军用头盔俯仰运动跟随稳定性测试装置制造方法及图纸

一种军用头盔俯仰运动跟随稳定性测试装置，其特征在于：该装置有一个凵形底座（１１），该底座中部设有一个凵形托架（８），该托架通过弯曲支点轴承（９）弹性架设在所述凵形底座的两个侧壁（１１０）上，所述凵形托架中部固定有一个金属头模（３）、一个加速度计（１０）和一个位移传感器（２），所述凵形托架一侧固定有一撞击杆（７），所述的凵形底座的侧壁上装有限位器（６），该限位器的安装位置与所述撞击杆相对应，所述金属头模口腔内安装有一个力传感器，所述的力传感器、加速度计和位移传感器通过传输线与单片机电路数据连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
军用头盔俯仰运动跟随稳定性测试装置的制作方法
本技术涉及一种军用头盔俯仰运动跟随稳定性测试装置，该装置用以客观地表征在人体头部做俯仰运动时军用头盔的跟随稳定性能。 本技术的目的是由下述技术方案实现的一种军用头盔俯仰运动跟随稳定性测试装置，其要点在于该装置有一个凵形底座，该底座中部设有一个凵形托架，该托架通过弯曲支点轴承弹性架设在所述凵形底座的两个侧壁上，所述凵形托架中部固定有一个金属头模、一个加速度计和一个位移传感器，所述凵形托架一侧固定有一撞击杆，所述的凵形底座的侧壁上装有限位器，该限位器的安装位置与所述撞击杆相对应，所述金属头模口腔内安装有力传感器，所述的力传感器、加速度计和位移传感器通过传输线与单片机电路数据连接。 本技术可获取头盔与金属头模的相对位移-时间曲线，提供了一种表征和判定头盔稳定性的客观手段；通过改变下颏带的张力和金属头模初始角位移的大小，可以定量研究头盔系固力和撞击加速度对头盔稳定性的影响。 参见图2及图3，所述的金属头模也可以采用非金属材料制作(例如陶瓷材料、树脂材料等)。所述金属头模两侧下颏骨关节处各有一个凹槽，凹槽上各有一个转轴孔，其上装有一个活动下颏306，该活动下颏上安装所述的力传感器，所述金属头模的上颚处安装有一调整螺钉301，该调整螺钉和活动下颏之间安装有一块金属舌片303，所述活动下颏和金属舌片上各有两个安装耳307，该安装耳上设有转轴孔309，所述活动下颏和金属舌片通过一个转轴305装配在金属头模两边的下颏骨关节处。金属舌片安装在金属头模上以后，可与活动下颏同轴转动。为了便于安装所述的调整螺钉和力传感器，该活动下颏的上表面加工有一浅孔308，所述调整螺钉头部设有一个拨盘302，拨动该拨盘可以使螺钉上下移动。使螺钉向上旋转到最高位置，此时活动下颏可合上；将螺钉向下旋，则螺钉通过舌片压在力传感器上，使下颏向下张开，头盔的下颏带绷紧受力。活动下颏张角不同，则下颏带受力不同，对头盔的束紧力也相应不同。下颏带受力的大小可通过力传感器测量值计算获得，金属舌片的力传递作用保证力传感器测得的为螺钉向下的正压力。所述金属头模底部有6个安装螺孔和一个电线孔，金属头模通过螺钉固定在托架上。 参见图4及图5，所述凵形托架旋转运动功能由弯曲支点轴承实现。所述弯曲支点轴承有两对呈十字形交错安装的弹簧片903、904，两对十字弹簧片在空间相互垂直，其两端分别通过螺钉902固定在轴承体905上，轴承体通过法兰901与所述凵形托架安装，与所述凵形托架固接的一端为动端，与所述凵形底座固接的一端为静端，通过四个弹簧片的弯曲变形，实现动端相对于静端的转动。 参见图6，本技术的机构是一个使头模产生撞击加速度的机构。其中，所述的限位器为一电磁铁，安装在所述凵形底座侧壁上。在非测量状态时，限位器处于有磁状态，吸住撞击杆，锁定弯曲支点轴承。实施测量时，先使限位器处于无磁状态，用手扳动撞击杆，使凵形托架及固定于其上的金属头模产生初始角位移，再使限位器处于有磁状态，然后释放撞击杆。在弯曲支点轴承弹性回复力的作用下，凵形托架托架上的金属头模绕弯曲支点轴承的轴线作俯仰旋转运动。当撞击杆撞击到具有磁性的限位器上，被限位器吸住，使金属头模受到一个撞击加速度作用且没有多次反弹。该加速度可由安装在凵形托架上的加速度计测得。经计算机处理后作出位移-时间曲线，以此表征头盔俯仰运动跟随稳定性。 本技术的金属头模受加速度作用后，受试头盔5和金属头模间产生的相对位移由位移传感器测量。如图1所示，位移传感器2通过夹具1安装在凵形托架上。位移传感器应竖直安装。其测杆通过一个过渡保护性弹簧丝与受试头盔盔壳后沿某点连接。所述夹具安装在托架上，可调节传感器的前后位置。 本技术使用时，首先将受试头盔佩戴到金属头模上，头盔下颏带绕过本技术的活动下颏。活动下颏内的传感器采用一个5000克量程的力传感器，将作用在测力头上的压力转化为电压信号，经仪表处理后通过串行通讯传输到单片机中(参见图7的电路框图所示)，并由本装置的配套软件进行处理。位移传感器采用GA-10型差动变压器型位移传感器，其动态频率响应为0-40Hz(-30db)，位移测量范围为±12.5mm，线性度小于0.1％，模拟信号输出为±5V。(测量位移的电路框图参见图8所示)，其中A/D板选用AC1 057P，由25芯屏蔽线输入被测信号，A/D板自身则插入计算机的I/O槽内，通过数据总线与计算机传递数据。加速度计选用惯性式绝对加速度计，电路原理与位移测量电路相同。实际测量时，开启计算机，并调用本装置的配套工作软件，设置初始参数，随后点击软件主窗口上开始实验的工作按钮，弹出“数据采集”对话框，使软件进入侦听状态。此时，释放撞击杆，软件则自动完成数据采样、处理、绘制位移曲线和制定数据表格等工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种军用头盔俯仰运动跟随稳定性测试装置，其特征在于该装置有一个凵形底座(11)，该底座中部设有一个凵形托架(8)，该托架通过弯曲支点轴承(9)弹性架设在所述凵形底座的两个侧壁(110)上，所述凵形托架中部固定有一个金属头模(3)、一个加速度计(10)和一个位移传感器(2)，所述凵形托架一侧固定有一撞击杆(7)，所述的凵形底座的侧壁上装有限位器(6)，该限位器的安装位置与所述撞击杆相对应，所述金属头模口腔内安装有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：施楣梧，戴诗亮，黄献聪，周宏，梁晓冬，
申请(专利权)人：中国人民解放军总后勤部军需装备研究所士兵系统研究中心，
类型：实用新型
国别省市：