УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ТОЛКАТЕЛЕЙ ЯДРА Российский патент 1994 года по МПК A63B21/06 A63B23/02 A63B69/00 

Изобретение относится к тренажерным устройствам, применяемым в спорте, в частности в толкании ядра.

Известно тренажерное устройство для толкателей ядра содержащее ядро, закрепленное на стержне, размещенном свободно в направляющей трубке [1].

На противоположном конце стержня закреплен ограничитель его перемещения. Трубка закреплена на втулке, свободно установленной на вертикальном трубчатом рычаге. Рычаг жестко связан со средством для создания нагрузки. Это средство включает закрепленный на рычаге диск с отверстиями (для установки под разными углами к рычагу грузового рычага с грузом) и храповой механизм. Собачка храпового механизма закреплена на диске, а зубчатое колесо установлено соосно с диском на валу, смонтированном на опоре.

На втулке противоположно трубке закреплен кронштейн с роликом. Ролик размещен в С-образной направляющей, смонтированной на рычаге параллельно ему с помощью перемычек.

Грузовой рычаг фиксируется в отверстиях диска болтом.

Для освобождения зубчатого колеса от собачки последняя снабжена тяговым тросом. И это устройство обладает определенными недостатками.

В частности, непосредственное закрепление вертикального рычага (на котором размещено ядро) и грузового рычага на вращающемся диске не способствует созданию максимального удобства выполнения упражнения и повышению эффективности двигательных действий спортсмена при преодолении различных режимов сопротивления.

Кроме того, с применением этого устройства не происходит реализации в чистом виде всех переменных режимов сопротивления, ввиду того, что при выполнении упражнения ядро перемещается вдоль вертикального рычага. В это время точка приложения силы к вертикальному рычагу удаляется от оси его вращения. Происходит увеличение плеча рычага (силы), а это в свою очередь вызывает увеличение момента толкающей силы. По этой причине мышцы толкателя ядра не могут получить (ощутить) запрограммированный тот или иной режим переменного сопротивления, создающегося при вращении рычага с грузом. Это касается прежде всего процесса реализации режима возрастающего сопротивления.

За прототип принято устройство для толкания ядра, содержащее установленные на расстоянии между собой опоры, несущие регулируемую по углу наклона направляющую балку с кареткой и ядром на ней, связанной посредством троса и шкива с установленным на задней опоре валом рычага с грузом [2].

Данное устройство воспроизводит только прямолинейную составляющую траектории движения кисти с ядром, т.е. создает жесткие условия тренировки.

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки путем четкой реализации преодоления спортсменом различных переменных режимов сопротивления.

Для достижения этой цели в устройстве предусмотрены прямоугольная рама, которая верхней частью соединяется с кареткой, закрепленной на направляющей балке (например, двутавровая), трос, намотанный на шкив насаженный жестко на вал малой шестерни редуктора, закрепленного на задней опоре. Трос одним концом соединяется с прямоугольной рамой сзади, а другим, огибая блок, расположенный на передней части направляющей балки, закрепляется спереди.

На оси боковой шестерни редуктора закреплен одним концом грузовой рычаг с возможностью его вращения и закрепления на этой же шестерне под разными углами.

Кроме того, для обеспечения движения ядра в вертикальной плоскости и устранения вращательного его движения вокруг вертикальной оси ползуна, последний, содержащий стержень, на конце которого размещено ядро закреплен на вертикальных сторонах прямоугольной рамы с возможностью перемещения его вдоль них.

На фиг.1, 2 изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из вертикальных опор 1, приваренных к основанию 2, направляющей 3, выполненной в виде двутавровой балки и закрепленной на вертикальных опорах 1, болта 4 для закрепления переднего конца направляющей балки 3 на разных высотах при изменении угла ее положения в пространстве; каретки 5, перемещающейся и несущей прямоугольную раму 6; дисков 7, закрепляющихся на кронштейне 8, приваренном к прямоугольной раме 6; ползуна 9, закрепленного на прямоугольной раме с возможностью перемещения его по вертикальным ее сторонам (трубам) вверх-вниз; ядра 10, насаженного на стержень 11 с возможностью его вращения вокруг последнего, (другой конец стержня горизонтально пропущен в отверстие ползуна 9), троса 12, один конец которого намотан несколькими витками на шкив 13 и закреплен на прямоугольной раме, а другой конец, огибая блок 14, соединен с этой же рамой спереди. Блок 14 размещен на верхнем конце направляющей. Шкив 13 соосно соединен с малой шестерней редуктора 15, а на валу 16 большой шестерни насажен конец рычага 17 с возможностью его вращения.

Между концами рычага 17 закреплен подпружиненный шплинт 18. С помощью этого шплинта и отверстий на большой шестерне редуктора 15 осуществляется фиксация рычага 17 на этой же шестерне.

На свободном (от вала 16 большой шестерни) конце рычага 17 закреплены грузы 19.

Работа устройства. Прежде чем приступить к выполнению упражнения на устройстве, нужно установить направляющую 3 под необходимым углом. Для этого надо ослабить болт 4, поднять или опустить верхний конец направляющей 3 и вновь закрепить на вертикальной опоре 1 болтом 4. Каретка должна находиться в самом нижнем положении.

Затем устанавливают рычаг в то или иное исходное положение (для этого необходимо отжать шплинт 18, повернуть рычаг в нужное положение, отпустить шплинт и надеть на рычаг грузы 19 необходимой массы. Каждый раз при установлении груза 19 силу сопротивления устройства измеряют с помощью динамометра. Для этого динамометр прикрепляют одним концом к середине передней части каретки 5 с помощью тросика и осуществляют тягу, плавно, вдоль направляющей, до момента начала движения рычага. Показания динамометра фиксируют. Таким образом, измеряя сопротивление тренажера через определенные градусы поворота рычага, устанавливают силу сопротивления тренажера на всем участке движения ядра в фазе финального усилия.

В предлагаемом варианте изготовления устройства редуктор и шкив выполнены так, что поворот рычага на угол 90^о соответствует перемещению каретки 5 с прямоугольной рамой 6, равному 1500 мм. Это расстояние приблизительно соответствует перемещению кисти спортсмена в фазе финального усилия. Ядро, используемое в устройстве, соответствует по объему соревновательному, а его масса вместе с ползуном 3 значительно меньше.

Принцип действия устройства поясним на примере выполнения толкания ядра (устройство рассчитано на выполнение фазы финального усилия) с преодолением плавно изменяющегося сопротивления, например, в возрастающем режиме.

Перед началом выполнения упражнения рычаг 17 с грузом 19 устанавливается вертикально вниз.

При нижнем вертикальном положении рычага 17 с грузом 19 сопротивление их равно нулю. По ходу выполнения финального усилия сопротивление, создаваемое движению ядра и каретки, возрастает и достигает его максимума в тот момент, когда грузовой рычаг оказывается в правом крайнем положении. Возрастание сопротивления происходит за счет того, что при стремлении рычага к правому крайнему положению, плечо силы сопротивления груза 19 увеличивается, соответственно этому увеличивается момент его сопротивления.

В соответствии с движением кисти ядро может перемещаться во всех трех плоскостях и вращаться вокруг своей оси. Это становится возможным благодаря перемещению ползуна 9 со стержнем 11 по вертикальным сторонам прямоугольной рамы вверх-вниз, перемещению каретки 6 с ползуном 9 и стержнем 11 вдоль направляющей балки 3 вперед-назад и движению стержня в ползуне вправо и влево, а также благодаря вращению его (стержня) вокруг своей оси, а самого ядра - вокруг стержня влево и вправо.

Вращательному движению стержня вокруг вертикальной оси препятствует то, что ползун, в котором он находился, закреплен подвижно вверх-вниз на вертикальных сторонах прямоугольной рамы.

Режим убывающего сопротивления происходит на всем участке выполнения фазы финального усилия при вращении рычага от правого крайнего положения до принятия им верхнего вертикального положения.

При вращении рычага от верхнего вертикального положения до левого крайнего горизонтального положения происходит режим возрастающего облегчения.

Во время вращения рычага от левого крайнего горизонтального положения до нижнего вертикального положения пpоисходит убывающее облегчение движения.

Кроме выше перечисленных режимов сопротивления и облегчения возможны и комбинированные их варианты.

При исходном положении рычага между нижней частью вертикальной линии и правой частью горизонтальной линии, проходящих через центр большой шестерни редуктора, обеспечивается возрастающее сопротивление с переходом на убывающее.

Чтобы обеспечить убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение, необходимо рычаг расположить между правой частью горизонтальной линии и верхней частью вертикальной линии.

При исходном положении рычага между верхней частью вертикальной линии и левой частью горизонтальной происходит режим возрастающего облегчения с переходом на убывающее облегчение движения.

При исходном положении рычага между левой частью горизонтальной линии и нижней частью вертикальной линии создается режим убывающего облегчения с переходом на возрастающий режим сопротивления.

Если отсоединить рычаг от шестерни, то можно выполнять упражнения в режиме постоянного сопротивления. При этом можно изменять сопротивление за счет изменения числа грузовых дисков 7 на кронштейне 8.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет выполнение упражнения в девяти режимах сопротивления и облегчения, создавая при этом необходимое направление движения и сохраняя четыре степени свободы движения ядра.

Увеличение или уменьшение нагрузки на мышцы спортсмена в вертикальной и горизонтальной плоскостях осуществляют за счет изменения соотношений веса ядра и грузовых дисков на рычаге или кронштейне.

С использованием данного устройства создаются условия эффективного управления силой, скоростью и перемещением ядра в фазе финального усилия.

Использование: в спортивной технике, в частности в устройствах для тренировки спортсменов-толкателей ядра. Сущность изобретения: для повышения эффективности тренировок в устройстве предусмотрены: прямоугольная рама 6, соединенная верхней частью с кареткой 5, движущейся по направляющей балке 3. Трос 12 намотан на шкив, насаженный жестко на вал малой шестерни редуктора, закрепленного на задней опоре 1. Трос соединен одним концом с прямоугольной рамой сзади, а другим, огибая блок 14, расположенный на передней части направляющей балки, закреплен спереди. На оси большой шестерни редуктора закреплен одним концом грузовой рычаг 17 с возможностью его вращения и закрепления на этой же шестерне под разными углами. Для обеспечения перемещения движения ядра в вертикальной плоскости вдоль рамы 6 ядро 10 установлено в ползуне 9. В последнем расположен стержень, на конце которого размещено ядро. Стержень имеет возможность осевого смещения и вращательного движения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ТОЛКАТЕЛЕЙ ЯДРА, содержащее установленные на расстоянии между собой опоры, несущие регулируемую по углу наклона направляющую балку с кареткой и ядром на ней, связанной посредством троса и шкива с установленным на задней опоре валом рычага с грузом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем четкой реализации преодоления спортсменом различных переменных режимов сопротивления, оно снабжено размещенным между шкивом и рычагом с грузом редуктором, малая шестерня которого жестко связана со шкивом, прямоугольной рамой с ползуном на ее вертикальных сторонах и размещенным в нем подвижным в осевом направлении с возможностью вращения стержнем, при этом рама связана верхней частью с кареткой, ядро установлено свободно на стержне ползуна, а трос вторым концом закреплен на каретке спереди и охватывает смонтированный на передней части направляющей балки блок. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычаг с грузом установлен на большой шестерне редуктора с возможностью перестановки в исходном положении и фиксации под разными углами.