本發(fā)明涉及一共動態(tài)定量調(diào)弓校準(zhǔn)的方法。
背景技術(shù):箭支作為細(xì)長彈性結(jié)構(gòu),在被弓弦快速推動時箭桿受到擠壓而發(fā)生“長桿失穩(wěn)”,同時自身彈性又試圖恢復(fù)原有形態(tài),因此箭支在被發(fā)射后直至完全停止飛行的這段時間一直在自身為參照系的震動平面內(nèi)不斷振動。而為了提高射擊精度進(jìn)一步穩(wěn)定飛行姿態(tài),用于精準(zhǔn)射擊的箭支尾部的穩(wěn)定翼——“箭羽”被設(shè)計成具有螺旋槳葉結(jié)構(gòu)的氣動特征,使箭支在飛行中能沿自身軸線做快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,故這類箭支在飛行過程中會受“推力”、“振動”、“旋轉(zhuǎn)”以及旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的“陀螺進(jìn)動”4個合力支配。因此箭支飛行宏觀成拋物線運(yùn)動,微觀成復(fù)雜螺旋振動。弓作為發(fā)射箭支的主體在制造過程中由于多個零件組合后的誤差累積,在匹配不同用途而直徑、長度、質(zhì)量、彈性不同的箭支。使得弓身的機(jī)械幾何中心會偏離“發(fā)射中心”,如果僅將弓身幾何中心代替發(fā)射中心。箭支飛行過程易出現(xiàn)箭支擺動和瞄具刻度無法與射擊距離對應(yīng),射擊散布曾大。所以所有用于精準(zhǔn)射擊的弓-箭必須經(jīng)過“歸零”來找到真正的發(fā)射中心,而這一操作必須通過專業(yè)人員通過一系列方法不斷的摸索性調(diào)整,并最終通過射手多次實(shí)際射擊后確定歸零結(jié)果。在器材歸零并交付后其它射手時不同射手推把姿勢不一致或運(yùn)動狀態(tài)不佳,有可能導(dǎo)致歸零失敗,進(jìn)一步增加了調(diào)試時間?,F(xiàn)有的三種現(xiàn)有常用方法:靜態(tài)法、破紙法、光桿-羽箭法。上述方法中“靜態(tài)法”歸零時間最短在有專業(yè)設(shè)備的條件下在拉力低,弓箭器材性能優(yōu)異的條件下能滿足基本的射擊需求。缺點(diǎn)在于弓箭器材在調(diào)試時不受力,處于自由狀態(tài)。而實(shí)際射擊過程中“靜態(tài)法”所獲得的“發(fā)射中心”本質(zhì)是機(jī)械幾何中心。這個位置是箭支速度最大且即將離開弓弦的位置。此時箭支已獲得足夠的動能。箭臺已不能約束箭支的運(yùn)動軌跡,而箭支在加速的初期(箭臺、箭巢能穩(wěn)定控制箭支運(yùn)動軌跡的關(guān)鍵時期)是處于弓弦夾角、弓片形變、弓身應(yīng)力的最大位置。由于射手在發(fā)射箭支時推把姿勢的不同會導(dǎo)致發(fā)射中心偏離幾何中心,導(dǎo)致與實(shí)際發(fā)射中心位置偏差,造成箭支的飛行軌跡與調(diào)定結(jié)果出現(xiàn)較大的偏離,僅作為最粗略的歸零手段。對于競技體育項(xiàng)目中的高精度歸零還必須通過冗長“破紙法”和“光桿-羽箭法”修正。由于射箭動作差異較大,當(dāng)射手推把對弓身的施力點(diǎn)與歸零時施力點(diǎn)不同時也會出現(xiàn)偏差,甚至出現(xiàn)完全偏離范圍導(dǎo)致歸零失敗。所以現(xiàn)有調(diào)弓方法需要調(diào)試人員具有運(yùn)動員級別的專業(yè)技術(shù)人員和射手配合。一套弓箭器材的調(diào)校時間長短和精度憑調(diào)試人員的經(jīng)驗(yàn)和熟練程度。無法批量進(jìn)行和過程進(jìn)行量化,主觀性強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為解決上述技術(shù)問題,一種動態(tài)定量調(diào)弓校準(zhǔn)法,步驟如下:在弓身上設(shè)定一基準(zhǔn)點(diǎn);提供一弓身所處平面A,一與平面A正交的平面B;提供基準(zhǔn)點(diǎn)在平面B上的投影P1,箭桿在自由狀態(tài)、滿弓狀態(tài)時的以箭桿箭巢為起點(diǎn)的射線Q與平面B的交點(diǎn)位置P2、P2’,根據(jù)P1與P2之間距離和P1與P2’之間距離,計算箭臺偏移距離,所述箭臺偏移距離通過下列計算公式(以下簡稱“式1”)得到其中,ex是箭臺的水平軸偏移位移,ey是箭臺的垂直軸偏移距離,ax是P2’相對P2的水平位移距離,ay是P2’相對P2的垂直位移距離,BH是箭巢與搭箭點(diǎn)在平面A上的水平距離,DL是射手拉幅,S是搭箭點(diǎn)與平面B的距離,k是P2與P2’的垂直距離。設(shè)定P2’在P2右側(cè)時ax是正數(shù),左側(cè)時ax是負(fù)數(shù);設(shè)定P2’在P2上方時ay是正數(shù),下方時ay是負(fù)數(shù);將ax和ay代入所述的計算公式中,得出ex與ey的數(shù)值,ex>0則箭臺水平向左調(diào)整|ex|距離,若ex<0則箭臺水平向右調(diào)整|ex|距離,ey>0則箭臺垂直向下調(diào)整|ey|距離,若ey<0則箭臺垂直向上調(diào)整|ey|距離,重復(fù)前述動態(tài)定量調(diào)弓校準(zhǔn)法的步驟,直至ex與ey都為0。所述的基準(zhǔn)點(diǎn)是在弓身前端減震桿上螺接一弓身基準(zhǔn)發(fā)射器,發(fā)射器能射出直線光源;所述射線Q是在箭巢處安裝一箭桿準(zhǔn)直發(fā)射器,發(fā)射器能射出與箭桿重合的直線光源。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1.可量化校準(zhǔn)數(shù)據(jù);2.完全模擬弓、箭發(fā)射時受力和位置關(guān)系;3.能針對不同射手推把或姿勢進(jìn)行特異化校準(zhǔn);4.非專業(yè)人員可在短時間內(nèi)掌握;5.無需射擊場地,簡化校準(zhǔn)步驟。附圖說明圖1是弓的立體示意圖;圖2是弓箭自由狀態(tài)時的示意圖;圖3是弓箭滿弓狀態(tài)時的示意圖;圖4是本發(fā)明自由狀態(tài)原理示意圖;圖5是本發(fā)明滿弓狀態(tài)原理示意圖;圖6是弓身空載時局部放大示意圖;圖7是弓身搭箭時局部放大示意圖;圖8是自由狀態(tài)箭巢局部放大示意圖;圖9是滿弓狀態(tài)箭巢局部放大示意圖;圖10是箭巢準(zhǔn)直、基準(zhǔn)點(diǎn)準(zhǔn)直兩臺發(fā)射器發(fā)出光線在X平面上構(gòu)成幾何圖形;圖11是是箭巢準(zhǔn)直、基準(zhǔn)點(diǎn)準(zhǔn)直兩臺發(fā)射器發(fā)出光線在Y平面上構(gòu)成幾何圖形;圖12是投影點(diǎn)P1、交點(diǎn)P2和P2’在平面B上的示意圖;附圖標(biāo)記說明:1-弓片;2;弓身;3-弓弦;4-箭臺;5-弓身前端減震桿;6-箭巢準(zhǔn)直發(fā)射器;7-弓身基準(zhǔn)發(fā)射器;A-平面A;B-平面B;Pr-箭臺位置;Pc-弓身前段減震桿螺孔;O-自由狀態(tài)箭巢位置;O’-滿弓狀態(tài)箭巢位置。R-基準(zhǔn)點(diǎn)到平面B的射線;Q-箭巢到平面B的射線;BH-箭巢與搭箭點(diǎn)在平面A上的水平距離;DL-射手拉幅;S-搭箭點(diǎn)與平面B的距離;k-P2與P2’的垂直距離。具體實(shí)施方式實(shí)施例一:用于調(diào)整箭臺歸零發(fā)射中心步驟:1、所示弓身基準(zhǔn)發(fā)生器7螺紋連接在弓身前段減震桿螺孔5,弓身基準(zhǔn)發(fā)生器7發(fā)出與弓身前段減震桿螺孔5同軸共線且在弓身平面A上的射線R,射線R指向距離距離為S的平面B。其中平面B與平面A正交,射線R與平面B垂直,在平面B上投下P1;2、箭巢準(zhǔn)直發(fā)生器6放置在弓弦3的箭巢O點(diǎn),具有匹配箭桿外形的模擬箭桿放置在箭臺4上,并發(fā)出與匹配箭桿同軸共線的射線Q,向距離為S的平面B上投下P2;3、調(diào)節(jié)箭臺水平位置令P1與P2的在平面B垂直方向重合作為歸零起始位置;4、調(diào)試者成射擊前預(yù)備動作,弓呈未拉開自由狀態(tài),令P1,P2兩點(diǎn)垂直于地面,P1到P2的距離為K;5、調(diào)試者成射擊動作,靠位至并保持滿弓狀態(tài),記錄點(diǎn)P1與點(diǎn)P2’的相對位置后緩慢放回弓弦完成模擬射擊動作;6、令P1與P2’的水平位置為ax,垂直位置為ay-k,設(shè)定P2’在P2右側(cè)時ax是正數(shù),左側(cè)時ax是負(fù)數(shù);設(shè)定P2’在P2上方時ay是正數(shù),下方時ay是負(fù)數(shù);7、將ax和ay分別代入“式1”計算出ex與ey的數(shù)值;8、ex>0則箭臺水平向左調(diào)整|ex|距離,若ex<0則箭臺水平向右調(diào)整|ex|距離,ey>0則箭臺垂直向下調(diào)整|ey|距離,若ey<0則箭臺垂直向上調(diào)整|ey|距離,9、調(diào)整后,重復(fù)步驟3-7的步驟,直至ex與ey都為0。(式1)式中:其中,ex是箭臺的水平軸偏移位移,ey是箭臺的垂直軸偏移距離,ax是P2’相對P2的水平位移距離,ay是P2’相對P2的垂直位移距離,BH是箭巢與搭箭點(diǎn)在平面A上的水平距離,DL是射手拉幅,S是搭箭點(diǎn)與平面B的距離,k是P2與P2’的垂直距離。通過得到的ex和ey的值調(diào)節(jié)箭臺,實(shí)現(xiàn)調(diào)校箭支飛行軌跡與“平面B”正交,即箭支飛行時沿自身軸線飛行做拋物線。過程中器材受力條件與實(shí)際射擊相同,能模擬箭支發(fā)射狀態(tài)。并可以通過射自身對弓把施力點(diǎn)調(diào)整來確被歸零弓箭器材是否符合自身動作,簡化調(diào)弓歸零過程。由于Pc和Pr有一固定距離,所以在P1與P2之間始終會有一個距離K,K為常數(shù)是Pc到Pr的垂線距離。為了避免射手在開弓時的動作變化使弓身晃動干擾記錄兩點(diǎn)的位置,故設(shè)置P1點(diǎn)并視作弓身基準(zhǔn)位置,所以P1與P2、P2’的位置變化只與Pr、O、O’的位移關(guān)連,其中只要滿足O、O’、Pr的連線即射線Q與射線R平行,在很大范圍內(nèi)(6mm)改變Pr和O的垂直位置對影響不顯著。用于精確射擊而設(shè)計的射箭器材的上下弓片張力能進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié),而上下弓片張力差異會應(yīng)顯著影響,其關(guān)系為上弓片張力增強(qiáng)P2’位移向下;上弓片張力減小P2’位移向上;下弓片張力增強(qiáng)P2’位移向上;下弓片張力減小P2’位移向下。實(shí)施例二:用于復(fù)合弓輪組同步調(diào)試步驟:1、同(“用于調(diào)整箭臺零發(fā)射中心步驟”)實(shí)施例一的中1~4項(xiàng);2、上下凸輪組圓周速度對應(yīng)P2’的垂直位移關(guān)系為上凸輪組速度大于下凸輪組則P2’位移方向向上;上凸輪組速度小于下凸輪組P2’位移方向向下;3、調(diào)節(jié)收緊或放松副纜;4、重復(fù)1項(xiàng)中內(nèi)容,至P2’不發(fā)生垂直位移。復(fù)合弓P2’的垂直位移主要受上下凸輪組影響,上下輪組通過多條副纜控制其圓周速度只與凸輪組初始位置有關(guān),復(fù)合弓的上下弓片的張力可以單獨(dú)自行調(diào)節(jié),帶調(diào)節(jié)差異在5%內(nèi)對P2’的垂直位移影響不顯著。實(shí)施例三:用于弓身及弓片受力后是否扭轉(zhuǎn)判斷步驟:同(“用于調(diào)整箭臺位置歸零發(fā)射中心步驟”)實(shí)施例一中1~2項(xiàng),令距離S小于10m;調(diào)節(jié)箭臺4水平位置后調(diào)試者成射擊持弓動作,呈未拉開自由狀態(tài),令P1與P2的相對位置在垂直方向重合;調(diào)試者成射擊持弓動作,呈拉開并到位至發(fā)射狀態(tài),記錄數(shù)值;其中的數(shù)值變化符合“式1”函數(shù)關(guān)系,則弓弦在拉動時O與O’的連線與平面A平行,即弓箭器材在受力條件下弓片及弓身未發(fā)生扭轉(zhuǎn),狀態(tài)良好,若不符合上述關(guān)系則表明O與O’的連線與平面A相交,箭支在被弓弦加速時與弓身不平行,有側(cè)向力,箭支飛行姿態(tài)有偏擺傾向。