УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ МЫШЦ Российский патент 2001 года по МПК A63B21/00 A63B23/00 

Изобретение относится к спортивным тренажерам и может быть использовано для тренировки мышц и для специальных тренировок спортсменов в метательных, тяговых и ударных движениях.

Известно изобретение аналогичного названия (авт. св. N 1655522, A 36 B 23/00, 1991), содержащее основание, смонтированную на нем стойку, выполненную трубчатой из телескопически сочлененных между собой частей, четыре ползуна, установленные на ней, рукоятку, входящую в трубчатую систему, один из блоков которой установлен на ползуне, и средство для создания нагрузки, выполненное в виде пружины, имеющей держатели.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность тренировки и ограниченность применения, так как по ходу движения рукоятки невозможно создавать различные переменные режимы.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является "Устройство для тренировки мышц" (патент РФ N 2097083, A 63 B 21/00, 23/00, 1997), которое содержит основание, смонтированную на нем стойку, выполненную из телескопически сочлененных между собой частей, четыре ползуна, установленные на части трубчатой стойки с наибольшим диаметром, и средство для создания нагрузки, выполненное в виде пружины, имеющей держатели, один из держателей пружин смонтирован на первом, начиная сверху, ползуне посредством оси для обеспечения его углового поворота в вертикальной плоскости и имеет фиксатор его углового положения, установленный на втором ползуне, при этом второй держатель пружин смонтирован на четвертом ползуне с возможностью перестановки последнего по высоте, а блок трособлочной системы установлен на третьем ползуне.

Трособлочная система выполнена в виде системы полиспаста, включающей трос, огибающий три блока, два из которых неподвижные и установлены на свободном конце части стойки с наименьшим диаметром, а третий подвижный блок с держателем пружины, установленным с возможностью углового поворота в вертикальной плоскости посредством его перестановки по длине последнего, при этом трос одним концом соединен с рукояткой, а вторым - с верхним концом части стойки с наименьшим диаметром.

Держатели пружин имеют отверстия для размещения концов последних.

Недостатком данного устройства является ограниченность применения, так как по ходу движения рукоятки нагрузка только увеличивается и нет возможности задавать режим быстрого облегчения по оду движения рукоятки при начальном задании определенной нагрузки. Например, это важно для эффективной тренировки боксеров, дзюдоистов и армрестлингистов. Также нет возможности получать и фиксировать силовые характеристики натяжения троса трособлочной системы и перемещение его конца, что важно для анализа и корректировки тренировочного процесса.

Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей и повышения эффективности тренировки спортсменов в видах спорта, основанных на ударных и тяговых движениях, например боксеров, дзюдоистов и армрестлеров, для эффективности тренировок которых необходимо обеспечивать режим быстрого облегчения по ходу движения рукоятки.

Указанная цель в устройстве, содержащем основание, смонтированную на нем стойку, выполненную из телескопически сочлененных между собой трубчатых частей, четыре ползуна, установленных на трубчатой части с наибольшим диаметром, трособлочную систему, выполненную в виде полиспаста, включающую трос, одним концом прикрепленный к верхнему концу части стойки с наименьшим диаметром, а другим концом соединенный с рукояткой и огибающей три блока, два из которых неподвижные и установлены на свободном конце части стойки с наименьшим диаметром, а третий, подвижный, блок соединен с первым держателем пружин, образующим вместе с пружинами и вторым держателем пружин средство для создания нагрузки, при этом первый держатель пружин смонтирован на первом, начиная сверху, ползуне посредством оси для обеспечения углового поворота этого держателя пружин в вертикальной плоскости и имеет фиксатор его углового положения, установленный на втором ползуне, второй держатель пружин смонтирован горизонтально на четвертом ползуне с возможностью перестановки и фиксации последнего по высоте и имеет горизонтальный ряд отверстий для крепления упомянутых пружин, а четвертый неподвижный блок установлен на третьем ползуне, достигается тем, что первый держатель пружин выполнен из двух стержней, размещенных один под другим в вертикальной плоскости и объединенных на одном конце планкой с отверстием для упомянутой оси, а на другом - стягивающей планкой и в этот держатель введены, по одному на каждом стержне, подвижные блоки, перемещающиеся соответственно по верхнему и нижнему стержням, и фиксирующие элементы, задающие диапазон перемещения этих блоков, причем щечки блока верхнего стержня соединены со щечками и подвижного блока упомянутого полиспаста, а щечки блока нижнего стержня соединены с упомянутыми пружинами средства для создания нагрузки, в устройство также дополнительно введены датчики силы натяжения и перемещения троса трособлочной системы и регистрирующее устройство, фиксирующее натяжение и перемещение этого троса.

На чертеже представлено устройство в сборе.

Устройство содержит стойку 1, выполненную трубчатой из телескопически сочлененных между собой частей, смонтированную на основании 2, четыре ползуна 3, 4, 5 и 6, установленные на части трубчатой стойки 1 с наибольшим диаметром, средство создания нагрузки, включающее пружину 7 и держатель пружин 8, держатель пружин 9 (оконтурен пунктиром), состоящий из планки 10, имеющей горизонтальное отверстие, двух стержней верхнего 11 и нижнего 12, подвижного блока 13 с щечками 14, перемещающегося по нижнему стержню 12, подвижного блока 15 с щечками 16, имеющего возможность перемещаться по верхнему стержню 11, стягивающую планку 17, закрепляемую на концах стержней 11 и 12, например, с помощью четырех гаек 18, трособлочную систему, выполненную в виде системы полиспаста, включающую рукоятки 19 и 20, два неподвижных блока 21 и 22, установленные на части стойки 1 с наименьшим диаметром, подвижный блок 23 с щечками 24 и блок 25, установленный на третьем сверху ползуне 5, трос, выполненный составным из двух разъемносоединенных между собой частей 26 и 27.

Часть троса 26 одним концом закреплена в верхней части стойки 1 с наименьшим диаметром, а другой ее конец, огибая подвижный блок 23 и неподвижные блоки 21 и 22, соединяются с рукояткой 19 для одной руки или с рукояткой 28 для двух рук, показанной пунктиром, а часть троса 27 соединяется одним концом с частью троса 26, огибает блок 25, соединяется с рукояткой 20 или имитатором копья 29, показанным пунктиром.

Держатель пружин 8 установлен на четвертом ползуне 6, который установлен на части стойки 1 с наибольшим диаметром с возможностью его перестановки по высоте.

Держатель пружин 9 установлен на первом сверху ползуне 3 посредством оси 30 для обеспечения его углового поворота в вертикальной плоскости и имеет фиксатор 31 его углового поворота, установленный на втором ползуне 4.

Пружины 7 установлены в держателях пружин 8 и 9. В держателе пружин 8 посредством их размещения в отверстиях 33, а в держателе 9 посредством отверстия 34 в щечке 14 блока 13.

Трособлочная система соединена с держателем пружин 9 с помощью соединения 35, связывающего щечки 16 блока 15 и щечки 24 блока 23.

Устройством пользуются следующим образом.

Прежде чем выполнить то или иное упражнение, необходимо установить фиксатор 31 в такое положение, при котором держатель 9 принял бы в исходном положении необходимый угол. Затем необходимое количество пружин 7 устанавливаем под определенным углом между держателями 8 и 9. Затем, опуская вниз или поднимая вверх, второй держатель 8 с помощью ползуна 6, подбираем исходную силу сопротивления нагрузки устройства.

Если необходимо выполнить тяговые движения сверху вниз, то соответствующая рукоятка 19 для одной руки или 28 для двух рук соединяется с частью троса 26, а перед выполнением горизонтальных тяговых движений или движений снизу вверх верхний конец части троса 27 соединяется с частью троса 26, а второй конец части троса 27, огибая блок 25, соединяется с рукояткой 20 или имитатором копья 29 соответственно выполняемому упражнению.

При выполнении тягового движения наряду с перемещением рукоятки происходит поворот на определенный угол держателя пружин 9.

Повороту этого держателя противодействуют растягивающиеся пружины 7. При этом по мере поворота держателя пружин 9 подвижный блок 13 нижнего стержня 12 перемещается ближе к оси 30, а подвижный блок 15 верхнего стержня 11 удаляется от оси 30. Происходит динамичное изменение плеч приложения сил. Плечо (рычаг) приложения сил, воздействующих на нижний стержень 12, уменьшается и, наоборот, плечо приложения силы, воздействующей на верхний стержень 11, увеличивается, т.е. результирующее воздействие силы пружин 7 на нижний стержень 12 уменьшается, а результирующее воздействие силы спортсмена, прикладывающейся к рукоятке 19 или 20, передаваемое через трособлочную систему на верхний стержень 11, увеличивается. Эти изменения происходят непрерывно на всем участке движения. Таким образом, сопротивление нагрузки резко уменьшается от максимальной заданной в начальный момент тягового движения до минимальной в конечном положении рукоятки. При принятии рукоятки исходного положения пружины 7 возвращают в исходное положение держатель пружин 9. Так, занимающийся может повторить необходимое количество раз данное движение, преодолевая заданное сопротивление.

Изменяя углы и количество закрепления пружин, можно создавать множество (огромное количество) режимов сопротивления.

Изменение угла закрепленных пружин становится возможным за счет предусмотрения большого количества отверстий на держателе пружин 8.

Расширение функциональных возможностей обеспечивается путем динамичного изменения нагрузочного сопротивления. К тем функциональным возможностям, что обеспечивалось прототипом, а именно при занятиях атлетической гимнастикой, при имитации метательных, бросковых, гребковых движений пловцами и гребцами, а также для тренировки армрестлингистов (борцов на руках), добавляется возможность использования предлагаемого устройства для специальных тренировок боксеров, дзюдоистов и других видов спорта, где требуется очень быстрое изменение сопротивления нагрузки при осуществлении движений, что и обеспечивается предлагаемым устройством.

Для более точного задания начального положения подвижных блоков на стержнях 11 и 12 держателя пружин 9 целесообразно ввести фиксирующие элементы, выполненные в виде втулок 36 и 37, закрепленных и размещенных неподвижно на стержнях 11 и 12 соответственно в требуемом положении. Это позволяет уточнить положение блоков 13 и 15 при дискретном изменении положения фиксатора 31.

Для эффективности тренировок и наблюдения за динамикой результатов во многих случаях необходимо знать силовые характеристики и характеристики перемещения конца троса (путь и скорость), а также регистрировать их, чтобы можно было анализировать их во время и после проведения тренировок. Поэтому целесообразно прикрепление части троса 26 к верхней части стойки 1 с наименьшим диаметром осуществлять через силовой датчик натяжения 38, а между блоками 21 и 22 установить датчик перемещения 39, определяющий перемещение троса трособлочной системы (показаны пунктиром). Оба датчика электрически связаны с регистрирующим устройством 40 проводниками 41 и 42, например с самописцем, работающим в реальном масштабе времени, или персональным компьютером. Последнее предпочтительнее.

Возможности задания различных режимов можно увеличить, если в держателе пружин 9 верхний стержень 11 шарнирно соединить с объединяющей планкой 10, имеющей отверстие для оси 30, а стягивающая планка 17 выполнена таким образом, что можно изменить ее длину, т.е. обеспечить возможность изменения взаимного положения стержней 11 и 12 относительно друг друга в вертикальной плоскости. Это позволяет плавно изменять траекторию движения держателя пружин 9 и, следовательно, динамику изменения нагрузки.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает расширенными функциональными возможностями, поскольку позволяет тренироваться спортсменам разных видов спорта, в том числе боксерам, каратистам, где требуется быстрое изменение нагрузки.

Возможность регистрировать, а в последующем и анализировать силовые характеристики и характеристики перемещения конца троса трособлочной системы в реальном масштабе времени позволяет прослеживать и корректировать тренировочный процесс в динамике, способствуя повышению эффективности тренировок и мастерства спортсменов.

Использование заявленного изобретения позволяет осуществить расширение функциональных возможностей и повышение эффективности тренировки спортсменов в видах спорта, основанных на тяговых и ударных движениях, например боксеров, дзюдоистов и армрестлеров. Устройство содержит основание, смонтированную на нем стойку, выполненную из телескопически сочлененных между собой трубчатых частей, четыре ползуна, установленных на трубчатой части с наибольшим диаметром, трособлочную систему, выполненную в виде полиспаста, включающую трос, одним концом прикрепленный к верхнему концу части стойки с наименьшим диаметром, а другим концом соединенный с рукояткой и огибающий три блока, два из которых неподвижные и установлены на свободном конце части стойки с наименьшим диаметром, а третий, подвижный, блок соединен с первым держателем пружин, образующим вместе с пружинами и вторым держателем пружин средство для создания нагрузки. При этом первый держатель пружин смонтирован на первом, начиная сверху, ползуне посредством оси для обеспечения углового поворота этого держателя в вертикальной плоскости и имеет фиксатор его углового положения, установленный на втором ползуне. Второй держатель пружин смонтирован горизонтально на четвертом ползуне с возможностью перестановки и фиксации последнего по высоте и имеет ряд горизонтальных отверстий для крепления упомянутых пружин. Четвертый неподвижный блок установлен на третьем ползуне. Отличительной особенностью является то, что первый держатель пружин выполнен из двух стержней, размещенных один под другим в вертикальной плоскости и объединенных на одном конце планкой с отверстием для упомянутой оси, а на другом - стягивающей планкой и в него дополнительно введены по одному на каждый стержень подвижные блоки, перемещающиеся соответственно по верхнему и нижнему стержням, и фиксирующие элементы, задающие диапазон перемещения блоков. При этом щечки блока верхнего стержня соединены со щечками подвижного блока полиспаста, а щечки блока нижнего стержня соединены с упомянутыми пружинами средства для создания нагрузки. В устройство также введены дополнительно датчики силы натяжения и перемещения троса трособлочной системы и устройство, регистрирующее силу натяжения и перемещения этого троса. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для тренировки мышц, содержащее основание, смонтированную на нем стойку, выполненную из телескопически сочлененных между собой трубчатых частей, четыре ползуна, установленных на трубчатой части с наибольшим диаметром, трособлочную систему, выполненную в виде системы полиспаста, включающую трос, одним концом прикрепленный к верхнему концу части стойки с наименьшим диаметром, другим концом соединенный с рукояткой и огибающий три блока, два из которых неподвижные и установлены на свободном конце части стойки с наименьшим диаметром, а третий, подвижный блок, соединен с первым держателем пружин, образующим вместе с пружинами и вторым держателем пружин средство для создания нагрузки, при этом первый держатель пружин смонтирован на первом, начиная сверху, ползуне посредством оси для обеспечения углового поворота этого держателя пружин в вертикальной плоскости и имеет фиксатор его углового положения, установленный на втором ползуне, второй держатель пружин смонтирован горизонтально на четвертом ползуне с возможностью перестановки и фиксации последнего по высоте и имеет горизонтальный ряд отверстий для крепления упомянутых пружин, а четвертый неподвижный блок установлен на третьем ползуне, отличающееся тем, что первый держатель пружин выполнен из двух стержней, размещенных один под другим в вертикальной плоскости и объединенных на одном конце планкой с отверстием для упомянутой оси, а на другом - стягивающей планкой, и в этот держатель введены, по одному на каждом стержне, подвижные блоки, перемещающиеся, соответственно, по верхнему и нижнему стержням, и фиксирующие элементы, задающие диапазон перемещения этих блоков по стержням, причем щечки блока верхнего стержня соединены со щечками подвижного блока упомянутого полиспаста, а щечки блока нижнего стержня соединены с упомянутыми пружинами средства для создания нагрузки, в устройство также дополнительно введены датчики силы натяжения и перемещения троса трособлочной системы и электрически связанное с ними устройство, регистрирующее ее силу натяжения и перемещения этого троса. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутые фиксирующие элементы выполнены в виде втулок, размещенных на верхнем и нижнем стержнях и закрепленных на них в требуемом положении. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что верхний стержень первого держателя пружин шарнирно соединен с объединяющей планкой, имеющей отверстия для оси, а стягивающая планка выполнена таким образом, что можно изменять ее длину. 4. Устройство по одному из пп.1 - 3, отличающееся тем, что упомянутый конец троса трособлочной системы прикреплен к верхнему концу части стойки с наименьшим диаметром через датчик силы натяжения, электрически соединенный с упомянутым регистрирующим устройством. 5. Устройство по одному из пп.1 - 4, отличающееся тем, что трос трособлочной системы связан с датчиком перемещения, электрически соединенным с упомянутым регистрирующим устройством.