Почему Для Тестирования Обуви Используются Высокоточные Бесщеточные Двигатели Постоянного Тока (Bldc) И Датчики Силы? Достижение Объективного Качества

Высокоточные бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) и датчики силы являются отраслевым стандартом для количественной оценки пассивной жесткости воротника обуви. Эта электромеханическая пара служит определенной цели: двигатель BLDC прилагает тянущую силу с постоянной скоростью, имитируя движения лодыжки, в то время как датчик силы измеряет результирующие силы реакции. Вместе они преобразуют субъективные свойства материала в объективные данные для контроля качества.

Основной вывод Проверка характеристик обуви требует большего, чем статическое измерение; она требует динамического моделирования. Синхронизируя постоянное движение двигателя BLDC с точным определением силы датчиком силы, инженеры могут генерировать кривые крутящего момента и угла, которые объективно количественно определяют потери энергии и коэффициенты жесткости.

Моделирование реалистичной биомеханики лодыжки

Чтобы понять, как обувь взаимодействует со стопой, производители должны механически воспроизводить движения человека.

Роль двигателя BLDC

Основная функция бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC) в этой установке — управление движением. В отличие от стандартных двигателей, двигатель BLDC обеспечивает высокую точность и эффективность.

Он создает тяговое усилие с постоянной скоростью, которое имитирует специфическую механику лодыжки. В частности, он имитирует тыльное и подошвенное сгибание (движение стопы вверх и вниз), обеспечивая постоянство условий испытаний на протяжении тысяч циклов.

Захват сил реакции

В то время как двигатель создает движение, датчик силы действует как элемент датчика. Он интегрирован в испытательный стенд для обнаружения сопротивления, создаваемого материалом обуви.

Когда двигатель тянет воротник обуви, датчик силы одновременно записывает силы реакции. Эти данные представляют собой "отдачу", которую обувь оказывает на лодыжку во время движения.

Количественная оценка показателей производительности

Необработанные данные от двигателя и датчика силы синтезируются для оценки механического качества обуви.

Генерация кривых крутящего момента и угла

Синхронизированный вывод положения двигателя и показаний силы датчика силы генерирует кривые крутящего момента и угла.

Эти кривые представляют собой визуальное и математическое представление того, как обувь ведет себя во всем диапазоне движения, а не только в одной статической точке.

Измерение потерь энергии и жесткости

Из кривых крутящего момента и угла инженеры получают два критических показателя: коэффициенты жесткости и потери энергии.

Жесткость указывает на поддержку воротника, а потери энергии измеряют, насколько снижается механическая эффективность при деформации материала. Это обеспечивает объективные ориентиры для контроля качества при крупномасштабном производстве.

За пределами воротника: более широкие области применения датчиков силы

Хотя основное внимание уделяется жесткости воротника, датчики силы являются универсальными датчиками, используемыми в различных протоколах тестирования обуви.

Оценка нейромышечного контроля

В тренировочной обуви высокоточные S-образные балочные датчики силы используются для измерения производительности человека, а не только сопротивления материала.

Эти датчики используют тензометрическую технологию для определения скорости развития силы (RFD) и максимальной выходной мощности. Это помогает дизайнерам понять, как обувь влияет на защиту суставов и контроль во время взрывных движений, таких как спринт.

Проверка долговечности материалов

Универсальные испытательные машины также используют датчики силы для приложения растягивающего усилия к таким материалам, как банановые волокна или кожа.

Это позволяет количественно определить предел прочности на растяжение и пределы удлинения. Хотя это отличается от моделирования BLDC, это гарантирует, что сырье соответствует промышленным стандартам долговечности перед сборкой конечного продукта.

Понимание компромиссов

Хотя двигатели BLDC и датчики силы обеспечивают высокую точность, они не являются универсальным решением для всех испытаний обуви.

Специфичность против универсальности

Эта электромеханическая установка оптимизирована для измерения пассивной жесткости и динамического сопротивления. Она не предназначена для испытаний на безопасность при высоких нагрузках.

Для защитной обуви, требующей защиты от падающих предметов, необходимо механическое испытательное оборудование для высоких нагрузок для проверки стальных носков. Двигателю BLDC не хватает мощности для таких испытаний на предельную прочность.

Сложность синхронизации

Точность этого метода полностью зависит от точной синхронизации скорости (двигатель) и силы (датчик силы).

Любая задержка между движением двигателя и захватом данных датчиком силы приведет к неточным кривым крутящего момента и угла, что может привести к ложным показателям прохождения/непрохождения при контроле качества.

Сделайте правильный выбор в соответствии с вашей целью

Выбирайте испытательное оборудование в зависимости от конкретного атрибута производительности, который вам необходимо проверить.

Если основное внимание уделяется контролю качества механики обуви: Используйте установку с двигателем BLDC и датчиком силы для имитации движения лодыжки и количественной оценки жесткости воротника и потерь энергии.
Если основное внимание уделяется анализу производительности человека: Используйте S-образные балочные датчики силы для измерения выходной мощности и скорости развития силы человека во время спортивных движений.
Если основное внимание уделяется сертификации безопасности: Используйте оборудование для испытаний на удар при высоких нагрузках для проверки предельной прочности защитных компонентов, таких как стальные носки.

Интеграция высокоточных двигателей и датчиков превращает производство обуви из искусства, основанного на "ощущениях", в науку, основанную на объективных, воспроизводимых данных.

Сводная таблица:

Компонент	Основная функция	Ключевой измеряемый показатель
Двигатель BLDC	Обеспечивает управление движением с постоянной скоростью	Моделирование тыльного/подошвенного сгибания
Датчик силы	Обнаруживает сопротивление/силы реакции	Крутящий момент, сила реакции и RFD
Комбинированная система	Динамическое механическое моделирование	Кривые крутящего момента и угла и коэффициенты жесткости
S-образный датчик силы	Измеряет взрывную мощность человека	Скорость развития силы (RFD)

Сотрудничайте с 3515 для производства высокопроизводительной обуви

Являясь крупным производителем, обслуживающим мировых дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 использует передовые возможности тестирования и производства, чтобы гарантировать соответствие каждой пары строгим механическим стандартам.

Наша флагманская серия защитной обуви создана для экстремальной долговечности, а наш разнообразный ассортимент, включая тактические ботинки, обувь для улицы, кроссовки для тренировок и официальные туфли, разработан для комфорта и производительности. Выбирая 3515, вы получаете партнера, который понимает науку о механике обуви и предлагает производственные мощности для массового производства, необходимые вашему бизнесу.

Готовы масштабировать свой бренд обуви с помощью продуктов, разработанных с высокой точностью?

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши требования