一种运动鞋减震评测装置及评测方法

1.本发明涉及减震性能测试领域，具体涉及的是一种运动鞋减震评测装置及评测方法。


背景技术：

2.现有的运动鞋鞋底减震性能测试方法如中国专利cn102771956b所示。对前掌测试点或后跟测试点通过冲锤的循环冲击；所述测试仪器能模拟特定质量重物从特定高度自由下落冲击所要测试的样品，能实现对测试部位进行循环冲击，通过冲锤上的传感器，能自动记录试样冲击过程中的冲击最大力值fm、最大压缩位移值dm、实际冲击能量um、滞后能量比her、达到最大形变时的时间tm、最大加速度与重力加速度的比值g；设定在循环冲击过程中，样品每次受到的冲击能量是一样的，即每次下落的高度是一致的，对于跑鞋、休闲鞋等中等运动强度的鞋款而言，冲击能量统一为5j。
3.但是现有的鞋底测试方法和装置均要求鞋底在测试台上平放，无法测试模拟人体运动时不同落地角度的冲击减震性能。
4.有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种运动鞋减震评测装置及评测方法，其能够对模拟不同落地角度时的鞋底进行减震测试的特点。
6.为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
7.一种运动鞋减震评测装置，其中，包括底座、升降导柱、重锤、锤头、高度调节板、角度调节板、滑板和固定机构；两个所述升降导柱沿着竖直方向固定连接在所述底座上，所述重锤滑动连接在所述升降导柱上，所述锤头可拆卸安装在所述重锤的下表面中部；所述升降导柱上端设置有横板，所述横板中部设置有用于提升重锤的第一伸缩缸，所述第一伸缩缸的活动杆端部设置有第一磁吸部，所述第一磁吸部为电控磁吸部，所述重锤上表面设置有能被所述第一磁吸部吸引的第二磁吸部；
8.所述底座上设置有升降机构，所述高度调节板安装在升降机构顶部；所述高度调节板上设置有两个第一枢接座，所述角度调节板下表面设置有第二枢接座，所述第一枢接座与第二枢接座转动连接，所述高度调节板的上表面还设置调节角度调节板与水平面的夹角的角度调节机构；所述角度调节板的上表面设置有滑轨，所述滑板下表面形成有滑块，所述滑板通过所述滑块滑动连接在所述滑轨上，所述滑块与所述滑轨之间设置有锁止机构；所述滑板上表面安装有固定机构，运动鞋鞋底通过固定机构安装在所述滑板上表面，运动鞋鞋底的长度方向平行于滑板沿着滑轨的滑动方向。
9.进一步，所述高度调节板下端向下沿着有若干个导向柱，所述高度下方的底座上形成有与导向柱一一对应的导向座，每一所述导向座内形成有开口朝上的导向孔，每一所述导向柱一一容纳在对应的所述导向孔内；所述导向柱沿着竖直方向滑动在所述导向孔
内；所述升降机构还包括第二伸缩缸，所述第二伸缩缸的下端固定连接在所述底座上，所述第二伸缩缸上端的活动杆与所述高度调节板的下表面连接。
10.进一步，第二枢接座自转动轴线向角度调节板的宽度逐渐增大，所述第二枢接座两侧形成对称的与角度调节板呈锐角的两个斜面，两个所述斜面的夹角的一半大于角度调节板与水平面的夹角的最大值；所述第一枢接座与第二枢接座的转动中心轴线位于锤头的正下方。
11.进一步，所述角度调节机构包括第三伸缩缸，所述第三伸缩缸的下端与高度调节板上表面铰接，所述第三伸缩缸的活动杆与所述角度调节板的下表面铰接；所述锁止机构包括形成滑块上的第一螺纹锁止孔，所述第一螺纹锁止孔内螺纹连接有第一锁止螺钉，所述第一锁止螺钉能够抵顶在所述滑轨的侧部。
12.进一步，所述固定机构包括压块和压紧螺钉，所述压块包括一体连接的压头、压板和尾部抵顶端，所述压板上设置有条形孔，所述压紧螺钉穿设在所述条形孔内；所述滑板上表面设置有压紧螺纹孔；运动鞋底放置在滑板上时，所述尾部抵顶端抵顶在所述滑板上表面，所述压紧螺钉螺纹连接在所述压紧螺纹孔内并向下压紧所述压板，所述压头抵顶在运动鞋鞋底中部上表面。
13.进一步，所述升降导柱上设置有限位块，所述限位块在所述升降导柱上的位置可调；所述重锤自下而上滑动并与所述限位块抵顶，所述第一磁吸部与第二磁吸部脱离后重锤下落。
14.进一步，所述限位块下方设置有弹性缓冲垫，所述弹性缓冲垫中部设置有缓冲空腔。
15.进一步，所述限位块上设置有阻尼器，所述重锤向上运动接触到阻尼器后，阻尼器将重锤向上运动的速度降低至零；所述阻尼器在重锤下落瞬间的加速度大于阻尼器向下的回弹加速度，此时阻尼器与重锤相分离。
16.进一步，所述锤头呈圆柱形，所述锤头的下表面包覆有布料层；所述布料层通过橡皮筋固定在锤头的下表面和外侧壁；所述锤头上还设置有两个挂耳部，所述布料层与所述挂耳部之间设置有连接绳。
17.一种运动鞋减震评测方法，其中，包括以下步骤：
18.①
将运动鞋底通过固定机构固定在滑板上表面；
19.②
调节角度调节板与水平面的夹角，并同时调整滑板的滑块在滑轨上的位置以及通过升降机构微调高度调节板的高度，使得锤头下落至运动鞋上第一测试点的行程为设定行程；
20.③
测试加载在样品上的冲击能量达到要求后，开始正式测试，反复提升和释放重锤，锤头冲击在运动鞋鞋底的第一测试点上；记录测试数据；
21.④
第一测试点测试完毕后，提升重锤，调整滑板的滑块在滑轨上的位置，使得运动鞋鞋底上的第二测试点位于锤头正下方；微调高度调节板的高度，使得锤头下落行程与步骤
②
相同；
22.⑤
反复提升和释放重锤，锤头冲击在运动鞋鞋底的第二测试点上；记录测试数据；
23.⑥
测试完毕后，拆下运动鞋鞋底，各部件回位置初始位置。
24.采用上述结构后，本发明涉及的一种运动鞋减震评测装置及评测方法，其至少具
有以下有益效果：
25.一、使用时，运动鞋鞋底通过固定机构固定安装在滑板上，由于所述角度调节板与所述高度调节板的角度可调，锤头冲击在运动鞋鞋底上的角度可调，从而能够模拟不同落地角度时的测试状态。
26.通过设置所述滑块和滑轨，当第一测试点测试结束后(如前脚掌位置)，需要更换第二测试点时(如后脚跟位置)，通过使得滑板上滑块与角度调节板上的滑轨相对滑动而改变位置，使得第二测试点位于锤头正下方，使得锤头下落至第一测试点与锤头下落至第二测试点的行程大致相同(因为不同位置存在厚度差异，导致稍微存在偏差；若鞋底厚度前后一致，两个位置的锤头的下落行程是相同)。如此可以缩小高度调节板需要调节的范围，只需微调即可，使得调节更加方便。
27.二、所述第一枢接座与第二枢接座的转动中心轴线所述锤头的正下方，这样锤头对运动鞋鞋底进行锤击时，第一枢接座能够对第二枢接座的反作用力能够更好地承受锤头的冲击力，减少角度调节机构所承担的冲击力，减少整体的晃动和对角度调节机构的损坏。
28.三、通过设置若干个所述导向柱和导向座，使得高度调节板能够沿着竖直方向进行移动并保持良好的稳定性，避免因为高度调节板的晃动对测试数据造成影响。
29.四、所述固定机构采用压紧螺钉配合压块的方式，调节非常方便，通过压紧螺钉的锁紧圈数能够适应不同的运动鞋鞋底材料，保证压紧效果。所述压紧螺钉位于压头与尾部抵顶端之间，以尾部抵顶端为支点构成杠杆结构，使得压紧螺钉的小范围压紧，即可使得压头处较大的压紧行程，从而适应不同的材料。由于压头压紧在运动鞋的足弓处，不会对第一测试点和第二测试点造成影响。
30.五、通过设置限位块，这样可以预先调节限位块，使得重锤上升的高度进行限定，第一伸缩缸上升设定距离后，控制第一磁吸部与第二磁吸部脱离，由于限位块的阻挡，重锤向上运动的速度导致的惯性被限位块抵消。优选地，可以设置弹性缓冲垫，吸收重锤向上运动具有的动能。更进一步的，通过阻尼器吸收重锤向上运动具有的动能，而且阻尼器还不会对重锤产生向下的加速度，结果测试更加准确。
31.六、通过在锤头包裹布料层，模拟了使用者穿袜子的情形，所述连接绳将布料层连接在所述挂耳部上，避免因为锤头冲击导致布料层脱落。
32.与现有技术相比，本发明通过设置高度调节板、角度调节板、滑板，不仅实现不同落地角度时鞋底减震性能的模拟，由于滑板滑动时，不仅实现了测试点的改变，还由于滑板滑动在角度调节板上，还能够减少测试点切换时高度调节板的调节行程，使得调节更加方便。
附图说明
33.图1为本发明涉及的一种运动鞋减震评测装置的正视结构示意图。
34.图2为本发明的立体结构示意图。
35.图3为本发明的侧视结构示意图。
36.图4为对第一测试点进行侧视时的本发明的剖视结构示意图。
37.图5为对第二测试点进行侧视时的本发明的剖视结构示意图。
38.图6为具有弹性缓冲垫的限位块和升降导柱的剖视结构示意图。
39.图7为弹性缓冲垫被压缩时的限位块和升降导柱的剖视结构示意图。
40.图8为具有阻尼器的限位块和升降导柱的剖视结构示意图。
41.图9为角度调节板、滑板和固定机构的结构示意图。
42.图10为固定机构的结构示意图。
43.图11为锤头上设置有布料层的局部立体结构示意图。
44.图12为锤头上设置布料层的剖视结构示意图。
45.图中：
46.运动鞋鞋底100；
47.底座1；升降导柱2；横板21；第一伸缩缸22；第一磁吸部221；限位块23；第二螺纹锁止孔231；第二锁止螺钉232；弹性缓冲垫233；缓冲空腔234；阻尼器235；重锤3；第二磁吸部31；锤头32；布料层321；防滑花纹322；橡皮筋323；连接绳324；挂耳部325；
48.高度调节板4；第一枢接座41；角度调节板5；第二枢接座51；滑轨52；滑板6；滑块61；第一螺纹锁止孔611；第一锁止螺钉612；锁止机构62；
49.固定机构7；压块71；压紧螺钉72；压头721；压板722；条形孔723；尾部抵顶端724；压紧螺纹孔725；
50.升降机构8；导向柱81；导向座82；导向孔821；第二伸缩缸83；
51.角度调节机构9；第三伸缩缸91。
具体实施方式
52.为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
53.如图1至图12所示，其为本发明涉及的一种运动鞋减震评测装置，包括底座1、升降导柱2、重锤3、锤头32、高度调节板4、角度调节板5、滑板6和固定机构7；两个所述升降导柱2沿着竖直方向固定连接在所述底座1上，所述重锤3滑动连接在所述升降导柱2上，所述锤头32可拆卸安装在所述重锤3的下表面中部；所述升降导柱2上端设置有横板21，所述横板21中部设置有用于提升重锤3的第一伸缩缸22，所述第一伸缩缸22的活动杆端部设置有第一磁吸部221，所述第一磁吸部221为电控磁吸部，所述重锤3上表面设置有能被所述第一磁吸部221吸引的第二磁吸部31。第一磁吸部221吸住第二磁吸部31后，随着第一伸缩缸22的收缩，带动重锤3和锤头32上升。
54.所述底座1上设置有升降机构8，所述高度调节板4安装在升降机构8顶部；所述高度调节板4上设置有两个第一枢接座41，所述角度调节板5下表面设置有第二枢接座51，所述第一枢接座41与第二枢接座51转动连接，所述高度调节板4的上表面还设置调节角度调节板5与水平面的夹角的角度调节机构9；所述角度调节板5的上表面设置有滑轨52，所述滑板6下表面形成有滑块61，所述滑板6通过所述滑块61滑动连接在所述滑轨52上，所述滑块61与所述滑轨52之间设置有锁止机构62；所述滑板6上表面安装有固定机构7，运动鞋鞋底100通过固定机构7安装在所述滑板6上表面，运动鞋鞋底100的长度方向平行于滑板6沿着滑轨52的滑动方向。
55.这样，本发明涉及的一种运动鞋减震评测装置及评测方法，使用时，运动鞋鞋底100通过固定机构7固定安装在滑板6上，由于所述角度调节板5与所述高度调节板4的角度
可调，锤头32冲击在运动鞋鞋底100上的角度可调，从而能够模拟不同落地角度时的测试状态。通过设置所述滑块61和滑轨52，
56.如图4和图5所示，当第一测试点测试结束后(如前脚掌位置)，需要更换第二测试点时(如后脚跟位置)，通过使得滑板6上滑块61与角度调节板5上的滑轨52相对滑动而改变位置，使得第二测试点位于锤头32正下方，使得锤头32下落至第一测试点与锤头32下落至第二测试点的行程大致相同(因为不同位置存在厚度差异，导致稍微存在偏差；若鞋底厚度前后一致，两个位置的锤头32的下落行程是相同)。如此可以缩小高度调节板4需要调节的范围，只需微调即可，使得调节更加方便。
57.优选地，所述高度调节板4下端向下沿着有若干个导向柱81，所述高度下方的底座1上形成有与导向柱81一一对应的导向座82，每一所述导向座82内形成有开口朝上的导向孔821，每一所述导向柱81一一容纳在对应的所述导向孔821内；所述导向柱81沿着竖直方向滑动在所述导向孔821内；所述升降机构8还包括第二伸缩缸83，所述第二伸缩缸83的下端固定连接在所述底座1上，所述第二伸缩缸83上端的活动杆与所述高度调节板4的下表面连接。通过设置若干个所述导向柱81和导向座82，使得高度调节板4能够沿着竖直方向进行移动并保持良好的稳定性，避免因为高度调节板4的晃动对测试数据造成影响。
58.优选地，第二枢接座51自转动轴线向角度调节板5的宽度逐渐增大，所述第二枢接座51两侧形成对称的与角度调节板5呈锐角的两个斜面，两个所述斜面的夹角的一半大于角度调节板5与水平面的夹角的最大值；所述第一枢接座41与第二枢接座51的转动中心轴线位于锤头32的正下方。所述第一枢接座41与第二枢接座51的转动中心轴线所述锤头32的正下方，这样锤头32对运动鞋鞋底100进行锤击时，第一枢接座41能够对第二枢接座51的反作用力能够更好地承受锤头32的冲击力，减少角度调节机构9所承担的冲击力，减少整体的晃动和对角度调节机构9的损坏。
59.优选地，所述角度调节机构9包括第三伸缩缸91，所述第三伸缩缸91的下端与高度调节板4上表面铰接，所述第三伸缩缸91的活动杆与所述角度调节板5的下表面铰接；通过第三伸缩缸91的伸出和缩回，实现角度调节板5的角度调节。当然也可以采用其他机械结构作为角度调节机构9。所述锁止机构62包括形成滑块61上的第一螺纹锁止孔611，所述第一螺纹锁止孔611内螺纹连接有第一锁止螺钉612，所述第一锁止螺钉612能够抵顶在所述滑轨52的侧部。通过第一锁止螺钉612与滑轨52的抵顶，实现滑块61与滑轨52的相对限位。
60.优选地，所述固定机构7包括压块71和压紧螺钉72，所述压块71包括一体连接的压头721、压板722和尾部抵顶端724，所述压板722上设置有条形孔723，所述压紧螺钉72穿设在所述条形孔723内；所述滑板6上表面设置有压紧螺纹孔725；运动鞋底放置在滑板6上时，所述尾部抵顶端724抵顶在所述滑板6上表面，所述压紧螺钉72螺纹连接在所述压紧螺纹孔725内并向下压紧所述压板722，所述压头721抵顶在运动鞋鞋底100中部上表面。所述固定机构7采用压紧螺钉72配合压块71的方式，调节非常方便，通过压紧螺钉72的锁紧圈数能够适应不同的运动鞋鞋底100材料，保证压紧效果。所述压紧螺钉72位于压头721与尾部抵顶端724之间，以尾部抵顶端724为支点构成杠杆结构，使得压紧螺钉72的小范围压紧，即可使得压头721处较大的压紧行程，从而适应不同的材料。由于压头721压紧在运动鞋的足弓处，不会对第一测试点和第二测试点造成影响。
61.优选地，所述升降导柱2上设置有限位块23，所述限位块23在所述升降导柱2上的
位置可调；所述重锤3自下而上滑动并与所述限位块23抵顶，所述第一磁吸部221与第二磁吸部31脱离后重锤3下落。通过设置限位块23，这样可以预先调节限位块23，使得重锤3上升的高度进行限定，第一伸缩缸22上升设定距离后，控制第一磁吸部221与第二磁吸部31脱离，由于限位块23的阻挡，重锤3向上运动的速度导致的惯性被限位块23抵消。优选地，可以设置弹性缓冲垫233，吸收重锤3向上运动具有的动能。更进一步的，所述限位块23下方设置有弹性缓冲垫233，所述弹性缓冲垫233中部设置有缓冲空腔234。
62.更进一步的，所述限位块23上形成有第二螺纹锁止孔231，所述第二螺纹锁止孔231内螺纹连接有第二锁止螺钉232，所述第二锁止螺钉232能够抵顶在升降导柱2的外壁上，从而实现限位块23的位置固定。
63.优选地，所述限位块23上设置有阻尼器235，所述重锤3向上运动接触到阻尼器235后，阻尼器235将重锤3向上运动的速度降低至零；所述阻尼器235在重锤3下落瞬间的加速度大于阻尼器235向下的回弹加速度，此时阻尼器235与重锤3相分离。通过阻尼器235吸收重锤3向上运动具有的动能，而且阻尼器235还不会对重锤3产生向下的加速度，结果测试更加准确。阻尼器235具有将重锤3向上运动具有的动能转换为阻尼器235的内能的作用，并且在释放重锤3式，减少作用在重锤3上向下的作用力。所述阻尼器235在重锤3下落瞬间的加速度大于阻尼器235向下的回弹加速度，这样在重锤3释放瞬间，由于重锤3加速度大，重锤3与阻尼器235分离，不考虑升降导柱2的摩擦力的情况下，重锤3做自由落体运动。
64.优选地，所述锤头32呈圆柱形，所述锤头32的下表面包覆有布料层321；所述布料层321通过橡皮筋323固定在锤头32的下表面和外侧壁；所述锤头32上还设置有两个挂耳部325，所述布料层321与所述挂耳部325之间设置有连接绳324。通过在锤头32包裹布料层321，模拟了使用者穿袜子的情形，所述连接绳324将布料层321连接在所述挂耳部325上，避免因为锤头32冲击导致布料层321脱落。如图12所示，优选地，所述锤头32下端面设置有防滑花纹322。所述布料层321将防滑花纹322包覆，尽可能地模拟人体脚底的纹路，使得测试状态更加接近人体穿着时的状态。
65.本发明还提供一种运动鞋减震评测方法，包括以下步骤：
66.①
将运动鞋底通过固定机构7固定在滑板6上表面；
67.②
调节角度调节板5与水平面的夹角，并同时调整滑板6的滑块61在滑轨52上的位置以及通过升降机构8微调高度调节板4的高度，使得锤头32下落至运动鞋上第一测试点的行程为设定行程；
68.③
测试加载在样品上的冲击能量达到要求后，开始正式测试，反复提升和释放重锤3，锤头32冲击在运动鞋鞋底100的第一测试点上；记录测试数据；
69.④
第一测试点测试完毕后，提升重锤3，调整滑板6的滑块61在滑轨52上的位置，使得运动鞋鞋底100上的第二测试点位于锤头32正下方；微调高度调节板4的高度，使得锤头32下落行程与步骤
②
相同；
70.⑤
反复提升和释放重锤3，锤头32冲击在运动鞋鞋底100的第二测试点上；记录测试数据；
71.⑥
测试完毕后，拆下运动鞋鞋底100，各部件回位置初始位置。
72.与现有技术相比，本发明通过设置高度调节板4、角度调节板5、滑板6，不仅实现不同落地角度时鞋底减震性能的模拟，由于滑板6滑动时，不仅实现了测试点的改变，还由于
滑板6滑动在角度调节板5上，还能够减少测试点切换时高度调节板4的调节行程，使得调节更加方便。
73.上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。