專利名稱：一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及足球場地足球反彈率測量技術(shù)，具體的，涉及一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
足球反彈率，即足球垂直自由落向場地表面后反彈的高度與開始下落高度的百分 t匕，是檢測足球場地合格與否的一項重要指標(biāo)，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《天然材料體育場地使用要求及檢驗(yàn)方法》(GB/T 19995. 1-2005)對足球場地足球反彈率的計算方法做出了明確的規(guī)定。但迄今為止，國內(nèi)對足球場地足球反彈率的測量仍采用傳統(tǒng)的人工方式，對足球場地足球反彈率測量裝置，特別是其機(jī)械系統(tǒng)研究很少，不能滿足足球場地迅速發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，該機(jī)械系統(tǒng)能夠有效滿足天然草坪和人工草坪足球場地足球反彈率測量的需要，具有性能可靠、結(jié)構(gòu)簡潔、操作方便等特點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，包括 底座；舉升機(jī)構(gòu)，安裝在所述底座上，由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件組成，用于將足球和夾持機(jī)構(gòu)推送到規(guī)定高度；夾持機(jī)構(gòu)，安裝在所述舉升機(jī)構(gòu)的頂部，用于足球的夾持和釋放；測量支座，安裝在所述底座上，其上部兩側(cè)裝有測量用的傳感器。進(jìn)一步的，所述底座包括底板，其外側(cè)四周設(shè)有四個螺釘安裝孔，中部設(shè)有一個水平儀安裝槽；四個地腳螺釘，分別安裝在所述底板的四個螺釘安裝孔內(nèi)，位置可調(diào)；水平儀，安裝在所述底板的水平儀安裝槽內(nèi)。通過觀察水平儀并調(diào)整地腳螺釘，可使底座在足球場地的任何位置都能保證水平。進(jìn)一步的，所述舉升機(jī)構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件組成，所述下舉升組件安裝在所述底座的底板中部，所述上舉升組件安裝在所述下舉升組件的頂部，兩個舉升組件可同時舉升，也可進(jìn)行單獨(dú)控制；
進(jìn)一步的，所述結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件均包括下固定座，呈短圓柱形，外側(cè)均布四個支持軸孔，并設(shè)有減重槽和多個減重孔；上固定座，呈與所述下固定座等直徑的短圓柱形，外側(cè)均布四個與所述下固定座相對應(yīng)的支撐軸孔、四個導(dǎo)向軸孔及相應(yīng)的四組直線軸承安裝孔；支撐軸，四個，兩端分別固定在所述下固定座及所述上固定座的支撐軸孔內(nèi)，其在所述下固定座一側(cè)伸出IOmm ;移動座，呈與所述上、下固定座等直徑的短圓柱形，外側(cè)均布四個與所述上固定座相對應(yīng)的導(dǎo)向軸孔以及四個與所述下固定座相對應(yīng)的支撐軸孔，裝配后可相對于所述上、下固定座直線移動；直線軸承，四個，中部設(shè)有圓柱孔形滑道，并分別通過螺釘固定在所述上固定座底部軸承安裝孔處；導(dǎo)向軸，四個，一端分別固定在所述移動座的導(dǎo)向軸孔內(nèi)，另一端分別伸入所述直線軸承的圓柱孔形滑道內(nèi)，與所述直線軸承形成移動副；外殼，呈薄壁圓柱形，外側(cè)設(shè)有加強(qiáng)筋以增加外殼的剛度，上、下端通過螺釘分別固定在所述上、下固定座上；上、下電動推桿支座，分別通過螺栓固定在所述下固定座和所述移動座的中部；電動推桿，上、下端通過銷釘分別與所述上、下電動推桿支座鉸接。電動推桿運(yùn)動過程中，所述導(dǎo)向軸與所述直線軸承起導(dǎo)向作用，所述電動推桿僅承受軸向力，既保證了電動推桿運(yùn)動的可靠性，又延長了其使用壽命。進(jìn)一步的，所述夾持機(jī)構(gòu)包括前、后連接板，結(jié)構(gòu)相同，其兩側(cè)均設(shè)有軸孔，中部設(shè)有與所述上舉升組件移動座支撐軸孔相對應(yīng)的伸出軸，并通過該伸出軸安裝在所述上舉升組件的移動座上；左、右支撐軸，分別穿過所述前、后連接板兩側(cè)的軸孔，與所述前、后連接板形成移動副；夾持器前支板，兩端設(shè)有夾持器軸孔，內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐軸孔，并通過軸支座固定在所述支撐軸的一端；夾持器后支板，兩端設(shè)有與所述夾持器前支板相對應(yīng)的夾持器軸孔；左、右夾持器軸，兩端分別穿過所述夾持器前支板和所述夾持器后支板的夾持器軸孔，并通過軸支座固定在所述夾持器前支板和所述夾持器后支板上；前、后夾持器，結(jié)構(gòu)相同，分別通過兩側(cè)的軸孔套裝在所述左、右夾持器軸上，與其形成移動副，并處于所述夾持器前支板和所述夾持器后支板之間，夾持器的形狀及尺寸按照標(biāo)準(zhǔn)足球進(jìn)行設(shè)計，保證足球的準(zhǔn)確夾緊與松開；前、后電磁鐵，分別通過螺釘固定在所述夾持器前支板和所述夾持器后支板的中部，用于控制夾持器松開；復(fù)位彈簧，四個，套裝在左、右夾持器軸上，分別位于所述夾持器前支板、夾持器后支板與所述前、后夾持器之間，用于電磁鐵失電后夾持器的復(fù)位；配重塊，通過兩側(cè)的軸孔套裝在所述左、右支撐軸的前端，與所述夾持器分列于所述舉升機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，其位置相對于所述支撐軸可調(diào)，用于保證整個夾持機(jī)構(gòu)的重心落在舉升機(jī)構(gòu)上，以減少舉升機(jī)構(gòu)承受的彎矩，提高運(yùn)行平穩(wěn)性。 進(jìn)一步的，所述測量支座包括安裝座，由相互垂直的兩平板構(gòu)成，兩平板間另設(shè)有加強(qiáng)筋以提高剛度，并通過螺栓固定在所述底座的底板上；測量支架，通過螺栓固定在所述安裝座上部，其伸出端設(shè)有傳感器安裝孔。測量支架及傳感器的安裝位置均可調(diào)，以滿足多種情況下的測量需要。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、采用了模塊化、便攜式的設(shè)計思路，底座、上、下舉升組件、夾持機(jī)構(gòu)、測量支座均設(shè)計成獨(dú)立部件，使用前只需進(jìn)行簡單操作就能組裝成整機(jī)；
2、底座安裝了水平儀，采用四個地腳螺釘支撐，便于調(diào)整；
3、舉升機(jī)構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件串接而成，兩個組件既可單獨(dú)動作，又可同時動作，可提供多種舉升速度；
4、夾持機(jī)構(gòu)位置相對于舉升機(jī)構(gòu)的距離可調(diào)；
5、測量支架及傳感器的安裝位置均可調(diào)。


圖I為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的底座結(jié)構(gòu)不意圖3為本發(fā)明的下舉升組件結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明的測量支座結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
I-底座；2-舉升機(jī)構(gòu)；3_夾持機(jī)構(gòu)；4_測量支座；11_底板；12_地腳螺釘；13_水平儀； 21-下固定座；22_上固定座；23_支撐軸；24_移動座；25_直線軸承；26_導(dǎo)向軸；27_電動推桿支座；28_電動推桿；29_外殼；31_連接板；32_支撐軸；33_夾持器前支板；34_夾持器后支板；35_夾持器軸；36夾持器；37_電磁鐵；38_復(fù)位彈簧；39_配重塊；41_安裝座； 42-測量支架；43-傳感器。
具體實(shí)施例方式下面通過附圖和實(shí)例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1-5所示，本發(fā)明包括底座I ;舉升機(jī)構(gòu)2，安裝在底座I上，由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件組成；夾持機(jī)構(gòu)3，安裝在舉升機(jī)構(gòu)2的頂部；測量支座4，安裝在底座上1， 其上部一側(cè)裝有測量用的傳感器43。其中，底座I包括底板11，其外側(cè)四周設(shè)有四個螺釘安裝孔，中部設(shè)有一個水平儀安裝槽；四個地腳螺釘12，分別安裝在底板11的四個螺釘安裝孔內(nèi)，位置可調(diào)；水平儀 13，安裝在底板11的水平儀安裝槽內(nèi)。 其中，舉升機(jī)構(gòu)2由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件組成，下舉升組件安裝在所述底座 I的底板11中部，上舉升組件安裝在所述下舉升組件的頂部。其中，上、下舉升組件均包括下固定座21，呈短圓柱形，外側(cè)均布四個支持軸孔， 并設(shè)有減重槽和多個減重孔；上固定座22，呈與下固定座21等直徑的短圓柱形，外側(cè)均布四個與下固定座21相對應(yīng)的支撐軸孔、四個導(dǎo)向軸孔及相應(yīng)的四組直線軸承安裝孔；支撐軸23，四個，兩端分別固定在下固定座21及上固定座22的支撐軸孔內(nèi)，其在下固定座一側(cè)伸出IOmm ;移動座24，呈與上、下固定座21、22等直徑的短圓柱形，外側(cè)均布四個與上固定座22相對應(yīng)的導(dǎo)向軸孔以及四個與下固定座21相對應(yīng)的支撐軸孔，裝配后可相對于上、下固定座21、22直線移動；直線軸承25，四個，中部設(shè)有圓柱孔形滑道，并分別通過螺釘固定在上固定座22底部軸承安裝孔處；導(dǎo)向軸26，四個，一端分別固定在移動座24的導(dǎo)向軸孔內(nèi)，另一端分別伸入直線軸承25的圓柱孔形滑道內(nèi)，與直線軸承25形成移動副；上、下電動推桿支座27，分別通過螺栓固定在下固定座21和移動座24的中部；電動推桿28，上、下端通過銷釘分別與上、下電動推桿支座27鉸接；外殼29，呈薄壁圓柱形，外側(cè)設(shè)有加強(qiáng)筋，上、 下端通過螺釘分別固定在上、下固定座21、22上。其中，夾持機(jī)構(gòu)3包括前、后連接板31，結(jié)構(gòu)相同，其兩側(cè)均設(shè)有軸孔，中部設(shè)有與上舉升組件移動座24支撐軸孔相對應(yīng)的伸出軸，并通過該伸出軸安裝在所述上舉升組件的移動座24上；左、右支撐軸32,分別穿過前、后連接板31兩側(cè)的軸孔,與前、后連接板 31形成移動副；夾持器前支板33，兩端設(shè)有夾持器軸孔，內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐軸孔，并通過軸支座固定在支撐軸32的一端；夾持器后支板34，兩端設(shè)有與夾持器前支板33相對應(yīng)的夾持器軸孔；左、右夾持器軸35，兩端分別穿過夾持器前支板33和夾持器后支板34的夾持器軸孔，并通過軸支座固定在夾持器前支板33和夾持器后支板34上；前、后夾持器36，結(jié)構(gòu)相同，分別通過兩側(cè)的軸孔套裝在左、右夾持器軸35上，與其形成移動副，并處于夾持器前支板33和夾持器后支板34之間；前、后電磁鐵37，分別通過螺釘固定在夾持器前支板33和夾持器后支板34的中部；復(fù)位彈簧38，共四個，套裝在左、右夾持器軸35上，分別位于夾持器前支板33、夾持器后支板34與前、后夾持器36之間；配重塊39，通過兩側(cè)的軸孔套裝在左、右支撐軸32的前端，與夾持器36分列于舉升機(jī)構(gòu)2的兩側(cè)，其位置相對于支撐軸32可調(diào)。其中，測量支座4包括安裝座41，由相互垂直的兩平板構(gòu)成，兩平板間另設(shè)有加強(qiáng)筋，通過螺栓固定在所述底座I的底板11上；測量支架42，通過螺栓固定在所述安裝座 41上部，其伸出端設(shè)有多個傳感器安裝孔。本發(fā)明使用時的具體步驟是
1、將底座I、下舉升組件、上舉升組件、夾持機(jī)構(gòu)3、測量支座4組裝成整機(jī)；
2、調(diào)整底座I水平；
3、將足球放在夾持器36上夾緊；
4、控制舉升機(jī)構(gòu)2的電動推桿28伸出，將足球及夾持機(jī)構(gòu)3推送到規(guī)定高度3米處；
5、給電磁鐵37通電,夾持器36張開,足球垂直自由落下；
6、位于測量支座4中的測量支架42上的傳感器測量出足球反彈的最大高度，根據(jù)測量算法計算出足球反彈率；
7、電磁鐵37斷電，夾持器36在復(fù)位彈簧38的作用下復(fù)位；
8、控制舉升機(jī)構(gòu)2的電動推桿28縮回，夾持機(jī)構(gòu)3恢復(fù)初始狀態(tài)，等待下次測量。
權(quán)利要求
1.一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于，包括底座；舉升機(jī)構(gòu)，安裝在所述底座上，由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件組成；夾持機(jī)構(gòu)，安裝在所述舉升機(jī)構(gòu)的頂部；測量支座，安裝在所述底座上，其上部兩側(cè)裝有測量用的傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于，所述底座包括底板，其外側(cè)四周設(shè)有四個螺釘安裝孔，中部設(shè)有一個水平儀安裝槽；四個地腳螺釘，分別安裝在所述底板的四個螺釘安裝孔內(nèi)，安裝高度可調(diào)；水平儀，安裝在所述底板的水平儀安裝槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于，所述舉升機(jī)構(gòu)由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件組成，下舉升組件安裝在所述底座的底板中部，上舉升組件安裝在所述下舉升組件的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件均包括下固定座，呈短圓柱形，外側(cè)均布四個支持軸孔，并設(shè)有減重槽和多個減重孔；上固定座，呈與所述下固定座等直徑的短圓柱形，外側(cè)均布四個與所述下固定座相對應(yīng)的支撐軸孔、四個導(dǎo)向軸孔及相應(yīng)的四組直線軸承安裝孔；支撐軸，四個，兩端分別固定在所述下固定座及所述上固定座的支撐軸孔內(nèi)，其在所述下固定座一側(cè)伸出IOmm ；移動座，呈與所述上、下固定座等直徑的短圓柱形，外側(cè)均布四個與所述上固定座相對應(yīng)的導(dǎo)向軸孔以及四個與所述下固定座相對應(yīng)的支撐軸孔，裝配后可相對于所述上、下固定座直線移動；直線軸承，四個，中部設(shè)有圓柱孔形滑道，并分別通過螺釘固定在所述上固定座底部軸承安裝孔處；導(dǎo)向軸，四個，一端分別固定在所述移動座的導(dǎo)向軸孔內(nèi)，另一端分別伸入所述直線軸承的圓柱孔形滑道內(nèi)，與所述直線軸承形成移動副；上、下電動推桿支座，分別通過螺栓固定在所述下固定座和所述移動座的中部；電動推桿，上、下端通過銷釘分別與所述上、下電動推桿支座鉸接；外殼，呈薄壁圓柱形，外側(cè)設(shè)有加強(qiáng)筋，上、下端通過螺釘分別固定在所述上、下固定座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于，所述夾持機(jī)構(gòu)包括前、后連接板，結(jié)構(gòu)相同，其兩側(cè)均設(shè)有軸孔，中部設(shè)有與所述上舉升組件移動座支撐軸孔相對應(yīng)的伸出軸，并通過該伸出軸安裝在所述上舉升組件的移動座上；左、右支撐軸，分別穿過所述前、后連接板兩側(cè)的軸孔，與所述前、后連接板形成移動副。夾持器前支板，兩端設(shè)有夾持器軸孔，內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐軸孔，并通過軸支座固定在所述支撐軸的一端；夾持器后支板，兩端設(shè)有與所述夾持器前支板相對應(yīng)的夾持器軸孔；左、右夾持器軸，兩端分別穿過所述夾持器前支板和所述夾持器后支板的夾持器軸孔， 并通過軸支座固定在所述夾持器前支板和所述夾持器后支板上；前、后夾持器，結(jié)構(gòu)相同，分別通過兩側(cè)的軸孔套裝在所述左、右夾持器軸上，與其形成移動副，并處于所述夾持器前支板和所述夾持器后支板之間；前、后電磁鐵，分別通過螺釘固定在所述夾持器前支板和所述夾持器后支板的中部；復(fù)位彈簧，四個，套裝在所述左、右夾持器軸上，分別位于所述夾持器前支板、夾持器后支板與所述前、后夾持器之間；配重塊，通過兩側(cè)的軸孔套裝在所述左、右支撐軸的前端，與所述夾持器分列于所述舉升機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，其位置相對于所述支撐軸可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于，所述測量支座包括安裝座，由相互垂直的兩平板構(gòu)成，兩平板間另設(shè)有加強(qiáng)筋，通過螺栓固定在所述底座的底板上；測量支架，通過螺栓固定在所述安裝座上部，其伸出端設(shè)有傳感器安裝孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種足球場地足球反彈率測量裝置的機(jī)械系統(tǒng)，其主要由底座、舉升機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)和測量支座四部分構(gòu)成；所述舉升機(jī)構(gòu)安裝在所述底座上，由結(jié)構(gòu)相同的上、下舉升組件組成，用于將足球和夾持機(jī)構(gòu)推送到規(guī)定高度；所述夾持機(jī)構(gòu)安裝在所述舉升機(jī)構(gòu)的頂部，用于足球的夾持和釋放；所述測量支座安裝在所述底座上，其上部兩側(cè)裝有測量用的傳感器。該發(fā)明能夠有效滿足各種足球場地球反彈率測量的需要，具有性能可靠、結(jié)構(gòu)簡潔、操作方便等特點(diǎn)。
文檔編號G01N19/00GK102706797SQ20121018625
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者包春江, 孫群, 王鋒波, 趙棟杰, 陳崢峰, 陳林林, 魏衍俠 申請人:聊城大學(xué)