实验室侧向平移台通过充当鞋子抓地力测试过程中人造草坪样品的精确、自动化载体来工作。 该设备不是移动鞋子,而是将机械“伪脚”固定不动,同时以恒定速度在下方线性移动草坪。此动作仅在施加了特定的垂直法向力(通常在 400N 至 800N 之间)以模拟运动员的体重和压力后触发。
准确测量鞋子抓地力需要消除人为错误和环境变量。侧向平移台通过自动化鞋子与草坪之间的交互来解决此问题,提供有关克服摩擦力所需的水平力的客观数据。
测试设置的力学原理
移动载体系统
该设备的核心组件是平移台本身,它充当人造草坪样品的基座。
与运动员在地面上移动的场地测试不同,该平台充当主动移动元件。
固定伪脚
机械伪脚位于平台上方,用于复制足球鞋。
该组件相对于测试框架在水平方向上保持静止,提供了一个固定点,移动的草坪在此点产生阻力。
操作顺序
施加垂直载荷
在系统注册特定的垂直法向力之前,测试不会开始。
该载荷通常设置为 400N 至 800N 之间,模拟球员踩踏脚时产生的向下压力。
线性位移
达到目标垂直力后,平台开始移动。
它以严格控制的恒定速度相对于伪脚线性平移草坪,以确保不同测试之间的一致性。
数据采集与目的
测量水平牵引力
在此运动过程中捕获的主要指标是水平牵引力。
系统精确测量鞋子-草坪界面在滑动之前和滑动期间存在的阻力。
消除环境干扰
通过在实验室进行机械化运动,系统消除了外部变量。
这种设置消除了场地测试中的不一致性,例如地面不平或运动员生物力学变量。
理解权衡
线性与复杂运动
该系统专为线性位移而设计。
虽然这对于测量简单的平移抓地力非常有效,但它没有考虑到实际比赛中发生的旋转力或复杂的多向运动。
模拟与现实
测试依赖于机械伪脚和人造草坪样品。
虽然高度一致,但这创造了一个受控的抽象,可能无法完美复制人类脚在风化球场上与有机互动中的混乱情况。
根据您的需求解读数据
要有效利用侧向平移台的数据,您必须将指标与您的具体目标相匹配。
- 如果您的主要重点是产品基准测试: 依靠线性位移数据来客观地比较不同鞋钉模式在相同载荷下的抓地力系数。
- 如果您的主要重点是安全分析: 使用垂直载荷参数(400N-800N)确保鞋子在产生足以造成伤害的力之前释放(打滑)。
该设备提供了在设计投入使用前验证设计决策所需的基线客观性。
摘要表:
| 组件/工艺 | 功能与规格 |
|---|---|
| 移动载体 | 固定人造草坪;以恒定速度线性移动 |
| 伪脚 | 模拟球员鞋子的固定机械脚 |
| 垂直载荷 | 位移前施加的压力在 400N 至 800N 之间 |
| 测量指标 | 水平牵引力与摩擦系数 |
| 主要优势 | 消除人为错误和环境变量 |
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参考文献
- Bahador Keshvari, Veit Senner. Investigating the effect of outsole configurations on rotational and translational traction using a mechanical prosthetic foot. DOI: 10.1007/s12283-023-00436-2
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .