.. n (\

-- - - - ---,
.....
....... Ii""
l\IECHANICKY ROZBOR .f\. NOVE KONSTRUKCE
POJISTNYCH LYZj1:~SKYCH VAzANl
z. P. B A 2 ANT
I
!.
:.
!
Obrovsky, mo~no i'fci masovy rozlTIach
sjezuovych lyzarskych disciplin V pova1ecn}"'ch leteeh pronikave zasahl i do konstrukce lyzarskych vAzanl Sjezdm'e discipliny, jako jeden z nejkr;1snejslch sportl'!, maji wtiz jednu velikou, z[n·.,Znou
vadu, vysokou urazovost sportovcu. To
vedia konstruktery k vylvoreni noveho
druhu vazanI, vazani pOltstnych, zabezpecujicich urcitym zpusobem lyzare proti
. nebezpecl: urazu dolnich koncetin. Pri padu vznikajf .znaene sHy ptisobid na nohu
prosti.'ednictvlm 1yze, ktera je s nl: vazanim pevne spojena. Pojistne vazani rna
prave za ukol, aby pred vznikem techto
ncbezpecnych sil se lyze oddelila od nohy a tim se pusobenf teehlo sil.. zamezilo.
Sta tisticky byro zjisteno, Ze pr[einou vetsiny urazu doln! koneetiny, vznikajlcich
pri pB.du v dus!edku pevneho spojeni
1yze a nohy, je krouticl: moment, ktery
lyze do nohy pi'enasi a lctery zpusobuje
spiralnou frakturu kostl, distorsi kotniku,
kolena apod. Proto se konstruuji pojistna
vazani tak, aby pfi vzniku takoveho krou - '
ticlho momentu mela bota JIl()znost vuei
lyzi se pootoeit, napi'fklad tak, Ze pata
zustane na mIste fixovana k lyzi lankem
nebo remeny s otocnYm taJli'em a spicka
vyboel do strany. Tak je take vetsina vazanI konstruovaria.· J VybolenI spicky do
strany umozi'luje pojistnt
meehanismus
.
.
i'~
~ - ....
POZADAVKY NA POJIS'L~~f: v /\lA~~1
A JEJICH ROZD£LENI
Nejlepe posoud1me
Obr. I
vyhodnost tech to vAI ~
zanI, . rozebereme-li
/
\
s1 jejich konstl'ukce
;.. O~po mechanicke stran- -n (\
ee, tak jako se po\.)0:) :'
citajl in~enyrske kon- r- '~o·"u~~\
strukee.·) Oznaclme-11 krouticf moment
"
.
pusobiel na nohu M I ' \
a odpovidajfe~ bo~- . I
:
nou sflu pusobfcI na j
spicku B [obr. 1), t
-d
muzeme psat, ~e
~ /I
M = B I, kde I je 1
C-~ I
vzdAlenost spifky ad' i ·
'.\ ,
stfedu paty (pres- I I :
nE!iji ad stredu otAfe. nl: boty). Krouticf mo1)
.v
ment, ktery noha je5-&'J !\'
t~ snese. aniz by na,,
0.
t
stal uraz, nazyvame
~
mezn! moment· a znaelme Mm. Jemu od- .
povlda pri vyooeenf 1?Ocnf sIla Bm, ~o".
zabezpel!ujfcf prot! ohyje 'ravna Bm = MdI.. Aby vztah me ...l .!
.) Exlstull tU v~zant
bovemu momentu, kter~ vsak neJsou tak d~­
le~It~ . · nebor ohybovy moment je skoro v~dy
doproviizen krouUcfm.
:
::.: lst~ny u spicky,'ktery n,1hr:1Zu;,' . . <
me celisti u dosavadnlch vadnf. C'· .~: o .
casti pOjistneho vazan[, jtl!w Ji1nk.) 0; :-o~
pinacf prezkou nebo fc!::-~ ::y, SFO~I'[ 1: <~
ky aped., jsou stejn~.
..J
. ,
~ J
"
0-,
,
I
-..
: 1
.~
..
o
0
-l
I'-\
I,
!
0
j
0
••
•
\
·) . DU~~~ V., StaUka. Pi-aha, Naklad. Cs. &:l" .
demle ved, 1955. : .. '
..
"2
a p;axe telesne vycnovy 8:1960
--------_.
----------- -------
Obr. Z
.
-.
a M byl nem~nny, mus!: byt I konstantni.
naraz, ,iakmile n . . ~.~e sfla Bm [tj. doba
l' vybocen! co nejLlensi). Urcite pr.1ce je
iomu nejIepe vyhovuje otocna pata, u nl!
:c paloha sti'edu ot.1cen! paty konstrukc- vSak vidy treba. [6) Po vybocenI musI
mit bota maximaInI moinost pohybu.
nl! dana a je tedy nem~nnA.
Na pojistne vAz6.n! je nutno kl.1st n.1Moznost ()tocenf aspon () 900.
s:cdujici pozadavky: [1) Bocnl sila B m , , Podle konstrukce pojistneho mechanisph nii se mechanismus ' rozevi'e, musI
mu umisUmeho u spicky OOty muzeme
z.1viset pouze na nastaveni mechanismu,
rozlisit tyto druhy polistnych vazani:
s kterfm je momo regulovat. [2) SIla
I. V.1zanI sest.1vajicl z mechanismu, jeB:n I jejl hodnoty B v prlrMhu vybocenl
hoz casti jsou tvarov~ nepromenne, tuhe
;sm~j[ zaviset na ruznych vedlejslch sia vzajemne jsou spojeny klouby [tzv. kil .ch, jako je trent, tlak pera spodniho
nematicky i'etez). Nazyvame je vaz.1nI
tahu, zamrznuU apod. [3) PEl pusobIC!
kinematicka.-) Bota j~ sp<ljeI!a s lyzl 1'asHe B<B.m musi byt bota nehybn~ drzena
.) Bota ma lako deska ze statick~ho hledts·
ria svern mlst~ a nesmI se ani trochu ze
ka tf'i stupn6 volnost!.· Kinematlck~ vazani va~
s\"e polohy vychylovat. Jinak by rtebylo
:le botu n vazbaml, tl. rus[ n stupnti volnostl.
maina j[zdu dobre ovlAdat a mohlo by to
Rozevl'enf mechanismu le mo~n~ pouze tak,!e "
\' ~st k urazu. (4) S posledn!m souvis!:,
uvolnenIm pojlstky se soueasn!! uvolnf Jen led!e sfla B = B (X) jako funkce vybocena vazba. Aby bota byl-a po rozevi'en[ mechat r X musI v prubehu vyoooov.1nI rychle
nismu pohybl1vA. staUcky pl'eur~1ta se dv!!ma
klesat ze sve maximalnI hodnoty Bm a n1vazbami. musI byt bota za jizdy vtiztina Uem!
vazbaml, ~1l1 statlcky ureit!! ulozena. a sics
kOliv vzrustat z mal~ neOO dokonce nu~
vpi'edu dv~ma vazbaml [k ly~l pod~lnou a
1')\,~ hodnoty a dosahnout maxima az pri
pr[~hOu) avzadu Jeclnou (pl'i~nou). pi'l ~emf
Jr\~ltem vybocenL Spravny pruMh sHy· B
pod!Hna vazba p~ra :::pul1:Jiho tahu se aeuvazu', \z obr, 13, k1'ivka 1, spatne 2. (5) Pro leo
protoze Je pruznj . .'-by i>1jlstny mechanls'.:. bDcenl nesml 'b yt treba velke deformacmus uvolncnrm priene ,: :::: ~:: :. t! stal pohyblll! prace, tj. prace potrebne pro uplne vyvym s Jedn[m stupnelll ',ul,,~·stl. musl byt vy·
.....)~enI nohy z lyze. VybocenI must nastat
tvol'en bud lako ky vn:1 ;J'j,lpora se dvi'.lma
--------~.---- - . --.-.
....
-'
--
. --
--
- - - - - z.- P.
.'
..
.~
Bc : ~~:
- --
dy siouz! k vyboeeni Jen na l ed nu slr.lnu. Nezapomei'lme t~z, ze tata "·,~z.in! '"
stanou po:: yblivymi az pri vybocenf ~P!~~
ky ooty a ze do t~ doby se ebovajf taka
tuhy celek stejn~ jako i;elisti.
•
II. VAzan! s tvarove prom~nnou pru!.
nOll cAsH, napr. vazanl s gumovall ~Plt!­
kOll, do nIz je vsunuta spicka boty. Na.
zyvajI se vazanf de[ollnafni (obr. 12J.
vAzANJ KINEMATICKA
_ Obr. 3
Obr. 5
dou dvou k!oubu 012, 023, Z niehz jeden
je proti vytoceni uzavirAn pojistkou. Podle druhu k:oubu 023 se pak tato vazanl
dell na:
a) jcdnok!oubov~ (obr. 2, 3), u niehz
kloub 023 'ne:1i vytvoren v kc " ,ruke! meehanisffiu, .:I :e je tvoren sty)-;(;!U podrazky
a operne ·:· :sticky meehanismu,
b) (h:bov~ (obr. 4 az 9), u niebz
kloub o:~
vytvoren v konstrukei. Bota
se pak of :. .J cast (III), ktera se v okamziku vyix: ~ ~ ni pobybuje kolem stejneho
stredu otace;'1i 013 jako bota, jako by s nf
byla pevne spojena. Tato vtizani se _ pak
deU na:
.
Spicka hoty p6sob( na pojtstuy meehanismus jednak kolmym tlakem Q, kter1
vyvozuje perc spodnibo tahu nebo Hultfeldovo pero, jednak hoen! silou B (napl.'.
obr. 6). OM tyto sHy a prfpadne je1il1!
nezadouef vedlejsf sUy se skladaji ve v~'­
sledniel P, ktera proehjzl volnym klou.
bem (012 nebo 023J: Oznacfme-li a uhel
vysledniee P od podeln~ osy lyze, pIaU
./'
Q = B cotga. -
Drzf-li bota na pOjistnem meehanismu
ti'enfm, nesmf b5"t libel a mensi nez ur~l­
ty lihel cto , aby se bota neusmykla (uhel
treni). Konstrukene je uhel an dan jako
odklon spojniee krajnibo operneho bodu
1. vazani s pojistkou pevnou, kde pojlstka uzavira kloub 012 a kioub 023 je
voiny (obr. 4, 5, 7, 8),
'2. . vi1zanf s ' pOjistkou pohyblivou, kde
pOjistka uzavira kloub 023 a kloub 012,
je volny (abr. 6, 9J.
Klouby teebto vazanf mohau byt Mz
i!astecnl§. Jsou pak misto jednobo vZdy
dva soumE!rne polozenli k ose lyze a kazklouby . ve smeru pod~lne osy lyze, nebo Jako
posuvne luzko naprll! lyie. Protoze posuvne
uioieni Je konstruki':ne nemoine vzhledem
. k zamrzAn{ a velkemu trent, dospfvame k zaveru, ze kaide klnematicke vAzant obsahuje
dv.l klouby 012 a 023, z nlchz jeden je uzavfran
pojlSltkou P, ktera tak zaJl~tuje jednu vazbu,
a Jlne klnematlcke vtizanI ze nenI mozne. MIsto · jednoho kloubu mohou ov~em b'9t tez dva
I!i1stecne, uspotfldane soumerne k podelne ose
lyze. Mohou byt tez tvol'eny stykem podriizky
S lCechanismem (023 U jednokloubo'v cho vazanl).
;:~'." .:~~ ~-;;j
\ /Ii .. ·
~==E~" ".:"~'~~::.~-_~,
••...
\
..
\.\
\~
Obr. 4
,
,'fechanlcky TozboT a nov~ kUT1strukce pojlstnych ly!.aFskYch vQzanl
Obr.6
I .
Obr. 7
565
-,.,--
- . --------_.: --..-.
E64
,
~
".
~-. - - - -
~
.. -
..
---- -,--z.- P.
B C :~~1
----
dy sIouz[ k vyboce nf Jen na Jf-d nu stn.
nu. Nezapo mei'lm e t~z, ze tato "·;lz.1n{ '.'
stanou pO;1yb livymi az pri vyboce nf sp:~:
ky boty a ze do t~ doby se chovaj [ 1011-:0
tuhy celek stejn~ jako celisU.
II. VazAni s tvarov~ prom~nnou pru!.
nou casU, napr. vazani s gumov ou ~Ptl!­
kou, do nlz je vsunut a spicka boty. Na.
zYvaj[ se vAzAnI deform ai!ni (obr. 12J.
vAzANI
- Obr. 3
Obr. 5
dUll dVOll kloubu 012, 023, Z nichz jeden
je proti vycoce nf uzavir~n pojistk ou. PodIe druhu k:oubu 023 50 pak tato v.1zani
di:!H na:
a) jednok loubov ti [obr. 2, 3), u nieht
kloub 023 ne:1i vytvor en v kc - ~, trukci mechanis mu, .1:e je tvoren sty b.; !U podraz ky
a opern.] ,' ,: sticky meeha nismu,
b) (1'.
:bova (obr. 4 at 9), u nichi
kloub 0 :::.
vytvor en v konstr ukci. Bota
50 pak o~:.
<) cast [III), ktera se v oka. mziku vybc; :.nf pohyb uje kolem stejneh o "
stredu otace;, ! 013 jako bota, jako by 5 nf
byia pevn~ spojen a. Tato v<lzani se. pak
dt!H na:
.
1. vazan! 5 pojistk ou pevnou , kde pojlstka uzavlr a kioub 012 a kloub 023 je
voiny (obr. 4, 5, 7, 8),
-2. vazanf s ' pojistk ou pobybl ivou, kde
pojistk a uzavir a kloub 023 a kioub 012,
je volny (obr. 6. 9J.
Klouby t~chto vazani mohou byt tlii
castecn~. Jsou pak m[sto jednoh o vZdy
dva soum~rn~ polozen~ k ose lyze a ka~-
KINEM ATICKA
Spicka boty pUSOb{ na POj1stllY mecha nismus jednak kolmy m tlakem Qf kter1
vyvozu je pero spodnf ho tahu nebo Hultfeldov o pero, jednak bocnf silou B [napt'o
obr. 6). OM tyto sfly a pr[padn~ je~l1~
nezado ue[ vedlejs [ sHy se sklMa j[ ve vS'sledni cl p. ktera procha zi volnym kloubern (012 nebo 023): Oznacl me-l1 cr uhel
vysled nice P od pod~ln~ 05Y lyze, pIaU
Q = B ootgcr. Drz[-li bota na pojistn~m mecha nlsmu
trenfm . nesmi b~·t lihel a mensl nez ur~l­
ty uhel a o• aby se bota neusm ykla [ilhel
tfenf). Konstrllkcn~ je lihel an d~n jako
odklon spOjn iee krajn[ ho ope rneho bodu
klouby . ve smeru pod~ln~ osy ly~e, nebo jako
posuvn~ lu~ko napi'rf ly~e. Protoze posuvn
~
ulo~enr
je konstrukl!n~ nemozn~ vzhlede m
. k zamrzi1n[ a velk~mu tl'enl, dosp!vi1me k zi1v~ru, ze ka~d~ k!nema tick6 vazanl ohsabu
je
dva klouby 012 a 023, Z nlchz Jeden je uzav!ra n
pOjiSltkou p. kteri1 tak zaJisfu je jednu vazbu,
a jine kinema tlcke vilzanl ze nen[ mozne. Mrsto . Jednoh o kloubu mohou ovsem by;t tez dva
Mstecn e, uspota dane soumer ne k podeln e ose
lyze. Mohou by;t te~ tvol'eny stykem podrilzk y
s n:echan ismem (023 U jednokl oubov6 ho vazllnl).
Obr. 4
r+
566
P.
----.
.------~------~----------------------==
Z.
Obr.8
.
'.
/
t
,:
'.-.912
Obr.9
Ba:'Gnt
chanicky rozbor a
_._----
nove konstrukce pollstnych
jrazky a \'olneho kloubu ad rodelne
( lyle. Poti'ebnA sfla Q je pak
I
Q ~ B ootgaQ.'
!ak Q namahc1 podrazku a na spicce
drt!. Je proto vyhodnejsI, je-Ii Q 00
j41ensi, ooz' nastane, je-Ii lihel an 00
W
. . etSr. Je proto konstrukcne lepsI, je-li
~lny kloub CO nejblIze spicce boty, net operna cast rna pak pro dany tihel
co nejmensI rozrnery [obr. 6, ,7, 8, 9).
t:
r
I;
ly~aFs':\.I}ch v~zQnf
neny patenty. Kazdy typ lze ovsem realizovat vice zpiisoby.
Obecna rovnice rovnovc1hy pojistnych
vazanI kinematickych je viastn~ momentova vyminkarovnovahy casU II (obr. 2,
3, 4, ... 9). Na cast II pusub[ v~'slcdnlce
sil z boty P, ktera procMzi vzdy volnym
kioubern. Tato sUa je v rovnovaze s reakcf kloubu, kter1 je uzaviran pOjistkou,
a s reakc1R v pOjistce. OznacIme-ll p
rameno vyslednice P k uzavirateinemu
kloubu, a vzdAlenost pojIstky od uzav[ratelneho kloubu, pIaU
R
Ra = Pp
VznikajI-Ji vedleJsl sHy, musI byt tet
zahrnuty ve vyslednici P.
ROz~E: KDNSTRUKCE vAzANI
KIND1ATICKYCH
y
Dbr. 10
Oz'nacme P12 pojistku uzavfrajlci kloub
012 a obdobne P23 pro kloub 023. Na zaklade variacI mlizeme snadno zjistit, ze
podle pUdorysneho umfstenl kioubu a pojistky POdEH lyze existuje 12 moznych typli. kinematickych vtlzAni, a sice typy
(v zavorce pfseme poradI kloubu a pojistky smerem od spicky l~ze):
A(P12 012023),
D(P12 023 012),
G(P23 012023),
K(P23 023 012),
B(012 P12 023),
E(Oz:s P12 012),
H(012 P23 023),
L(023 P23 012),
VazanI kinematicke jednokloubove typu
A podle obr. 2 [Attenhofer) je nejjednodussi typo Ma kulickovou pojistku a cast
II je vyt'.'oi'ena jako vahadlo. Vadou toho~o vazanI je, ze rna dye operne hrany
podrazky, ktere vlastne obe j~.-. u k:oubem
023, kazda pro jeden smer V} "::<,2enL Jedna hrana vsak byt nernuze, nebof podra~­
ka by nesnesla ~.oustredenY tlak jedne
operne h:-any. Ro.-nice rovnovahy pro vyboceni rna tvar
'
B=R+Q_a_
r
V dlisledku existence dvou castecnych
kloubU 023 se zde objevuje druhy clen,
· vyjadrujlci vliv vedlejsf nekontrolovatelne sHy spodnlho tahu [proti pozadavku
az). ktery je trm mens!, elm mens[ 1e a
a clm je vets! r. TIm lze omezit tento vl1v
C[012 023 PI2),
F(023 012 PI2),
J(012 023 Pnj, Ro<)
M[023 012 P23) -',
1
Jsou t~z prechadne typy; je-ll POjistka
_ ~=----::O'I~
na steinem m!ste jako nektery kloub. Vse- Rm
chny :'ypy vSak nejsou konstrukcne vhodn~. Tak predne ma byt kloub 012 pred
kloubem 023, protoze jinak by pfi vyboCenI mela spicka ooty slozku pohybu
smerem dozadu. Odpadajl proto jako nevhodne typy D; E; F a K, L, M. Dale vol- .
ny ,kIoub ma byt co nejbHze spicce boty.
Z tohoto hlediska jsou vyhodnejsI typy
G, H a zejm~na typ A. Konstrukce vsech
vhodnych typu, dokonce vsak i nevhodnyGh, byly jiz uskutecneny a j$Ou chra-
a
-----...
~
x-x"
X-)(,.=a
Dbr. 11
cos~
558
z.
-to:
p, Ba~aTlt
na ukor rozmi;\rnosti vjz~nf, upIn~ v~Jk
veIk(;r.o tlnku Q pera spodnfho lahu, it!)
ne a proto nen! toto vAzAnf nejvhodncjsL
vAz~nl sprtivne fungovalo. Jinak by ~p.
Tet ma opernA hrana pri vyooeenf slozku
tiz mechanismus pcotocil kolem kl,1ub;.1
puhybu smcrem dozadu a l~US! vykonat . 012, napnul. pera spodnih~ tahu a vybopraci poti'i'~bnou k natazen! pera spodn!ho
eil bez rozcvi'eni, pi'i mensl sHe, ne~ na
tahu (proti paz. 5).
kterou je nastaven. Je proto te! hrubou
VazAni kinematick~ jednokloubav~ typu
chybou, jestlize ronoz! Iy:lafi vynech<1vall
D (francouzsk~), s cAstecnyml klouby popero spodnlho tahu nebo Huitfeldovo pedIe obr. 3 mA cast II vyh'oi'enou jako
ro anebo jestlize jej dost nenaplnajr. Pootocne celisti. Kulickova pojistka je spodrazka a jejI spicka jsou' vsak veIk~ln
jena s celistmi pres vahadlo. ZadnI hratlakem Q' pi'flis namahany a must b9t
na bakny funguje ph vybo~enI jako kloub
proto kvalitnI a pevnA. Jedine. patom Je
023. Vadou vazanI je, ze kloub 012 je pod
zarui5€na bezvadna funkce v~z<1nI,kter6
betou a tim t~z nutn~ za kloubem 023.
jinak vyhovuje v~em poZadavkum_ Ohel
Proto ma tez bod' 023 pri vyoocenl sloian je sice mozno zvlHsit rozslrenlm cAsU
ku pohybu smerem dozadu a vyvazuje na
III, je to vSak na fikor rozmernosti a Je
ootu ti'en! (prati paz. 1, 2, 5). Volnost
to omezeno s!i'kou podrti!ky. Dale je toto
boty je po vybocenl celistm1 nadale omevaz~nf tez vyrobne draM a
narocn~ na
zavana (proti poz. 6).
presn~ obrabiinL Mirno, jine
je to t~t
proto, ze svisla. pojistka namaM kloub
Vazan[ kinematick~ dvouklouoove typu
023 na ohyb, ktery proto musr byt velml
B s castecnymi klouby podle obr. 4 (Ikapl'esne vyroben.
ria) rna dve otoena ramena II s opernym! destiekami III. Pi'i vybocen! se mus!
KONSTRUKCE NAVRZENt: AUTOREM
ixlta od jedne operne destiCky oddelit a
pusobr zde proto trenr T. Proto rovnfce
Uvedme si nyn! nekolik autorxlvych
rovnovahy pro vybocenI je
konstrukcI, ktere od5traiiuj[ tyto nevyhody a splnujl dokonale vscchny poZadavky. Jsou na obr. 7, 8, 9 a byly ·jiz ptlB = R
+T
rl
hlaseny k paten tovanL Vflz<'inI podle abr.
7 a 8 jsou dvoukloubovti typu A. Rovnlce
Protoze zde vystupuje tfenr T, je okam:lik
rovl1ovilhy pro vyoocenI. znl
vybocen[ nekontrolovatelny (proti poz. 1,
B'= R.
2). TrenI T je toHz znacne promenne v zavislosti na tlaku Q, post{)ji a pohybu lyVybocenI nenI ovlivilovano ztldnyml
Zai'e, druhu a opotrebenr podrazky, ledu
y,?dlejslmi silarni a 'je pIne kontrolovatelaped. Vznikne-li trenl, rna tendenci ' se
ne. Ohel an vyslednice P cd podeIn~ osy
pri vybocenl jeW::! zvysovat, nebel ope rna
lyze je znacn1:! mensI nez u vazAnl Mardestickase pak pootoc1 .a , zaryje se jeste
ker, protoze voiny je kloub 023 a ne 01~
vfce do podrazky. Gumou odpruZena pojistka u tohoto vazan1· je tez nedokona.- . StacI proto mensl tIak Q pera spodnlho
tahu, opoti'eben1 podrc3.Zky je mnohem
lao Toto va zan! je proto nevhodne.
mensl a funkce bezpecnejsf, nebot pi'lpad.
VazanI dvoukloubove s
castecnymi
ze by vaz~nI vybotilo bez rozevi'enI jen
klouby typu D podle obr. 5 rna podobn~
pootocenfm cast! III, prakticky' nemuze
vady jako vazanI na obr. 2.
nastat.
VazanI dvoukloubove trim' G , podle
obr. 6 (Marker) je z dosud vyrabenych
VazanI na obr. 9 je dvaukloubov~ pi'echodnt!ho typu G-H s vodorovnou pojlstvazani nejdokonalejsL Ie opati'eno svislou
kou. ktera je te~ u typu na obr. 8. Vodokulickovou pojistkou uloZenou v casU II
rovna pojistka namAha voiny kloub na
a ptisobicI na cast III. Rovnice rovruwahy pro vyboeenl in!
tlak a ne na ohyb, coi klade mnahem
- _ ..
- - -.
mens! naroky na pi'esnost obrflMnL VAP r sin a. = R .2r, a protoZe p' Sin .~ = B,
zanI na obr. 9 rna pojistku posunutou nad
.
' je B = 2R.
kloub 012 a 'rovnice pro vybocenl je te~
B = R. To umozi'iuje vytvofit konstrukcl
Slla B neztivisf ani na Henr, an! na tlaminirnaInlch roimeru.
ku pera spodnfho tahu. Je to proto, Ze
pi'i vyboceni se pohybuje C35t III spolecKULICKovA POJISTKA
ne s botou, tj. kolem stejneho sti'edu ota- •
eenL Nevyhodou je, ze uhel · an sp<)jnice
Pro kinematicke vazc§ni je nejvhodn~jsl
opern~ hrany s volnY'm kloubem a podel-.
~ulickova pojistka, ktera je tvorena prune osy lyre je do.sti malY. Je proto ti'eba
zink{)u s r€gulacn[m sroubem a kulickou
~-
------ .-._, -
' - - - - - --- ..t'2 nov~
.\fechanickY rozbor
---
kOnslrukce pojistnyc,i lyta'fskych vJzant
,569
VSi .neme-Ii 51, ~e Yo. a C j~~.=-,u spoJeny
vztLll:em
C Yo cotg 'Po = Rm',
kde Rm je Il1cznf h6dnota R 1.·..:;,: ovIdajfcl
Bm , vidime, ze ztiroven J;: : : ,.~ vyroblt
zpruzinu s 00 nejl1~e:1s[ pi![O\·,JIl konstan'R=Cyootg"
tau C a dAt jf co nejviHsf ~ot:<Hecnl stiakde y = Yo + a (sin VJ - sin 9'0)
'cenL Tuto maznost je nutno pIt konC je p~rovA konstanta zpruzlny, Yo je jejf strukci pln~ vyuzIt, pritam je v~k postup
pocatecn[ stIacenI, kter~ nastavujeme rev tomto sm~ru omezen mezi pnitaznostl
gulacnfm sroubem, 9' je 11 he 1 podle obr.
pruzinOtT~ oceli. Nutno proto uzIt ocell
10, tpo je jeho pocAtecn[ veUkost, a je pos nejvyssI moznou mezf prutaznosU.
lomer kulIcky. .
.
DAle vidfme, Ze je nutno ufrt kulicky
o
minim~lnim moznem polomeru 8. MensI
DAle je rozevren[ pOjistky, tj. relativnl
kulicka a pi'fslusny vrchUk jsou vSak vIce
vychylka as vrchHku a kulicky
namahany a proto I zde jsou moznosU
x = a (cos rp - cos \Po)'
omezeny pevnostmi materiAlu a presnostI
Vazanf se I1pln~ rozevfe pri
obrab~nr. Snazlme se proto uza materiAlu s nejvyssI pevnostI a obraMt co nejx = a cos \Po
presneji.
Po dosazeni dostaneme
DEFORMACNI vAzANJ
R = C [Yo +a ,(sin \P :- sin lPof cotg '/I.
Z vazc1nf deformacnfch si vslmneme vAR je funkcf 9' a tedy tez x, R = R. (x), a
zanI s gumovou spickou, do nil je vsumllzeme ureit jejf derivaci
nuta spicka boty (obr. 12). Pi'i vyooeenl
dR _~.~ =-c
se pi'etvor[ spicka tak, ze bota vykIouzne
dx
d\p
dx
z dutiny spiCky srranou. Pfi zatfZen[ hoeni silou B je deforrnace spicky neboli po1 +
Yn - a sin 910 ).
sunutf boty pi'iblizne prImo I1mi:!rne
,(
a sinl \P
sile B
Aby funkce R(x) klesala, musi byt '
x
x = k . B, B = -k-'
1 + Yo - a sin \1'0
>0
a sin l rp
x je velikost vyoocenI spicky a k je koe-
lapadajfcf do duteho kuloveho vrchUku.
Vsil11neme sl bli~e pruMhu bocnl sHy B
pfi vybocenf, ktery je ur~en prubehem
reakce R kulicky. Na obr. 10 vyplyvA z vyrninky rovnovahy ve svisl~m smi:!ru
pro
VSech~~
tp ;
(rpo'
~
. Minimum
razu na leve ~trane pel Yo
,
va, je-Ii \P
a
= 'Po'
<
sin
tpo
vy-
nastA-
Po dosazenI ' dostaneme
~>
sin \Po' cos 2 'flo' Prl~ sin \Po je poda
'
a
mfnka splnena vZdy. PriiM'h funkce R (x)
. pro ruzna velikostl --'fL je na obr. 11. Dea
,
fonnacn[ prace pri vybo~eni je
a cos \Po
II
A =
R (xJ dx =
R [91)
x =0
rp = \Po
'
f,
a sin \p d rp =
+
' f2
[YQ + a [1 :-: sin \PoP -
1
-2 ' Cy20
a je urrena plochou pfrslu~na kfivkY.
Ki'ivka 4 klesa nejrychlejl a pi'fslusna
deformacni prace je nejmensI, jak plyne
tez z vyrazu pro A. Mus[ se tedy konstrukter sna~'lt, uby vyraz ~ byl 00 neJ- '
,
..
,a
vetsL To , nastane, je-Ii Yo 00 nejv~t~L
,-
-'
,"
.....
Obr. 12
570
________- ___________...:T:...:e:..:o:..:.r~le~a praxe
B
t~lesn~ vycl1tmy ,~: !']:iQ
zanl deformacnI pohyblive v~dy, kil,!!.;.)
dvoukloubove jen prl sHe viHs{ nm. Sm.
Vlivy trent jsou u tohoto ",:'[zanI te! zna~_
ne, neoot spiCka ooty se must posunovat
po gumove spicce a neni tedy splnen ant
poZadavek 1 a 2.
zAv£R
o
X·
Obr. 13
ficient iimi:!rnosti, ktery je vsak presnl!
vzato mfrne promcnny v zavisJosti na x.
Z uveuene rovnice plyne, ze pi'i kazde.
i pi.'i te nejmensf sile B nastavA urcite
vyooceni x a bota se proto i pEl normalni jizue na lyii pohybuje. To se prfC[ poi.1davku 3 a 4 a znernoznuje dokonale
ovlAdanf lyze, ktera na noze pevne nedrif. Lze ovsem udelat spicku dostatecnl!
tuhou. takre noha drzr dostatecne pevne,
pak je ale. konstanta k tak mala, ze noha
nemuze dosti dobre vybocit. Ve sporu
s pozadavkem 5 je dAle to, Ze k vyboeenl
je treba vetSr deformacnf prace sily B,
nebol vybocenf nastane az pri velke vychylce x. Nejlepe je to patrno z obr. 13,
kde pro srovnanl je vynesen prubeh sHy
B v zavislostl na vychylce x u vazanl
dvouklouboveho (kEivka 1) a deformacnlho (krivka 2). Deformacnf prAce je dana
plochou omezenou pffslusnou ki'ivkou a
vidfme, ~e tate je u dvouklouboveho v~ - "
zanI znacne mensL Kfivka 1 vycMzl
z hodnoty Bm , kfivka 2 z O. Proto je va'
3. II. B a
Jit
a
H T:
.
Na zaklade uvedenGho zhodnocen! Jednotlivych druht1 vAzanf vidfme, ~e neJdokonalejsf zvyrabenycb vAzanl je vazanl dvoukloubove podl~ obr. 6, ktere je
te~ nejvfce rozSH'eno a bodi se jak pro
. zavodniky, tak pro prt1m~rne lyzare 1 zacatecniky. Byly jii take proved~ny zkousky s velkym poctem lyz1 s vazan1m normAlnim a pojistnym dvaukloubovyro podle
obr. 6 a zjistilo se, ze iirazovost na tomto vazani je asi 2 % proti normalnimu
vAzani. Presto rna vsak toto vazanf n~kte­
re nevyhody, ktere odstranujf konstrukce naznacene autorem na obr. 7, 8, 9,
ktere budou pravdepodobn~ jii v nejbli!S1 dobe realizovany. Jsou te~ levnejsf vyrobnl:\.·
.
Jina vazani (Ikaria) jsou sice jeste levnejsi, deformacnf tiokonce nekolikrAt.
neskytajf vS<lk vclkou bezpecnost a mohou se stAt i nebezpecnymi trm, ze vyboci za EormtilnI jfzdy a ZPllsobI ptid, pri
nemz druha lyze nemusl vybocit a vznikne iiraz.
DUlezite u vsech kinematickych vazan!
je spravne nastavenI regulacnfho sroubu
pojistneho mechanismu. Provede s1 to
'kazdy ly2a1' sam zkusmo. Je to takove
. nastavenf, pri nem~_lyze uz za jfzdy nikdy
nevypadne, ale lze pri tom na miste pl'l
upevnene lyzi vsf silou vykroutit botu
z vazanf, tj. vAzAni rozevi'rt.
POjistna vAzAnf majl nesmfrnou dt1lezitost z hlediska celonarodnfho zdravL
Podfvejrne se jen, jaky je pocet lyZafskych urazu na nasich harach. Lze proto
ocekAvat, ~e se pOjistna vAzAnI rychle
rozsii'1 a Ze v budoucnu budou pro ka~­
deho sjezdare samozi'ejmym vybavenlm.
.
-
AHA.irn:3 MEXAHJ13MA H HOBOn KOHCTPYKIJ;Jm: JII,DKHhlX KPEIIJIEHHliI
ASTOP onHCblBae-r aaanH3 OT;o:eJIbHbIX BH;O:OB
(CM. pHC. 6). 3TO Ca~fbla pacnpocTpaHeHHbU!:
/
qro
KpenJIeH~fa. OH npJiXO;o:J1T K BbIBO;O:Y.
caMbIM cOBepWeHHbI!d, H3 npm!3Do;O:H~1bIX Kpen-
BH,lt
KpenneHJ1J1.
OHO
no;o:xo.t\1iT
Kalt ~R
CnOpTC'-IeHOB, TaK H ;O:JIR cpe;O:Hlfx JIbUKHl1KOB
neHHM:,
H
JlBJIReTCJI
6e30nacHoe
MapKepoBoe
Ha'JIfHaJOllVoc.
Z. . P. B a! ant :
. MECHANICAL ANALYSIS A~D NEW DESIGNS OF SAFETY SKI-BOOT ATTACHMENT
The authors give an evaluatlon of Individual
double joint type. This Is also the most widely
types of boot attachment. He comes to the
u!led among skiers and Is suitable both for
conclusion that the most perfect type of
racers and roc average skiers and beginners.
boot attachment now Ich production Is the