УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕХНИКИ БЕГА "БЕГОФОН" Российский патент 1994 года по МПК A63B71/06 

Изобретение относится к устройствам для физической тренировки человека, преследующей оздоровительные и спортивные цели.

Известно определение качества техники оздоровительного и спортивного бега путем визуальной оценки величины опорных реакций при беге - по высоте подъема общего центра массы тела в верхней точке фазы полета (Донской Д. Д. Биомеханика с основами спортивной техники, М. : ФиС, 1971, с. 236).

Недостатком данного способа является субъективизм, невозможность учета горизонтальной составляющей опорных реакций и осуществления самоконтроля бегуна в процессе бега.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для тренировки спортсмена, состоящее из прикрепленного к голове спортсмена звукоиздающего элемента (авт. св. СССР N 1183129, кл. A 63 B 21/00, заявл. 18.02.82, опублик. 07.10.85). Устройство содержит генератор, соединенный с датчиком воздушного напора, выполненным в виде флажка, и усилителем, к входу которого подключен преобразователь электрических колебаний в звуковые, например головной телефон. Устройство имеет также дополнительный генератор и смеситель. С помощью известного устройства по звуковой индикации (изменению частоты звуковых колебаний на 20-40 Гц) некоторых параметров техники на слух определяется прежде всего скорость бега, а также наличие или отсутствие вертикальных колебаний ЦМТ.

К числу существенных недостатков данного устройства относятся следующие:
учитывается не величина вертикальных колебаний, ЦМТ, а лишь их наличие или отсутствие, в то время как согласно теории при любой скорости бега и структуре беговых движений вертикальные колебания абсолютно неизбежны, как неизбежна и сама фаза полета, без которой бег превращается в качественно иной тип локомоций, а именно в ходьбу;
никак не учитывается горизонтальная составляющая реакции опоры ("передний толчок"), являющаяся важной частью ее суммарной величины;
бегуну приходится напрягать внимание, чтобы дифференцировать высоту непрерывного звукового сигнала-тона;
не учитывается положение головы бегуна, определяющим образом влияющее на положение датчика воздушного напора и его работу;
устройство помещается на голове, что связано с проявлением амортизационных свойств позвоночника, обусловленных его строением;
не исключено влияние внешних факторов, например ветра;
устройство сложно в изготовлении, имеет заметную массу, должно прочно крепиться на голове, что причиняет бегуну явные неудобства;
устройство не может быть использовано в сравнительно медленном оздоровительном беге, что резко сужает область его применения.

Цель изобретения - повышение информативности, надежности устройства и его упрощение.

В предлагаемом устройстве поставленная цель достигается тем, что для определения качества техники оздоровительного и спортивного бега к телу (поясу) бегуна крепится звукоиздающий элемент, имеющий корпус в виде металлической коробки-колокола с полусферической крышкой, в котором размещен металлический шар, подвешенный на пружине, прикрепленной к ввинченной в крышку пробке и заключенной в телескопическое устройство, состоящее из двух трубок, верхняя из которых шарнирно прикреплена к указанной пробке, а нижняя жестко соединена с шаром.

Известных технических решений с признаками, подобными предлагаемым, не обнаружено.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди.

Предлагаемое устройство "Бегофон" включает корпус в виде металлической коробки-колокола 1, имеющей дно полусферической формы и крышку. Внутри коробки-колокола 1 размещен металлический шар 2, подвешенный на пружине 3 к крышке на ввинчивающейся в нее пробке 4 с фиксирующей контргайкой 5 и продольно расположенным ушком 6. Пружина 3 расположена в телескопическом устройстве, состоящем из двух трубок 7,8, верхняя из которых - трубка 7 шарнирно прикреплена к ушку 6 пробки 4, а нижняя - трубка 8 жестко соединена с шаром 2. Телескопическое устройство оставляет шару 2 две степени свободы движения: вдоль оси трубок 7,8, преодолевая упругость пружины 3, и маятникообразные движения в плоскости боковых стенок коробки-колокола 1. Этот блок внутри коробки-колокола 1 представляет собой маятник, качающийся только в одной плоскости и удлиняющийся под действием сил реакции опоры. Радиус дна коробки-колокола 1 соответствует длине маятника до нижней точки поверхности шара 2 плюс 10 мм.

Для усиления звука от соударения шара 2 с дном коробки-колокола 1 в наружной ее стенке выполнено отверстие 9, на внутренней стенке имеются две скобы 10 для поясного ремня, с помощью которого устройство "Бегофон" крепится на боку бегуна.

Работает устройство следующим образом.

Перед началом бега устройство "Бегофон" крепят на боку бегуна с помощью ремня таким образом, чтобы крышка коробки-колокола 1 заняла горизонтальное положение, а боковые стенки ее соответствовали направлению бега. При беге маятник качается и удлиняется под действием как вертикальной, так и горизонтальной оси реакции опоры, возникающих при постановке стопы бегуна после фазы полета. Упругость пружины и расстояние от нижней точки поверхности шара 2 до дна коробки-колокола 1 регулируют таким образом, что соударение происходит только в том случае, когда суммарная величина опорных реакций превышает оптимальные значения. Происходит это при типичных погрешностях техники бега - чрезмерно высокой фазе полета ("гарцующий", "прыгающий" бег) и излишнем стопорящем моменте ("натыкание на ногу") либо при синхронной комбинации этих ошибок, что в практике встречается чаще всего. Экспериментальным путем установлено, что максимальную высоту фазы полета более 10 см следует считать чрезмерной. В соответствии с этим исходные параметры упругости пружины и массы шара должны обеспечивать четкое соударение шара с дном коробки-колокола 1 при вертикальном падении устройства "Бегофон" на жесткую поверхность с высоты 10 см.

Правильная полусферическая форма дна коробки-колокола 1 и шарнирная подвеска маятника в геометрическом центре дуги дна обеспечивают суммирование опорных реакций, действующих на шар 2 в передне-заднем направлении и не зависящих от массы самого бегуна, получающего возможность контролировать качество каждого своего шага.

Целесообразная минимизация опорных реакций и приближение их к оптимуму требуют постепенного уменьшения расстояния от нижней поверхности шара 2 до дна коробки-колокола 1, что обеспечивается соответствующим ввинчиванием пробки 4. Обратная задача решается вывинчиванием пробки 4.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить качество выполнения существенно важных параметров техники как спортивного, так и оздоровительного бега, позволяет надежно и оперативно их контролировать и корректировать. Оно полностью лишено недостатков прототипа. Кроме того, изготовление устройства "Бегофон" несопоставимо проще и дешевле, что делает его доступным миллионам людей, занимающихся бегом в оздоровительных целях, позволяет предотвратить серьезные повреждения опорно-двигательного аппарата, широко распространенные среди самодеятельных бегунов и спортсменов. Устройство способствует повышению результативности спортивного бега и предотвращению специфических спортивных травм.

Использование: для физической тренировки человека, преследующей оздоровительные и спортивные цели. Сущность изобретения: корпус выполнен в виде металлической коробки-колокола с полусферическим дном и крышкой, в котором размещен металлический шар, повешенный на пружине, прикрепленной к ввинченной в крышку пробке. Пружина расположена в телескопическом устройстве, состоящем из двух трубок, верхняя из которых шарнирно прикреплена к пробке, а нижняя жестко соединена с шаром. 2 ил.

Устройство для контроля качества техники бега, содержащее закрепленный на теле пользователя держатель со звуковым индикатором, отличающееся тем, что звуковой индикатор включает металлический корпус с полусферическим дном, в противолежащей стенке которого выполнено резьбовое отверстие, размещенную в последнем резьбовую пробку, вертикально установленную в корпусе телескопическую трубку, шарнирно связанную верхней частью с пробкой, и груз , подвешенный посредством расположенной в трубке и связанной с пробкой пружины, при этом груз жестко связан с концом нижней части трубки и выполнен в виде металлического шара.