专利名称：一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设备的制作方法
技术领域：
一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设备技术领域：
本实用新型涉及草坪耐磨损测试设备，具体的说，是一种两维方向运动 的人造草坪耐磨损测试设备。
背景技术：
近几年随着人造草坪使用越来越广泛，对人造草坪进行各种性能的测试 是十分有必要的，其中人造草坪的耐磨性能是标定其使用寿命的重要指标， 而用于体育运动的人造草坪在耐磨性能方面的要求就更为严格。由此可见， 耐磨性能的好坏直接决定了人造草坪的优劣程度。通过耐磨损测试设备对人 造草坪进行五至七千个周期的反复测试可以很好地标定人造草坪的耐磨性 能，并可得到各方面的认可，尤其是两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，能够逼真地模拟用于体育运动的人造草坪在实际情况中的种种变化，以 达到准确地反映这类人造草坪的性能指标。
中国专利公开号CN2881599公开了一种人造草坪耐磨损和耐疲劳测试装 置，包括前滚轴、前滚轴轮、后滚轴、后滚轴轮、鞋钉、连接带、中心轴、 轴套、滚轴架、移动轮和导轨；目前未见具有两维方向运动的人造草坪耐磨 损测试设备的报道。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种两维方向运动的 人造草坪耐磨损测试设备。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的
一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设备，包括在横纵两维方向上两个独立的往复运动系统，具体如下
横向运动系统，包含两个相同的滚轴，直线导轨，链轮，链条，齿轮，齿条，电机，行程开关，第一变频调速器，计数器；两个滚轴平行排列，通过链轮链条连接，固定在轴承架中，有一长圆轴贯穿整个滚轴固定装置，电机的固定装置也通过此圆轴与滚轴的固定装置相连接，使这两个固定装置结合为一个整体；电机的固定装置上安装有两个行程开关，它们分别各装在一端；电机固定装置的一侧有齿轮，并与电机相接，齿轮又与固定于外部框架的齿条相配合，电机由第一变频调速器进行控制，因此在电机的带动下使两滚轴沿着直线导轨做往复运动；
其中，所述的滚轴，直径为100 150mm，优选为110 130mm;重量为20 50kg/个，优选为25 40kg/个；每个滚轴上装有可拆卸的尼龙足球鞋钉。尼龙足球鞋钉的数目为100 200个，数目优选为130 150个；
连接两个滚轴的链轮与链轮的齿数比为0.4 0.9，优选为0.67 0.77，使得一个滚轴的转速比另一个滚轴快20 60%;
横向运动系统是通过电机由行程开关控制滚轴进行往复运动，单向行程为50 150cm，优选为80 100cm，并使用第一变频调速器控制滚轴的速度为0.1 0.5m/s，优选为0.2 0.3m/s，还有计数器记录下往复运动的周期；
横向运动系统中的电机控制方法是利用两个行程开关来实现电机的正反转，以此达到滚轴在托盘上的往复运动，接线方式是常规的实现电机正反转的接线方法；电机在横向运动系统中是随着滚轴的移动而移动；
纵向运动系统，包含托盘，直线导轨，电机，第二变频调速器；托盘固定在直线导轨上，电机放置于支架上，并与托盘底部结构直接连接；电机固定在外部框架上，由第二变频调速器控制电机，使得托盘在电机的带动下沿直线导轨做往复运动；
其中，托盘是由电机实现往复运动，单向行程为1 10cm，优选为2 4cm，并使用变频调速器控制托盘速度的速度为0.005 0.05m/s，优选为0.01 0.02m/s;所述的第一变频调速器、第二变频调速器，计数器与开关都置于框架底部的一侧；
电机没有正反转的控制，由于托盘运动的行程很短，只是运用连杆运动的机械原理就实现了托盘的往复运动；电机在托盘纵向运动系统中是固定不动。
本实用新型一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设备积极优点是本实用新型是结构紧凑，外观精美，噪音小，实际操作中十分便捷简单，并且符合国际足联所制定的人造草坪耐磨损性能测试要求，是一种新型的人造草坪耐磨损测试设备，能够真实的反映出测试的人造草坪样品的耐磨性能。
图1本实用新型结构示意的正视图；图2本实用新型结构示意的俯视图；图3本实用新型的滚轴上可拆卸鞋钉的分布图。、
附图中的标号分别为1、滚轴，2、直线导轨，301、链轮，302、链轮,4、链条，5、齿轮，6、齿条，7、电机，8、行程开关，9、第一变频调速器，10、计数器，11、托盘，12、直线导轨，13、电机，14、第二变频调速器，15、圆轴，16、外部框架，17、尼龙足球鞋钉，18、开关，19、连接板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
实施例1
请参见附图1和图2， 一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设备，包括两个独立的往复运动系统。 一个系统为横向运动系统A，系统中包含两个滚轴l，直线导轨2，链轮301、链轮302，链条4，齿轮5,齿条6，电机7，行程开关8，第一变频调速器9，计数器10;另一系统为纵向运动系统B，系统中包含托盘ll，直线导轨12,电机13，第二变频调速器14。
所说的横向运动系统A是两个滚轴1平行排列，用链轮301、链轮302和链条4连接，固定于轴承架中，并有一长圆轴15贯穿整个滚轴1固定装置，电机7的固定装置也通过圆轴15与滚轴1的固定装置相连接，使这两个固定装置结合为一个整体。电机7固定装置的一侧有齿轮5，并与电机7相接，齿轮5又与固定于外部框架16的齿条6相配合，电机7由第一变频调速器9进行控制，因此在电机7的带动下使两滚轴1沿着直线导轨2做往复运动；另外，纵向运动系统B是托盘ll固定在直线导轨12上，而电机13固定在外部框架16上，运用简单的机械原理，由第二变频调速器14控制电机13，使得托盘11在电机13的带动下沿直线导轨12做往复运动。
在横向运动系统A中，两个相同的滚轴1的直径100 150mm，优选110 130mm，重量为20 50kg/个，优选25 40kg/个，每个滚轴上装有100 200个，优选130 150个可拆卸的尼龙足球鞋钉17，其排列方式，请参见附图3，使其接近足球鞋上鞋钉的分布。滚轴固定装置中连接两个滚轴1使用的是链轮301以及链轮302，与链条4，链轮301与链轮302的齿数比为0.4 0.9，优选0.67 0.77，使得一个滚轴的转速比另一个滚轴快20 60%，这是模仿运动员在运动时的形态。两个滚轴的往复运动，单向行程为50 150cm，优选80 100cm，同时使用第一变频调速器9控制滚轴1的速度在0.1 0.5m/s，优选0.2 0.3m/s，还有计数器10记录下往复运动的周期。在纵向运动系统B中托盘11的往复运动单向行程为1 10cm，优选2 4cm，同时使用第二变频调速器14控制托盘速度的速度在0.005 0.05m/s，优选0.01 0.02m/s。电机7在横向运动系统中是随着滚轴的移动而移动；而电机13在纵向运动系统中是固定不动。
在横向运动系统A中的电机控制方法是利用两个行程开关8来实现电机7的正反转，以此达到滚轴1在托盘11上的往复运动，其中的接线方式是常规的实现电机正反转的接线方法。而在纵向运动系统B中的电机13没有正反转的控制，由于托盘运动的行程很短，只是运用连杆运动的机械原理就实现了托盘的往复运动。线路的连接板19置于外部框架16的最底部中心位置，因此第一变频调速器9、第二变频调速器14与计数器10，还有开关18都放置于框架底部的一侧。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。
权利要求1. 一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设备，其特征在于，包括在横纵两维方向上两个独立的往复运动系统，具体如下横向运动系统，包含两个相同的滚轴，直线导轨，链轮，链条，齿轮，齿条，电机，行程开关，第一变频调速器，计数器；两个滚轴平行排列，通过链轮链条连接，固定在轴承架中，一长圆轴贯穿整个滚轴固定装置，电机的固定装置也通过此圆轴与滚轴的固定装置相连接，使这两个固定装置结合为一个整体；电机的固定装置上安装有两个行程开关，它们分别各装在一端；电机固定装置的一侧有齿轮，并与电机相接，齿轮又与固定于外部框架的齿条相配合；纵向运动系统，包含托盘，直线导轨，电机，第二变频调速器；托盘固定在直线导轨上，电机放置于支架上，并与托盘底部结构直接连接。
2. 根据权利要求1所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在横向运动系统中，所述的滚轴，直径为100 150mm，重 量为20 50kg/个，每个滚轴上装有100 200个可拆卸的尼龙足球鞋钉。
3. 根据权利要求2所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在横向运动系统中，所述的滚轴，直径优选为110 130mm， 重量优选为25 40kg/个，每个滚轴上装有可拆卸的尼龙足球鞋钉，数目优选 为130 150个。
4. 根据权利要求1所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在横向运动系统中，连接两个滚轴的链轮与链轮的齿数比 为0.4 0.9，使得一个滚轴的转速比另一个滚轴快20 60%。
5. 根据权利要求4所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在横向运动系统中，连接两个滚轴的链轮与链轮的齿数比优选为0.67 0.77，使得一个滚轴的转速比另一个滚轴快20 60%。
6. 根据权利要求1所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在横向运动系统中，电机由行程开关控制滚轴进行往复运 动，单向行程为50 150cm，并使用第一变频调速器控制滚轴的速度为0.1 0.5m/s。
7. 根据权利要求6所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在横向运动系统中，电机由行程开关控制滚轴进行往复运 动，单向行程优选为80 100cm，并使用第一变频调速器控制滚轴的速度优 选为0.2 0.3m/s。
8. 根据权利要求1所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在纵向运动系统中，托盘是由电机实现往复运动，单向行 程为1 10cm，并使用第二变频调速器控制托盘速度的速度为0.005 0.05m/s。
9. 根据权利要求8所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，在纵向运动系统中，托盘是由电机实现往复运动，单向行 程优选为2 4cm，并使用第二变频调速器控制托盘速度的速度优选为0.01 0.02m/s。
10. 根据权利要求1所述的一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设 备，其特征在于，所述的第一变频调速器、第二变频调速器，计数器与开关 都置于框架底部的一侧。
专利摘要本实用新型公开了一种两维方向运动的人造草坪耐磨损测试设备；其中包括两个系统，一个系统为横向运动系统，系统中包含两个滚轴，直线导轨，链轮链条，齿轮齿条，电机，行程开关，变频调速器，计数器；另一系统为纵向运动系统，系统中包含托盘，直线导轨，电机，变频调速器。本实用新型的优点是采用横纵两维方向上的两个独立运动系统更合理地模拟人造草坪实际使用时的磨损情况，并且结构紧凑，噪音小，便捷美观，并且符合国际足联所制定的人造草坪耐磨损性能测试要求，是一种新型的人造草坪耐磨损测试设备。
文档编号G01N3/56GK201307083SQ20082015487
公开日2009年9月9日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者公维光, 易红玲, 珩 林, 郑柏存, 韦小雄, 婷 魏 申请人:华东理工大学