Приложение А (обязательное). Измерение размещения общего центра массы

Приложение А
(обязательное)

Измерение размещения общего центра массы

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - Эти испытания могут быть опасными. Существенно, чтобы соответствующие меры безопасности были приняты для защиты людей, проводящих испытание.

А.1 Метод балансировки

А.1.1 Принцип

Метод балансировки является исходным методом для определения положения общего центра массы (ЦМ). Размещение центра массы определяется по двум точкам балансировки испытательного приспособления (см. 5.1): одна точка с центром массы испытательного приспособления, стабилизированного над передней кромкой его основания, и вторая точка с центром массы испытательного приспособления, стабилизированного над задней кромкой его основания. Масса и размещение центра массы пустого испытательного приспособления измеряются сначала для контроля. Испытательный манекен затем приспосабливается к испытательному приспособлению и измеряется составная масса испытательного манекена и испытательного приспособления, а также определяется размещение составного центра массы. Размещение общего центра массы рассчитывается из размещения центра составной массы, массы испытательного манекена и массы и размещения центра массы пустого испытательного приспособления.

Рисунок А.1 - Пустое испытательное приспособление, наклоненное назад

А.1.2 Процедура

А.1.2.1 Настраивают и на номинальные значения 15 мм и затем блокируют средства регулировки. Регулируют высоту опоры ступни или прикрепляют подходящую жесткую проставку (проставки), так чтобы ступни испытательного манекена были подперты, когда испытательный манекен будет размещаться в испытательном приспособлении, как определено в А.1.2.3.

А.1.2.2 Используют процедуру, определенную в А.1.3, для измерения массы и размещения ЦМ пустого испытательного приспособления.

А.1.2.3 Размещают испытательный манекен на испытательном приспособлении. Закрепляют сегменты испытательного манекена так, чтобы толщина пенопластных проставок в нагрузочных прокладках была не больше, чем половина ненагруженной толщины и так, что ни одна из частей испытательного манекена не двигалась относительно испытательного приспособления во время испытания, исключая движения из-за податливости пенопластных проставок. После закрепления сегментов туловища и бедра, но перед закреплением сегмента голени, регулируют положение ступней так, чтобы было равно 15 мм.

Рисунок А.2 - Пустое испытательное приспособление, наклоненное вперед

А.1.2.4 Используют метод, определенный в А.1.3, для измерения составной массы и размещения ЦМ испытательного манекена и испытательного приспособления.

А.1.2.5 Используя размеры испытательного приспособления, выражают размещение ЦМ пустого испытательного приспособления и размещение ЦМ составного узла из приспособления и манекена относительно базовой точки сиденья. Рассчитывают переднее размещение и высоту общего ЦМ, используя формулу (А.3) и формулу (А.4).

А.1.3 Определение размещения центра массы

a) Взвешивают испытательное приспособление, используя весы (см. 5.3), с испытательным манекеном, если установлен, и регистрируют его массу с точностью 0,2 кг.

b) Размещают испытательное приспособление на испытательной поверхности (см. 5.4).

c) Наклоняют испытательное приспособление назад и стабилизируют его сбалансированным на задней кромке его основания (см. рисунок А.1). Используя инклинометр (см. 5.2), измеряют и регистрируют угол наклона испытательного приспособления с точностью 0,2° или отмечают линию отвеса на стороне испытательного приспособления, которая пересекает заднюю кромку его основания. Поддерживая сбалансированное положение испытательного приспособления достаточно долго, чтобы дать возможность инклинометру или линии отвеса установиться. Могут использоваться блок или другие подходящие средства для поддержки испытательного приспособления.

d) Наклоняют испытательное приспособление вперед и стабилизируют его сбалансированным на передней кромке его основания (см. рисунок А.2). Измеряют и регистрируют угол наклона испытательного приспособления с точностью 0,2° или отмечают линию отвеса на стороне испытательного приспособления, которая пересекает переднюю кромку его основания.

e) Если используется инклинометр, повторяют с) и d) еще два раза и рассчитывают и регистрируют средние величины и с точностью 0,2°.

f) Если линии отвесов были отмечены на стороне испытательного приспособления, положение центра массы находится на их пересечении.

g) Если используется инклинометр, рассчитывают положение центра массы относительно базы испытательного приспособления, используя формулу (А.1) и формулу (А.2) (см. также рисунок А.3).

Рисунок А.3 - Рассчитываемые величины для метода балансировки

А.1.4 Формулы

,

где

h - высота центра массы относительно основания испытательного приспособления;

b - расстояние между передней и задней кромками основания испытательного приспособления;

- угол при задней балансировке;

- угол при передней балансировке.

,

где - расстояние по направлению вперед центра массы относительно задней кромки испытательного приспособления.

,

где

- измеренное переднее положение общего центра массы;

- измеренное переднее положение центра массы составного узла;

- измеренная масса испытательного манекена;

- измеренная масса испытательного приспособления;

- измеренное переднее положение центра массы пустого испытательного приспособления.

,

где

- измеренная высота общего центра массы;

- измеренная высота центра массы составного узла;

- измеренная высота центра массы пустого испытательного приспособления.

А.2 Метод взвешивания

А.2.1 Принцип

Испытательное приспособление устанавливается на двух весах. Размещение центра массы относительно опорных точек рассчитывается исходя из возникающих моментов. Так как каждое измерение устанавливает размещение центра массы в одном направлении, измерение выполняется дважды, сначала с испытательным приспособлением в вертикальном положении и затем с испытательным приспособлением, лежащем на его задней стороне.

Масса и размещение центра массы пустого испытательного приспособления измеряются сначала для контроля (справочной информации). Затем испытательный манекен помещается в испытательное приспособление, и измеряются составная масса испытательного манекена и испытательного приспособления и размещение этой составной массы. Размещение общего центра массы рассчитывается из размещения центра составной массы, массы испытательного манекена и массы и размещения центра массы пустого испытательного приспособления.

А.2.2 Процедура

А.2.2.1 Следуют инструкциям пункта А.1.2.1.

А.2.2.2 Используют процедуру, определенную в А.2.3, для измерения массы и размещения центра массы пустого испытательного приспособления.

А.2.2.3 Следуют инструкциям пункта А.1.2.3.

А.2.2.4 Используют метод, определенный в А.2.3, для измерения составной массы испытательного манекена и испытательного приспособления.

А.2.2.5 Следуют инструкциям пункта А.1.2.5.

А.2.3 Определение размещения центра массы

а) Устанавливают испытательное приспособление с испытательным манекеном, если размещен, на двух весах (см. 5.3), так что передняя часть испытательного приспособления опирается на одни весы, а задняя часто испытательного приспособления опирается на другие весы (см. рисунок А.4). Используют ограничивающие средства для поддержания испытательного приспособления на весах, так чтобы их центры могли быть определены с точностью до миллиметра.

Рисунок А.4 - Пустое испытательное приспособление, установленное на весах

b) Регистрируют показания весов и их сумму с точностью 0,2 кг. Измеряют расстояние между центрами опор и регистрируют эту величину с точностью до миллиметра.

c) Повторяют а) и b), но размещая на весах заднюю спинку испытательного приспособления (см. рисунок А.5).

Рисунок А.5 - Пустое испытательное приспособление, уложенное на весах

d) Рассчитывают размещение центра тяжести относительно опорных точек, используя формулу (А.5) (см. также рисунок А.6).

Рисунок А.6 - Рассчитанная величина по методу взвешивания

А.2.4 Формула

,

где - расстояние между центрами опор;

- расстояние между задней опорой и центром массы, измеренное d;

- показание задних весов;

- показание передних весов.