Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Projekt urzadzenia do pomiaru sily uderzenia (konkr. ciosu)

11 Lut 2005 15:39 10361 15
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Witam!

    Kochani, nie wiem gdzie najlepiej umiescic ten temat - chyba jednak tutaj.

    Czy ktos z Was uprawia jakies sporty silowe i moze do tego boksuje - chodzi wlasnie o urzadzenie do pomiaru sily ciosu - rowniez noga (wiec - w zaleznosci od wprawy testowanego maksymalne sily moga dochodzic do kilku tysiecy N). Nie bardzo wiem jak sie za to zabrac najtaniej i najskuteczniej - sprezyna i pisak z karteczka jako miernik wychylenia (sprezyna musialby byc dokladnie pomierzona) to niekoniecznie najskuteczniejsza metoda - czekam na Wasze propozycje, a moze sa w sprzedazy jakies gotowe urzadzenia? (nie spotkalem specjalnie...) Widzialem niejednokrotnie plaskie naklejki na worek i laczone z komputerem (jakis tam prostu programik do tego) - hmm...co to, jak to?...
  • Pomocny post
    Poziom 33  
    .. te naklejki na worek to pewnie tensometry.. takie rezystory o rezystancji zależnej od zmiany kształtu (długości, szerokości,itd.) zbudowane z meandra paska metalowego zmieniającego swoją rezystancję w zależności od długości (i w zależności od kształtu ułożenia tego meandra można mierzyć rózne odkształcenia)..
    ..temat zaiste jest ciekawy..
    .. może tak - sprężysty słupek z naklejonym tensometrem, umocowany na ziemi, a u góry miejsce do uderzania - i teraz w zależności od siły uderzenia słupek odkształci się (wygnie), a naklejony tensometr określi jak bardzo się odkształcił - i tu wystarczy niemalże omomierz... (oczywiście z jakąś pamięcią, bo to dość szybko wróci do poprzedniego kształtu)
    - oczywiście odkształcenie nie może być zbyt duże (zależy od długości tensometra) i poduszka do uderzania nie może pochłaniać energii uderzenia - najlepiej goła ręka w gołą deskę..
    - skalowanie przy pomocy dynamometru...
    ..taki mój pomysł.. (nie całkiem oryginalny, bo np. w śmigłowcach w ten sposób mierzy się okdkształcenia łopat albo elementów kadłuba)
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Dzieki - jest to juz jakies rozwiazanie... Hmm... Dziwne - na filmiku, ktory widzialem, nakleili po prostu na worek - tak jakby to mierzylo jak mowisz, tylko w trybie zgniatania...
  • Poziom 33  
    kwestia konstrukcji - oczywiście nie upieram się, że to musiał być tensometr.. sprawdź jakie czujniki stosuje się w wagach elektronicznych...
    ...może jakiś czujnik piezoelektryczny?
  • Poziom 18  
    Moze zastosowac akcelerometr. Trzeba by wtedy znac twardosc podloza na ktory zostanie on przyklejony i mierzyc przeciazenia i czas ich trwania. Obrobka matematyczna troche bardziej skomplikowana ale układ bardziej finezyjny i darmowe probki z www.analog.com
  • Pomocny post
    Poziom 18  
    Kawalek swiatlowodu jako czujnik naprezen. Zwykly plastikowy cieniutki jak potrzeba to cos moge zalatwic. Do tego dioda i jakis ukladzik typu OTP101 Ti tez sie znajdzie. Koszt groszowy. W google proponuje poszukac na ten temat.
  • Pomocny post
    Poziom 20  
    Witaj
    Polecam do tego rozwiązanie kcelerometr adxl 210 - czujnik mierzy przyspieszenie. Jak wiadomo F=m*a - więc ze skalowaniem nie będzie kłopotu. już sporo napisałem się na temat tego czujnika - jest bardzo ciekawym urządzonkiem. Wartość przyspieszenia zczytujesz w postaci wypełnienia sygnału przez jakiś procesor i wysyłasz przez rs-232 do kompa , gdzie wystarczy w terminalu odczytać wartość i przemnożyć przez masę.

    w załączniku zamieszczam przykładowy przebieg przyspieszenia w m/s2
    Piotr.
  • Pomocny post
    Poziom 19  
    Witam !
    Przychodzi mi na myśl wiele rozwiązań, bo można to zrobic na 100 różnych sposobów.
    Pierwszy to cewka z ruchomym rdzeniem - przytwierdzonym do ruchomej części "kopanej" bądź "uderzanej" i miernik (z pamięcią), a co będziemy mierzyć to już do wyboru. Indukcyjność , napięcie.. co łatwiej.
    Drugi to kawałek taśmy magnetycznej na której można nagrać impulsy , bądź zmienny ton (np od 100 Hz do ok 20kHz) i przeczytać to głowicą magnetofonową również przytwierdzoną do części ruchomej. Wysokość dżwięku / czas = siła uderzenia
    Cały problem polega tu na rozwiązaniu części mechanicznej tak, aby była w miarę precyzyjna i zatrzymywała się w odpowiednim miejscu.

    Oczywiście można tez użyć profesjonalnych czujników HIT SENSOR lub zbudować włąsny czujnik piezzo (np. ze starej zapalniczki :) ).

    A tu znalazłem parę ciekawych linków:
    http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/force/
    http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/force/technical/c15_119.pdf
    http://www.vernier.com/probes/probes.html?dfs-bta&template=standard.html
    http://www.hbm.com/products/SEURLF/ASP/SFS/CA...GORY.7/MM.3,18,23/SFE/DisplayProductTable.htm
    http://force-measurement.globalspec.com/Industrial-Directory/force_sensor
    Temat ciekawy i można by go długo drążyć.
    Ja przedstawiłem swoje koncepcje, ale na pewno są lepsze.
  • Specjalista techniki cyfrowej
    A ja wykombiniowałem inne podejście do sprawy. Można mierzyć energię uderzenia (co wydaje mi się nawet bardziej sensowne od pomiaru siły).
    Więc oto jest! Super nowoczesny! Jedyny i niepowtarzalny! Nowość na rynku europejskim! Od lat stosowany przez radzieckich bokserów. Istny przełom w rewolucji, super wspaniały; miernik energii uderzenia.

    Koncepcja jest prosta. Uderzenie w "poduszkę" z podobizną Her Kulesa za pomocą przekładni wprawia w ruch koło zamachowe. Jego maksymalna prędkość obrotowa jest zależna od dostarczonej energii.

    $$E=\frac{I*\omega^2}{2}$$
    I - Moment bezwładności koła zamachowego, ω-prędkość obrotowa koła

    $$I=\frac{m*R^2}{2}$$
    m - masa koła zamachowego, R-jego promień

    Dodatkowo należy jeszcze wziąć poprawkę na bezwładność szyny zębatej i poduszki. Czyli trzeba uwzględnić też energię zużytą na rozpędzenie tego układu:

    $$E_u=\frac{m_u*V^2}{2}$$

    gdzie mu - masa poduszki, ramy mocującej i szyny zębatej, V - prędkość liniowa jaką uzyskał ten układ. Prędkość liniową szyny obliczymy sobie znając prędkość obrotową koła zamachowego (ω), ilość zębów w kole zębatym zamocowanym na kole zamachowym (N) i rozstaw zębów na szynie (S)

    $$V=\frac{\frac{\omega}{2\pi}*N}{S}$$


    Rozbudowując ten układ o prosty akcelerometr (wystarczy dwustanowy - przyspiesza, nie przyspiesza). Można wykonać też pomiar średniej siły uderzenia i czasu. Można też zrobić to nie stosując akcelerometru, wystarczy dość dokładny pomiar prędkości obrotowej wykonywany w krótkich odstępach czasu i obróbkę wyników za pomocą mikrokontrolera, któryś z małych Atmeli powinien dać radę, najpewniej 89C4051 ze względu na konieczność stosowania obliczeńzmiennoprzecinkowych (można i się bez nich obejść, ale to same kłopoty :D )
    Stosując mikrokontroler można też znacznie dokładniej przeanalizować dane, albo najlepiej przesłać od rzu pomiary prędkości chwilowej do komputera i niech on się już martwi o resztę.

    Urządzenie można zaprojektować tak, żeby zachowywało się przy uderzeniu jak korpus przeciwnika o zadanej masie, można nawet umożliwić wybór masy przez dokładanie krążków do koła zamachowego tak jak do sztangi.

    W przeciwieństwie do wszelakiej maści mierników siły ten nie wymaga żadnej kalibracji.
    Poduszka może być miękka i tak pochłonie bardzo mało energii. Urządzenie można zbudować właściwie z byle czego, ważne tylko żeby się nie rozleciało.

    Sprawność przekładni można w zasadzie pominąć, będzie ponad 95%. Opory na łożyskach kulkowych też do pominięcia. Ale jeżeli zajdzie taka potrzeba, to istnieje możliwość doświadczalnego zbadania tych czynników i uwzględnienie ich w obliczeniach, wtedy wyniki pomiarów będą miały dokładność więcej niż bardzo dobrą. Nawet nie trzeba znać mas użytych elementów, bo na podstawie kilku prostych pomiarów można je obliczyć w już zbudowanym urządzeniu.

    Wypadało by jeszcze zastosować jakiś układ powrotu, najprościej dać na końcu sprężynę, a mniej prosto to jakiś silnik + hamulec.

    :D No i jakiś warsztat by się przydał
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Dostarczyliscie mi wielu pomyslow - slicznie dziekuje i prosze o wiecej!

    PIOTOMO - wyglada to ciekawie, sam uklad nie bedzie trudny w montazu - i powinien zapewnic spora dokladnosc. Przeliczenie - znajac podatnosc - nie stanowi problemu.

    NOVY74 - rozwiazanie trudne w konstrukcji - mogloby to byc wielce niedokladne, linki bardzo ciekawe.

    shg - no kurcze, ciekawa koncepcja... Martwie sie tylko o ta zebatke ;)

  • Poziom 26  
    a pamietam jak mialem 14 lat zamiast worka treningowego zawiesilem butelke z woda na sznurku i kopalem boksowalem i czasem widac bylo zwlaszcza przy kopaniu jak wybula zakretke moze by dorzucic do jaki czujnik cisnienia i zamienic to na sygnal elektryczny.a butelke zmodernizowac do postaci malego elastycznego naczynia umieszczonego wewnatrz worka .. to tylko sugestia wiec nie smiejcie sie bo mam jeszcze jeden pomysl.. oczywiscie plyn bo pelna bez grama powietrza
  • Poziom 29  
    szybkosc i wage pilki tenisowej znamy ogladajac mecze tenisa ramie w przyblirzeniu mozna to wyliczyc jak .nie wieze ze sportowiec bedzie chcial w cos kopac cos ma sie odksztalic na iles tam.bojac sie o uraz .ale prosciej do buta jego przymocowac jakas gume i pomiar kopa jak daleko rozciagne .
  • Pomocny post
    Poziom 10  
    Witam!!!

    A widziłaś może kiedyś urządzenie zwane BOXEREM albo KOPACZEM(najczęściej można je spotkać w barach ,dyskotekach itp.)???? Pierwsze mierzy siłe uderzenia ręką a drugie nogą.

    "Bokser" działa tak:

    Po naciśnięciu przycisku opuszczona zostaje gruszka(skurzany balon taka piłka) z pozycji pionowej do poziomej. Gdy gruszka jest opuszczona zasłonięty jest jeden optoelementów.W momęcie gdy ktoś przywali w gruszke pierwsze opto zostaje odsłonięte ale gruszka zostaje zatrzaśnięta w pozycji poziomej i ruwnocześnie zostaje zasłonięte drugie opto. Czas przez który obydwa opta były odsłonięte zostaje przeliczony przez mikroprocesorek na siłe która to zostaje wyświetlona na trzycyfrowym wyświetlaczu. Podobnie działa "Kopacz" tylko że piłka znajduje sie na innej wysokości .


    Tak wygląda:
    http://www.joy.com.pl/bokser.html
  • Poziom 28  
    Panie kolego Grybel, czy pan czasami nie robisz też innych automatów? Miałem np. kontakt z flipperami, GRM, AWP i podobnymi. Może wymienimy się doświadczeniami na prv?
    pozdrawiam
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Dziekuje wszystkim - temat wyczerpal sie, zamykam.