和伸缩铰链之间的张紧带和卡扣。
33.本发明的有益效果为：本发明的滑雪鞋屈曲刚度测试装置通过滑雪鞋固定器实现被测滑雪鞋在基座上的固定定位，通过捆绑装置对小腿部及足部进行捆绑，可以对被测滑雪鞋按照预定力值进行捆绑，可以保证被测滑雪鞋捆绑的一致性，实现测试的公平性；另外，本技术还设置了假足结构，通过假足模拟人体足部的关节运动，可以更加贴近真实运动状态，实现弯曲载荷的加载；所述加载装置的加载杠杆和小腿骨架形成平行四边形机构，实现稳定加载；本发明整体结构简单，操作方便，可以统一标准的对滑雪鞋进行屈曲刚度进行测试；本发明既可为滑雪鞋生产厂家提供专业的硬度参数检测，也可为滑雪鞋租赁商提供定期的硬度标定。
附图说明
34.图1为本发明的滑雪鞋屈曲刚度测试装置整体结构示意图；
35.图2为本发明的滑雪鞋屈曲刚度测试装置中加载装置结构示意图；
36.图3为本发明的滑雪鞋屈曲刚度测试装置中假足结构示意图；
37.图4为本发明的滑雪鞋屈曲刚度测试装置中捆绑结构示意图；
38.其中：1、基座，2、底脚，3、滑雪鞋固定器，4、加载装置，401、电缸支座，402、加载电
缸，403、加载推力块，404、加载推力座，405、推力座连接板，406、角度传感器连接板，407、加载杠杆，408、力传感器连接板，409、加载铰链座，5、角度传感器，6、力传感器，7、假足，701、右半假足，702、足骨架，703、小腿骨架，704、右半假腿，705、左半假腿，706、左半假足，8、被测滑雪鞋，9、捆绑装置，901、捆绑铰链座，902、伸缩铰链，903、调节螺钉，904、张紧带，905、卡扣，906、传感器连接座，907、拉力传感器，908、连接铰链，10、把手，11、腿部捆绑连接件。
具体实施方式
39.下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
40.参见附图1-附图4，本发明的滑雪鞋屈曲刚度测试装置包括：
41.基座1；
42.固定设置在所述基座1上端面的marke滑雪鞋固定器3，被测滑雪鞋8通过滑雪鞋固定器3固定在所述基座1上；
43.设置在所述被测滑雪鞋8内的假足7；
44.对所述被测滑雪鞋8的足部以及小腿部进行捆绑的捆绑装置9；为保证滑雪鞋捆绑的一致性，以实现测试的公平性，滑雪鞋捆绑装置9共有4个，其中两个固定在基座1上，两外两个固定在滑雪鞋的小腿位置，通过该装置可将雪鞋按照预定力值捆紧；
45.设置在所述基座1上的加载装置4，通过所述加载装置4驱动所述被测滑雪鞋8的腿部相对足部弯曲；
46.以及角度传感器5和力传感器6，所述力传感器6设置在所述加载装置4加载作用端，所述角度传感器5设置在所述加载装置4上。
47.所述测试装置还包括对称设置在所述基座1上表面的两个把手10，用以设备搬运。
48.所述测试装置还包括设置在所述基座1下端面四角处的底脚2。
49.所述加载装置4包括：
50.对称设置在所述滑雪鞋固定器3两侧的加载铰链座409；
51.两个l型的加载杠杆407，两个所述加载杠杆407的一端分别和两个加载铰链座409的上端连接；
52.连接在两个所述加载杠杆407的另一端之间的力传感器连接板408，所述力传感器6设置在所述力传感器连接板408和所述假足7上端面作用端之间；
53.连接在两个所述加载杠杆407之间的角度传感器连接板406以及推力座连接板405，所述角度传感器连接板406和推力座连接板405与所述传感器连接板平行设置并均位于加载杠杆407上方一段，所述角度传感器5设置在所述角度传感器连接板406上；
54.一端和所述推力座连接板405垂直连接的加载推力座404；
55.一端通过电缸支座401连接在所述基座1上的加载电缸402，所述加载电缸402的另一端通过加载推力块403和所述加载推力座404的另一端连接。
56.加载装置4的作用实现弯曲载荷的加载，利用加载电缸402向被测滑雪鞋8施加弯曲载荷，利用当载荷值达到某一预设值时，该状态下测得的弯曲角度变化值即为滑雪鞋硬度的评价参数。该装置中有两处结构创新点：一是加载装置4中设计了加载杠杆407，可使加载杠杆407与假足7的小腿骨架703在加载过程中保持平行状态，进而保证杠杆与假足7之间的力传感器6测得力值为垂直作用力，解决了分力对测试结果的影响；二是考虑到各滑雪鞋
初始角度不同，导致加载电缸402的初始长度值也不尽相同，这为测试的初始化设置带来了困难。为此将加载推力块403设计成具有一定容错性的长条凹槽结构，利用长条凹槽与加载推力座404之间的空行程来提高初始状态的兼容性，解决不同滑雪鞋初始角度不同的问题。
57.加载电缸402的前端与加载推力块403连接，加载推力块403与加载推力座404作用，可将推力载荷通过推力座连接板405作用到假足7上，实现弯曲载荷的加载。
58.所述假足7包括：
59.小腿骨架703，所述力传感器6一端和所述小腿骨架703上端连接；
60.和所述小腿骨架703下端铰接的足骨架702；
61.对称设置包裹在所述小腿骨架703外的左半假腿705和右半假腿704，所述左半假腿705和所述右半假腿704可拆卸配合；
62.以及包裹在所述足骨架702外的左半假足706和右半假足701，所述左半假足706和所述右半假足701可拆卸配合。
63.所述捆绑装置9包括四组捆绑结构，对所述被测滑雪鞋8的足部的两组的两端分别和所述基座1连接；对所述被测滑雪鞋8的小腿部进行捆绑的两组的两端通过腿部捆绑连接件11连接。
64.每组所述捆绑结构包括：
65.对称设置的捆绑铰链座901，对所述被测滑雪鞋8的足部的两组捆绑结构中的捆绑铰链座901固定在所述基座1上，对所述被测滑雪鞋8的小腿部进行捆绑的两组捆绑结构的捆绑铰链座901通过腿部捆绑连接件11连接；足部固定是利用捆绑铰链座901与基座1连接，利用调节螺钉903调节捆绑力；小腿部固定是利用捆绑铰链座901与腿部捆绑连接件11连接，利用调节螺钉903调节捆绑力；
66.一端和一个所述捆绑铰链座901连接的伸缩铰链902，通过调节螺钉903调整伸缩铰链902的长度；
67.一端和另一个捆绑铰链座901连接的连接铰链908；
68.和所述连接铰链908另一端连接的拉力传感器907；
69.和所述拉力传感器907另一端连接的传感器连接座906；
70.以及连接传感器连接座906和伸缩铰链902之间的张紧带904和卡扣905。所述卡扣905为滑雪鞋专用卡扣905，本实施例选用德国沃克品牌dalbello mx专用卡扣。
71.捆绑装置9的作用是将被测滑雪鞋8按照预定力值捆扎紧，以实现相同捆绑力状态下的试验测试。通过调节螺钉903可以控制伸缩铰链902的长度，从而控制捆绑装置9的捆绑力，通过拉力传感器907可测出捆绑力值。
72.本实施例的滑雪鞋固定器3选用的是德国沃克品牌的滑雪鞋专用固定器。