I !.

:. !

i' : ~ ~ -....

-- - - - ---, ..... ....... Ii""

l\IECHANICKY ROZBOR .f\. NOVE KONSTRUKCE POJISTNYCH LYZj1:~SKYCH VAzANl

z. P. B A 2 ANT

Obrovsky, mo~no i'fci masovy rozlTIach sjezuovych lyzarskych disciplin V pova-1ecn}"'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 .. .

.) Exlstull tU v~zant zabezpel!ujfcf prot! ohy­bovemu momentu, kter~ vsak neJsou tak d~­le~It~ . · nebor ohybovy moment je skoro v~dy doproviizen krouUcfm.

. .J , . , ~ J " 0-, -.. : 1

I .~ ..

::.: 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~.

POZADAVKY NA POJIS'L~~f: v /\lA~~1 A JEJICH ROZD£LENI

Nejlepe posoud1me Obr. I

vyhodnost tech to vA- I ~ 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- I' -\

-11 krouticf moment " . pusobiel nao nohu MI' \ a odpovidajfe~ bo~- . I : nou sflu pusobfcI na j I, spicku B [obr. 1), t -d muzeme psat, 0 ~e -l ~ /I M = B I, kde I je 1 C-~ I vzdAlenost spifky ad' i · '.\ , stfedu paty (pres- II :

nE!iji ad stredu otAfe- ! 0

. nl: boty). Krouticf mo- 1) j .v ment, ktery noha je5- -&'J !\' t~ snese. aniz by na- ,, 0. t stal uraz, nazyvame ~ mezn! moment· a zna-elme Mm. Jemu od- . 0 •• • \

povlda pri vyooeenf 1?Ocnf sIla Bm, ~o". je 'ravna Bm = MdI.. Aby vztah me ... l .!

·) . 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. iomu nejIepe vyhovuje otocna pata, u nl! :c paloha sti'edu ot.1cen! paty konstrukc­nl! dana a je tedy nem~nnA.

Na pojistne vAz6.n! je nutno kl.1st n.1-s:cdujici pozadavky: [1) Bocnl sila Bm , ph nii se mechanismus ' rozevi'e, musI z.1viset pouze na nastaveni mechanismu, s kterfm je momo regulovat. [2) SIla B:n I jejl hodnoty B v prlrMhu vybocenl ;sm~j[ zaviset na ruznych vedlejslch si­

l .ch, jako je trent, tlak pera spodniho tahu, zamrznuU apod. [3) PEl pusobIC! sHe B<B.m musi byt bota nehybn~ drzena ria svern mlst~ a nesmI se ani trochu ze s\"e polohy vychylovat. Jinak by rtebylo maina j[zdu dobre ovlAdat a mohlo by to \' ~st k urazu. (4) S posledn!m souvis!:, !e sfla B = B (X) jako funkce vyboce­t r X musI v prubehu vyoooov.1nI rychle klesat ze sve maximalnI hodnoty Bm a n1-kOliv vzrustat z mal~ neOO dokonce nu~ 1')\,~ hodnoty a dosahnout maxima az pri Jr\~ltem vybocenL Spravny pruMh sHy· B ', \z obr, 13, k1'ivka 1, spatne 2. (5) Pro '.:. bDcenl nesml 'byt treba velke deformac­l! prace, tj. prace potrebne pro uplne vy­..... )~enI nohy z lyze. VybocenI must nastat

-. naraz, ,iakmile n . . ~.~e sfla Bm [tj. doba l' vybocen! co nejLlensi). Urcite pr.1ce je vSak vidy treba. [6) Po vybocenI musI mit bota maximaInI moinost pohybu. Moznost ()tocenf aspon () 900.

, Podle konstrukce pojistneho mechanis­mu umisUmeho u spicky OOty muzeme rozlisit tyto druhy polistnych vazani:

I. V.1zanI sest.1vajicl z mechanismu, je­hoz casti jsou tvarov~ nepromenne, tuhe a vzajemne jsou spojeny klouby [tzv. ki­nematicky i'etez). Nazyvame je vaz.1nI kinematicka.-) Bota j~ sp<ljeI!a s lyzl 1'a-

.) Bota ma lako deska ze statick~ho hledts· ka tf'i stupn6 volnost!.· Kinematlck~ vazani va~ :le botu n vazbaml, tl. rus[ n stupnti volnostl. Rozevl'enf mechanismu le mo~n~ pouze tak,!e " uvolnenIm pojlstky se soueasn!! uvolnf Jen led­na vazba. Aby bota byl-a po rozevi'en[ mecha­nismu pohybl1vA. staUcky pl'eur~1ta se dv!!ma vazbami. musI byt bota za jizdy vtiztina Uem! vazbaml, ~1l1 statlcky ureit!! ulozena. a sics vpi'edu dv~ma vazbaml [k ly~l pod~lnou a pr[~hOu) avzadu Jeclnou (pl'i~nou). pi'l ~emf pod!Hna vazba p~ra :::pul1:Jiho tahu se aeuvazu­leo protoze Je pruznj . . '-by i>1jlstny mechanls­mus uvolncnrm priene ,: :::: ~:: :. t! stal pohybll­vym s Jedn[m stupnelll ',ul,,~·stl. musl byt vy· tvol'en bud lako ky vn:1 ;J'j ,lpora se dvi'.lma

.'

_ 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: .

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 kaz-

klouby . 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'vcho vaza­nl).

--------~.----- . --.-. -- -- . -- .. ~ .. .... -'

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

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~l­ty lihel cto, aby se bota neusmykla (uhel treni). Konstrukene je uhel an dan jako odklon spojniee krajnibo operneho bodu

;:~'." .:~~ ~-;;j \ /Ii .. ·· ~==E~" ".: " ~'~~::.~-_~,

••...

Obr. 4

\

.. \.\ \~

, ,'fechanlcky TozboT a nov~ kUT1strukce pojlstnych ly!.aFskYch vQzanl 565

Obr.6

I .

Obr. 7

-,.,-­E64

- . --------_.:--.. -. ~-.- - --. . - ..

- Obr. 3 Obr. 5

dUll dVOll kloubu 012, 023, Z nichz jeden je proti vycocenf uzavir~n pojistkou. Po­dIe druhu k:oubu 023 50 pak tato v.1zani di:!H na:

a) jednokloubovti [obr. 2, 3), u nieht kloub 023 ne:1i vytvoren v kc -~, trukci me­chanismu, .1:e je tvoren sty b.; !U podrazky a opern.] ,' ,: sticky meehanismu,

b) (1'. :bova (obr. 4 at 9), u nichi kloub 0 :::. vytvoren v konstrukci. Bota 50 pak o~:. <) cast [III), ktera se v oka-

. mziku vybc; :.nf pohybuje kolem stejneho " stredu otace;,! 013 jako bota, jako by 5 nf byia pevn~ spojena. Tato v<lzani se. pak dt!H na: .

1. vazan! 5 pojistkou pevnou, kde po­jlstka uzavlra kioub 012 a kloub 023 je voiny (obr. 4, 5, 7, 8),

-2. vazanf s ' pojistkou pobyblivou, kde pojistka uzavira kloub 023 a kioub 012, je volny (obr. 6. 9J.

Klouby t~chto vazani mohou byt tlii castecn~. Jsou pak m[sto jednoho vZdy dva soum~rn~ polozen~ k ose lyze a ka~-

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~ vzhledem . k zamrzi1n[ a velk~mu tl'enl, dosp!vi1me k zi1-v~ru, ze ka~d~ k!nematick6 vazanl ohsabuje dva klouby 012 a 023, Z nlchz Jeden je uzav!ran pOjiSltkou p. kteri1 tak zaJisfuje jednu vazbu, a jine kinematlcke vilzanl ze nen[ mozne. Mrs­to . Jednoho kloubu mohou ovsem by;t tez dva Mstecne, uspotadane soumerne k podelne ose lyze. Mohou by;t te~ tvol'eny stykem podrilzky s n:echanismem (023 U jednokloubov6ho vazll­nl).

, ~ ". ~

z. P. BC :~~1 -----,--- ----dy sIouz[ k vybocenf Jen na Jf-d nu stn. nu. Nezapomei'lme t~z, ze tato "·;lz.1n{ '.' stanou pO;1yblivymi az pri vybocenf 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 gumovou ~Ptl!­kou, do nlz je vsunuta spicka boty. Na. zYvaj[ se vAzAnI deformai!ni (obr. 12J.

vAzANI KINEMATICKA

Spicka boty pUSOb{ na POj1stllY mecha­nismus jednak kolmym tlakem Qf kter1 vyvozuje pero spodnfho tahu nebo Hult­feldovo pero, jednak bocnf silou B [napt'o obr. 6). OM tyto sfly a pr[padn~ je~l1~ nezadoue[ vedlejs[ sHy se sklMaj[ ve vS'­slednicl p. ktera prochazi volnym klou­bern (012 nebo 023): Oznaclme-l1 cr uhel vyslednice P od pod~ln~ 05Y lyze, pIaU

Q = B ootgcr. -

Drz[-li bota na pojistn~m mechanlsmu trenfm. nesmi b~·t lihel a mensl nez ur~l­ty uhel ao• aby se bota neusmykla [ilhel tfenf). Konstrllkcn~ je lihel an d~n jako odklon spOjn iee krajn[ho ope rneho bodu

Obr. 4

r+

Z. P. Ba:'Gnt ----.. ------~------~----------------------== 566

Obr.8

'. .. /

t : ,

'-. . 912

Obr.9

chanicky rozbor a nove konstrukce pollstnych ly~aFs':\.I}ch v~zQnf _._----

jrazky a \'olneho kloubu ad rodelne ( lyle. Poti'ebnA sfla Q je pak

I Q ~ B ootgaQ.'

t:!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, ne-

rt operna cast rna pak pro dany tihel co nejmensI rozrnery [obr. 6, ,7, 8, 9).

I R ;

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), B(012 P12 023), C[012 023 PI2),

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

Ra = Pp

VznikajI-Ji vedleJsl sHy, musI byt tet zahrnuty ve vyslednici P.

ROz~E: KDNSTRUKCE vAzANI KIND1ATICKYCH

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 vy-boceni 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

D(P12 023 012), E(Oz:s P12 012), F(023 012 PI2), 1 G(P23 012023), H(012 P23 023), J(012 023 Pnj, Ro<) K(P23 023 012), L(023 P23 012), M[023 012 P23) - ',

Jsou t~z prechadne typy; je-ll POjistka _ ~=----::O'I~ na steinem m!ste jako nektery kloub. Vse- Rm chny :'ypy vSak nejsou konstrukcne vhod-n~. Tak predne ma byt kloub 012 pred kloubem 023, protoze jinak by pfi vybo-CenI 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 a G, H a zejm~na typ A. Konstrukce vsech vhodnych typu, dokonce vsak i nevhod-nyGh, byly jiz uskutecneny a j$Ou chra-

-----... ~

x-x" X-)(,.=a cos~

Dbr. 11

558

na ukor rozmi;\rnosti vjz~nf, upIn~ v~Jk ne a proto nen! toto vAzAnf nejvhodncjsL Tet ma opernA hrana pri vyooeenf slozku puhybu smcrem dozadu a l~US! vykonat . praci poti'i'~bnou k natazen! pera spodn!ho tahu (proti paz. 5).

VazAni kinematick~ jednokloubav~ typu D (francouzsk~), s cAstecnyml klouby po­dIe obr. 3 mA cast II vyh'oi'enou jako otocne celisti. Kulickova pojistka je spo­jena s celistmi pres vahadlo. ZadnI hra­na bakny funguje ph vybo~enI jako kloub 023. Vadou vazanI je, ze kloub 012 je pod betou a tim t~z nutn~ za kloubem 023. Proto ma tez bod' 023 pri vyoocenl sloi­ku pohybu smerem dozadu a vyvazuje na ootu ti'en! (prati paz. 1, 2, 5). Volnost boty je po vybocenl celistm1 nadale ome­zavana (proti poz. 6).

Vazan[ kinematick~ dvouklouoove typu B s castecnymi klouby podle obr. 4 (Ika­ria) rna dve otoena ramena II s operny­m! destiekami III. Pi'i vybocen! se mus! ixlta od jedne operne destiCky oddelit a pusobr zde proto trenr T. Proto rovnfce rovnovahy pro vybocenI je

B = R +T rl

Protoze zde vystupuje tfenr T, je okam:lik vybocen[ nekontrolovatelny (proti poz. 1, 2). TrenI T je toHz znacne promenne v za­vislosti na tlaku Q, post{)ji a pohybu ly­Zai'e, druhu a opotrebenr podrazky, ledu aped. Vznikne-li trenl, rna tendenci ' se pri vybocenl jeW::! zvysovat, nebel ope rna destickase pak pootoc1 .a , zaryje se jeste vfce do podrazky. Gumou odpruZena po­jistka u tohoto vazan1· je tez nedokona.- . lao Toto va zan! je proto nevhodne.

VazanI dvoukloubove s castecnymi klouby typu D podle obr. 5 rna podobn~ vady jako vazanI na obr. 2.

VazanI dvoukloubove trim' G, podle obr. 6 (Marker) je z dosud vyrabenych vazani nejdokonalejsL Ie opati'eno svislou kulickovou pojistkou uloZenou v casU II a ptisobicI na cast III. Rovnice rovruwa­hy pro vyboeenl in!

- _ .. - --.

P r sin a. = R .2r, a protoZe p' Sin .~ = B, . ' je B = 2R.

Slla B neztivisf ani na Henr, an! na tla­ku pera spodnfho tahu. Je to proto, Ze pi'i vyboceni se pohybuje C35t III spolec­ne s botou, tj. kolem stejneho sti'edu ota- • eenL Nevyhodou je, ze uhel · an sp<)jnice opern~ hrany s volnY'm kloubem a podel-. ne osy lyre je do.sti malY. Je proto ti'eba

z. p, Ba~aTlt -veIk(;r.o tlnku Q pera spodnfho lahu, it!) vAz~nl sprtivne fungovalo. Jinak by ~p. to: tiz mechanismus pcotocil kolem kl,1ub;.1 012, napnul. pera spodnih~ tahu a vybo­eil bez rozcvi'eni, pi'i mensl sHe, ne~ na kterou je nastaven. Je proto te! hrubou chybou, jestlize ronoz! Iy:lafi vynech<1vall pero spodnlho tahu nebo Huitfeldovo pe­ro anebo jestlize jej dost nenaplnajr. Po­drazka a jejI spicka jsou' vsak veIk~ln tlakem Q' pi'flis namahany a must b9t proto kvalitnI a pevnA. Jedine. patom Je zarui5€na bezvadna funkce v~z<1nI,kter6 jinak vyhovuje v~em poZadavkum_ Ohel an je sice mozno zvlHsit rozslrenlm cAsU III, je to vSak na fikor rozmernosti a Je to omezeno s!i'kou podrti!ky. Dale je toto vaz~nf tez vyrobne draM a narocn~ na presn~ obrabiinL Mirno, jine je to t~t proto, ze svisla. pojistka namaM kloub 023 na ohyb, ktery proto musr byt velml pl'esne vyroben.

KONSTRUKCE NAVRZENt: AUTOREM

Uvedme si nyn! nekolik autorxlvych konstrukcI, ktere od5traiiuj[ tyto nevy­hody a splnujl dokonale vscchny poZa­davky. Jsou na obr. 7, 8, 9 a byly ·jiz ptl­hlaseny k paten tovanL Vflz<'inI podle abr. 7 a 8 jsou dvoukloubovti typu A. Rovnlce rovl1ovilhy pro vyoocenI. znl

B'= R.

VybocenI nenI ovlivilovano ztldnyml y,?dlejslmi silarni a ' je pIne kontrolovatel­ne. Ohel an vyslednice P cd podeIn~ osy lyze je znacn1:! mensI nez u vazAnl Mar­ker, protoze voiny je kloub 023 a ne 01~ StacI proto mensl tIak Q pera spodnlho tahu, opoti'eben1 podrc3.Zky je mnohem mensl a funkce bezpecnejsf, nebot pi'lpad. ze by vaz~nI vybotilo bez rozevi'enI jen pootocenfm cast! III, prakticky' nemuze nastat.

VazanI na obr. 9 je dvaukloubov~ pi'e­chodnt!ho typu G-H s vodorovnou pojlst­kou. ktera je te~ u typu na obr. 8. Vodo­rovna pojistka namAha voiny kloub na tlak a ne na ohyb, coi klade mnahem mens! naroky na pi'esnost obrflMnL VA­zanI na obr. 9 rna pojistku posunutou nad kloub 012 a 'rovnice pro vybocenl je te~ B = R. To umozi'iuje vytvofit konstrukcl minirnaInlch roimeru.

KULICKovA POJISTKA

Pro kinematicke vazc§ni je nejvhodn~jsl ~ulickova pojistka, ktera je tvorena pru­zink{)u s r€gulacn[m sroubem a kulickou

~- ------ .-._, - '---- ---- .. - ---

.\fechanickY rozbor t'2 nov~ kOnslrukce pojistnyc,i lyta'fskych vJzant ,569

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

'R=Cyootg" kde y = Yo + a (sin VJ - sin 9'0)

C je p~rovA konstanta zpruzlny, Yo je jejf pocatecn[ stIacenI, kter~ nastavujeme re­gulacnfm sroubem, 9' je 11 he 1 podle obr. 10, tpo je jeho pocAtecn[ veUkost, a je po-lomer kulIcky. . .

DAle je rozevren[ pOjistky, tj. relativnl vychylka as vrchHku a kulicky

x = a (cos rp - cos \Po)' Vazanf se I1pln~ rozevfe pri

x = a cos \Po Po dosazeni dostaneme R = C [Yo +a ,(sin \P :- sin lPof cotg '/I.

R je funkcf 9' a tedy tez x, R = R. (x), a mllzeme ureit jejf derivaci

dR _~.~ =-c dx d\p dx

( 1 + Yn - a sin 910 ).

, a sinl \P

Aby funkce R(x) klesala, musi byt '

1 + Yo - a sin \1'0 > 0 a sinl rp

pro VSech~~ tp ; (rpo' ~ . Minimum vy-

razu na leve ~trane pel Yo < sin tpo nastA-, a va, je-Ii \P = 'Po' Po dosazenI ' dostaneme

~> sin \Po' cos2 'flo' Prl~ sin \Po je pod-a ' a mfnka splnena vZdy. PriiM'h funkce R (x)

. pro ruzna velikostl --'fL je na obr. 11. De-a ,

fonnacn[ prace pri vybo~eni je a cos \Po II

A = f, R (xJ dx = ' f2 R [91)

x = 0 rp = \Po '

a sin \p d rp = + [YQ + a [1 :-: sin \PoP -

1 -- Cy2 2' 0

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 kon-

strukter sna~'lt, uby vyraz ~ byl 00 neJ- ' , .. ,a

vetsL To , nastane, je-Ii Yo 00 nejv~t~L

,-

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 konstan­tau C a dAt jf co nejviHsf ~ot:<Hecnl stia-

'cenL Tuto maznost je nutno pIt kon­strukci pln~ vyuzIt, pritam je v~k postup v tomto sm~ru omezen mezi pnitaznostl pruzinOtT~ oceli. Nutno proto uzIt ocell s nejvyssI moznou mezf prutaznosU.

DAle vidfme, Ze je nutno ufrt kulicky o minim~lnim moznem polomeru 8. MensI kulicka a pi'fslusny vrchUk jsou vSak vIce namahany a proto I zde jsou moznosU omezeny pevnostmi materiAlu a presnostI obrab~nr. Snazlme se proto uza materiA­lu s nejvyssI pevnostI a obraMt co nej­presneji.

DEFORMACNI vAzANJ Z vazc1nf deformacnfch si vslmneme vA­

zanI s gumovou spickou, do nil je vsu­nuta spicka boty (obr. 12). Pi'i vyooeenl se pi'etvor[ spicka tak, ze bota vykIouzne z dutiny spiCky srranou. Pfi zatfZen[ hoe­ni silou B je deforrnace spicky neboli po­sunutf boty pi'iblizne prImo I1mi:!rne sile B

x x = k . B, B = -k-'

x je velikost vyoocenI spicky a k je koe-

-' ,"

..... Obr. 12

570 ________ - ___________ ...:T:...:e:..:o:..:.r~le~a praxe t~lesn~ vycl1tmy ,~: !']:iQ

B

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-

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

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~kte­re nevyhody, ktere odstranujf konstruk­ce naznacene autorem na obr. 7, 8, 9, ktere budou pravdepodobn~ jii v nejbli!­S1 dobe realizovany. Jsou te~ levnejsf vy-robnl:\.· .

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

/

' 3. II. B a Jit a H T: . .

ASTOP onHCblBae-r aaanH3 OT;o:eJIbHbIX BH;O:OB (CM. pHC. 6). 3TO Ca~fbla pacnpocTpaHeHHbU!:

KpenJIeH~fa. OH npJiXO;o:J1T K BbIBO;O:Y. qro ca- BH,lt KpenneHJ1J1. OHO no;o:xo.t\1iT Kalt ~R MbIM cOBepWeHHbI!d, H3 npm!3Do;O:H~1bIX Kpen- CnOpTC'-IeHOB, TaK H ;O:JIR cpe;O:Hlfx JIbUKHl1KOB

neHHM:, JlBJIReTCJI 6e30nacHoe MapKepoBoe H 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 types of boot attachment. He comes to the conclusion that the most perfect type of boot attachment now Ich production Is the

double joint type. This Is also the most widely u!led among skiers and Is suitable both for racers and roc average skiers and beginners.