БЕГУЩАЯ ДОРОЖКА Российский патент 2003 года по МПК A63B22/02 

Изобретение относится к тренажерам, а более конкретно - к "бегущим" дорожкам, используемым для тренировки бегунов на спринтерских дистанциях, а также для получения информации о качестве бега.

Известна бегущая дорожка по патенту Российской Федерации 2174424 С1, кл. А 63 В 22/02, 24/00, содержащая основание, приводную ленту, систему управления, включающую источник питания, таймеры, резисторы, реле, размыкающие контакты зон разбега, тренировки и финиширования, замыкающие контакты зоны тренировки, размыкающий и замыкающий контакты реле пускателя, парные замыкающие контакты зоны торможения, реле питания электродвигателя и его обмотки возбуждения, парные замыкающие контакты зон разбега и тренировки, повышающие трансформаторы, блок повышающих и понижающих трансформаторов, блок резисторов, выпрямители, парные последовательно соединенные размыкающие контакты зон разбега, тренировки и финиширования, парные катушки стартовых упоров и выключатель, причем вход парных замыкающих контактов зоны разбега подключен через выключатель к положительному полюсу источника питания, а выход - к входу таймера, выходом подсоединенного к входу катушки реле зоны разбега, вход замыкающего контакта реле зоны разбега подключен к входу парных замыкающих контактов реле зоны разбега, а выход - к катушке пускателя через его размыкающий контакт, входы парных замыкающих контактов зоны тренировки подсоединены к замыкающему контакту реле пускателя, выходы - к катушкам первого и второго реле через первый и второй таймеры, входы первого и второго замыкающих и размыкающих контактов первого реле зоны тренировки параллельно соединены между собой и подключены к замыкающему контакту реле пускателя, выход первого размыкающего контакта реле зоны тренировки подключен к электродвигателю через блок понижающих и повышающих трансформаторов, выпрямитель, парные последовательно соединенные размыкающие контакты зоны финиширования и первый размыкающий контакт реле питания электродвигателя, выход электродвигателя - к входу второго размыкающего контакта реле питания электродвигателя, вход первого замыкающего контакта реле питания электродвигателя подключен к входу его первого размыкающего контакта, а выход - к выходу электродвигателя, вход электродвигателя соединен с входом второго замыкающего контакта реле питания электродвигателя, выход второго размыкающего контакта первого реле зоны тренировки подключен к входу обмотки возбуждения электродвигателя через блок резисторов, выпрямитель, парные последовательно соединенные размыкающие контакты зоны финиширования и первый размыкающий контакт реле питания обмотки возбуждения, выход обмотки возбуждения подключен к входу второго размыкающего контакта реле питания обмотки возбуждения, вход первого замыкающего контакта которого подключен к входу его первого размыкающего контакта, а выход - к входу обмотки возбуждения, подключенной к входу второго замыкающего контакта реле питания обмотки возбуждения, выход первого замыкающего контакта первого реле зоны тренировки подключен к блоку понижающих и повышающих трансформаторов через первый размыкающий контакт второго реле зоны тренировки и повышающий трансформатор первого реле, выход второго замыкающего контакта первого реле зоны тренировки подключен к входу блока резисторов через второй размыкающий контакт второго реле зоны тренировки и резистор первого реле, первый замыкающий контакт реле зоны тренировки входом подключен к выходу первого замыкающего контакта первого реле, а выходом - к входу повышающего трансформатора первого реле зоны тренировки через первый размыкающий контакт третьего реле зоны тренировки и повышающий трансформатор второго реле зоны тренировки, второй замыкающий контакт второго реле зоны тренировки входом подключен к выходу второго замыкающего контакта первого реле зоны тренировки, а выходом - к входу резистора через второй размыкающий контакт третьего реле зоны тренировки и резистор второго реле зоны тренировки, парные замыкающие контакты зоны торможения входом подключены к выходу второго замыкающего контакта первого реле зоны тренировки, а выходом - к катушкам реле питания электродвигателя и обмотки возбуждения через таймер, вход последовательно соединенных размыкающих контактов зон разбега и тренировки подключен к входу парных замыкающих контактов первого реле зоны тренировки, а выход - к катушке пускателя через вход переключателя и размыкающий контакт пускателя, выход парных последовательно соединенных размыкающих контактов зоны тренировки подключен к катушке пускателя через переключатель, парные последовательно соединенные размыкающие контакты зоны финиширования и размыкающий контакт пускателя, вход парных катушек стартовых упоров подключен к выходу второго замыкающего контакта первого реле зоны тренировки, выходы вторых замыкающих контактов реле питания электродвигателя и обмотки возбуждения, выход катушки пускателя, катушек реле зон разбега, тренировки и торможения и уборки стартовых упоров подключены к отрицательному полюсу источника питания.

Недостатком аналога является неполное соответствие временного срабатывания таймеров зоны тренировки с вариативной скоростью приводной ленты при ограниченной длине тренировочной площадки, при которой при малой скорости приводной ленты вероятна возрастающая транспортировка бегуна вперед, а при большой скорости приводной ленты - транспортировка назад, навстречу с неподвижной платформой стартового ускорения, грозящей бегуну падением назад.

Предлагаемое изобретение устраняет этот недостаток путем применения инерционного контактного устройства.

Технический результат изобретения - повышение эффективности торможения приводной ленты.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной бегущей дорожке, содержащей источник питания, приводную ленту, электродвигатель, обмотку возбуждения, пускатель, систему управления с таймерами, резисторами, реле, замыкающими и размывающими контактами, катушками, трансформаторами и выпрямителями, согласно изобретению в систему управления включено инерционное контактное устройство, содержащее стержень с контактом на внешнем его торце, горизонтальную направляющую, плашку с внутренней резьбой, стойку со сферическим отверстием, болт, пружину, диск, приводной валик и корпус с внутренними горизонтальными кольцевыми проводниками и внешними клеммами, причем стержень с контактом на внешнем его торце помещен в горизонтальную направляющую, болт - в сферическое отверстие стойки и резьбу плашки, плашка помещена в горизонтальную направляющую, пружина с одной стороны закреплена к плашке, а с другой - к внутреннему торцу стержня, стойка закреплена на диске, диск - на приводном валике, валик соединен с механической частью привода, вход одной клеммы подключен к выходу первого замыкающего контакта реле питания электродвигателя, а выход другой клеммы соединен с выходом электродвигателя.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено инерционное контактное устройство; на фиг. 2 - соединения инерционного контактного устройства в электросхеме управления приводом бегущей дорожки; на фиг.3 - бегущая дорожка с зонами тренировки.

Сущность инерционного контактного устройства и его соединения в системе управления бегущей дорожки поясняется чертежами.

Инерционное контактное устройство /фиг.1/ системы управления /фиг.2/ бегущей дорожки /фиг. 3/ содержит стержень 1 с контактом 2 на внешнем торце, горизонтальную направляющую 3 стержня 1, плашку 4 с внутренней резьбой 5, стойку 6 со сферическим отверстием 7, болт 8, направляющую 9 плашки 4, пружину 10, диск 11, приводной валик 12, корпус 13 с внутренними горизонтальными кольцами проводников 14 и внешними клеммами 15, причем стержень 1 с внешним контактом 2 помещен в горизонтальную направляющую 3, болт 8 - в сферическое отверстие 7 стойки 6 и резьбу 5 плашки 4, плашка 4 помещена в горизонтальную направляющую 9, пружина 10 закреплена с одной стороны к плашке 4, а с другой - к внутреннему торцу стержня 1, стойка 6 закреплена на диске 11, диск 11 - на приводном валике 12, валик 12 соединен с механической частью привода, вход одной клеммы 15 подключен к выходу первого замыкающего контакта 16 реле питания электродвигателя 17, а выход другой клеммы 15 соединен с выходом якоря электродвигателя 17.

Электрическая система управления бегущей дорожки содержит электродвигатель 17, обмотку 18 возбуждения, пускатель с катушкой 19, замыкающим контактом 20 реле, замыкающим и размыкающим контактами 21, 22, парные параллельно соединенные между собой замыкающие контакты 23 зоны "г" торможения, их таймер 24 и парные катушки 25, замыкающие и размыкающие контакты 16, 26 реле переключения проводов питания электродвигателя 17 и обмотки 18 возбуждения, парные последовательно соединенные размыкающие контакты 27, 28 зоны "в" финиширования, парные параллельно соединенные между собой замыкающие контакты 29 зоны "а" разбега, их таймер 30, катушка 31 и замыкающий контакт 32, парные параллельно соединенные между собой замыкающие контакты 33 зоны "б" тренировки. Их таймеры 34, катушки 35, замыкающие и размыкающие контакты 36, 37 реле, повышающие трансформаторы 38, блок 39 понижающих и повышающих трансформаторов, выпрямитель 40, резисторы 41, блок 42 резисторов, парные последовательно соединенные между собой размыкающие контакты 43, 44, 45 зон "а", "б", "в" разбега, тренировки и финиширования, их переключатель 46, парные катушки 47 стартовых упоров и выключатель 48 парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 29 зоны "а" разбега и инерционное контактное устройство 49,
причем
вход парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 29 зоны "а" разбега подключен к положительному полюсу источника питания через выключатель 48, а выход - к входу таймера 30, выходом подключенным к входу катушки 31,
вход замыкающего контакта 32 реле подключен к входу парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 29, а выход - к катушке 19 пускателя через размыкающий контакт 22 пускателя,
входы парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 33 зоны "б" тренировки подключены к положительному полюсу источника питания через замыкающий контакт 20 реле пускателя, а выходы - к катушкам 35 через таймеры 34,
входы замыкающих и размыкающих контактов 36, 37 первого реле зоны "б" тренировки параллельно соединены между собой и подключены к выходу замыкающего контакта 20 реле пускателя, где
выход первого размыкающего контакта 37 подключен к двигателю 17 через блок 39 понижающих и повышающих трансформаторов, выпрямитель 40, парные последовательно соединенные размыкающие контакты 27 зоны "в" финиширования и первый размыкающий контакт 26 реле переключения проводов питания двигателя 17, а выход двигателя 17 - к отрицательному полюсу источника питания через второй размыкающий контакт 26,
вход первого замыкающего контакта 16 подключен к входу первого размыкающего контакта 26, а выход - к выходу двигателя 17 через инерционное контактное устройство 49 и через вход двигателя 17 - к отрицательному полюсу источника питания через второй замыкающий контакт 16,
выход второго размыкающего контакта 37 первого реле зоны "б" тренировки подключен к входу обмотки 18 возбуждения через блок 42 резисторов, выпрямитель 40, парные последовательно соединенные размыкающие контакты 28 зоны "в" финиширования и первый размыкающий контакт 26 реле переключения проводов питания обмотки 18 возбуждения, а выход обмотки 18 возбуждения - к отрицательному полюсу источника питания через второй размыкающий контакт 26,
вход первого замыкающего контакта 16 подключен к входу первого размыкающего контакта 26, а выход - к выходу обмотки 18 возбуждения и через вход обмотки 18 возбуждения - к отрицательному полюсу источника питания через второй замыкающий контакт 16,
выход первого замыкающего контакта 36 первого реле зоны "б" тренировки подключен к блоку 39 понижающих и повышающих трансформаторов через первый размыкающий контакт 37 второго реле и повышающий трансформатор 38 первого реле,
выход второго замыкающего контакта 36 первого реле зоны "б" тренировки подключен к входу блока 42 резисторов через второй размыкающий контакт 37 второго реле и резистор 41 первого реле,
первый замыкающий контакт 36 второго реле входом подключен к выходу первого замыкающего контакта 36 первого реле, а выходом - к входу повышающего трансформатора 38 первого реле через первый размыкающий контакт 37 третьего реле и повышающий трансформатор 36 второго реле /на чертеже не показано/,
второй замыкающий контакт 36 второго реле входом подключен к выходу второго замыкающего контакта 36 первого реле, а выходом - к входу резистора 41 первого реле через второй размыкающий контакт 37 третьего реле и резистор 41 второго реле /на чертеже не показано/,
парные параллельно соединенные между собой замыкающие контакты 23 зоны "г" торможения входом подключены к выходу второго замыкающего контакта 36 первого реле зоны "б" тренировки, а выходом - к катушкам 25 реле переключения проводов питания двигателя 17 и обмотки 18 возбуждения через таймер 24,
вход последовательно соединенных размыкающих контактов 43, 44 зон "а", "б" разбега и тренировки подключен к входу парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 33, а выход - к катушке 19 пускателя через вход переключателя 46 и размыкающий контакт 22 пускателя, вариантом, выход парных последовательно соединенных размыкающих контактов 44 зоны "б" тренировки подключен к катушке 19 пускателя через переключатель 46, парные последовательно соединенные размыкающие контакты 45 зоны "в" финиширования и размыкающий контакт 22 пускателя,
вход парных катушек 47 стартовых упоров подключен к выходу второго замыкающего контакта 36 первого реле зоны "б" тренировки, а
выход катушки 19 пускателя, катушек 31, 35, 25 реле зон "а", "б", "г" разбега, тренировки и торможения и парных катушек 47 стартовых упоров подключены к отрицательному полюсу источника питания.

Далее элементы системы зоны "б" тренировки имеют аналогичное продолжение.

Работа.

В соответствии со спортивной подготовкой бегуна перед тренировкой на пульте управления устанавливается скорость приводной ленты путем включения соответствующего трансформатора в блоке 39 цепи питания двигателя 17 и резистора в блоке 42 цепи питания обмотки 18 возбуждения, включается и питание парных. параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 29 зоны "а" разбега выключателем 48.

Инерционное контактное устройство 49 должно находиться в отрегулированном состоянии, при котором обеспечивается минимальное натяжение пружины 10 посредством болта 8. При такой регулировке при малом вращении диска 11 контакт 2, установленный на внешнем торце стержня 1, помещенного в горизонтальную направляющую 3, свободно размыкается относительно горизонтальных кольцевых проводников 14.

При вхождении в зону "а" разбега нога бегуна взаимодействует с одним из парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 29, в результате чего с задержкой кратковременно включается питание катушки 31 путем питания от таймера 30 при работе цепи: вход выключателя 48 подключен к положительному полюсу источника питания, а выход - к входу парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 29 зоны "а" разбега, выходом подключенным к входу катушки 31 через таймер 30, а катушка 31 выходом - к отрицательному полюсу источника питания. При этом с задержкой включатся цепь пускового питания катушки 19 пускателя и замыкающего контакта 20 реле пускателя, входом подключенным к положительному полюсу источника питания при работе цепи: вход замыкающего контакта 32 реле зоны "а" разбега подключен к входу парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 29, а выход - к входу катушки 19 пускателя через размыкающий контакт 22 пускателя, а выход катушки 19 пускателя - к отрицательному полюсу источника питания. Также с задержкой включится пусковое питание двигателя 17 по цепи: выход замыкающего контакта 20 реле пускателя подключен к двигателю 17 через первый размыкающий контакт 37 первого реле зоны "б" тренировки, блок 39 понижающих и повышающих трансформаторов, выпрямитель 40, парные последовательно соединенные размыкающие контакты 27 зоны "в" финиширования и первый размыкающий контакт 26 реле переключения проводов питания двигателя 17, а выход - к отрицательному полюсу источника питания через второй размыкающий контакт 26. При этом двигатель 17 включится в работу с заданной начальной скоростью, определенной трансформатором блока 39. Одновременно с задержкой включится пусковое питание обмотки 18 возбуждения при работе цепи: вход второго размыкающего контакта 37 первого реле зоны "б" тренировки подключен к входу первого размыкающего контакта 37, а выход - к входу обмотки 18 возбуждения через блок 42 резисторов, выпрямитель 40, парные последовательно соединенные размыкающие контакты 28 зоны "в" финиширования и первый размыкающий контакт 26 реле переключения проводов питание обмотки 18 возбуждения, а выход обмотки 18 возбуждения - к отрицательному полюсу источника питания через второй размыкающий контакт 26. При этом двигатель 17 с задержкой обеспечит скорость приводной ленты в соответствии с установленным резистором блока 42.

Задержка включения приводной ленты и ее пусковая скорость позволяют бегуну отойти от заднего края бегущей дорожки и войти в зону "б" тренировки, а при безопорном мгновении бега - исключить пусковой рывок на ногу. При этом включится питание катушки 19 пускателя: вход парных последовательно соединенных размыкающих контактов 43, 44 зон "а", "б" разбега и тренировки параллельно подключен к входу парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 33 зоны "б" тренировки, а выход - к катушке 19 пускателя через вход переключателя 46 пульта управления и размыкающий контакт 22 пускателя, что обеспечит питание катушки 19 пускателя, двигателя 17 и обмотки 18 возбуждения по вышеописанным цепям, возможность их кратковременного отключения при взаимодействии ноги с парными последовательно соединенными размыкающими контактами 27, 28 зоны "в" финиширования при отключении парных последовательно соединенных размыкающих контактов 45 зоны "в" финиширования, обеспечивающих поточную тренировку бегунов, полное отключение двигателя 17 и обмотки 18 возбуждения при взаимодействии ноги с парными последовательно соединенными размыкающими контактами 44 зоны "б" тренировки в случае отклонения от прямолинейного бега, а также полное отключение двигателя 17 при включении переключателем 46 парных последовательно соединенных размыкающих контактов 45 при одиночной тренировке: выход парных последовательно соединенных размыкающих контактов 44 зоны "б" тренировки подключен к катушке 19 пускателя через переключатель 46, парные последовательно соединенные размыкающие контакты 45 зоны "в" финиширования и размыкающий контакт 22 пускателя, а выход катушки 19 пускателя - к отрицательному полюсу источника питания.

Во всех случаях отключения двигателя 17 бегун покидает приводную ленту со скоростью, равной разности между собственной скоростью и замедляющейся скоростью приводной ленты, что облегчает финиширование.

Уборка стартовых упоров осуществляется работой цепи: вход парных катушек 47 стартовых упоров подключен к выходу параллельно подключенных между собой замыкающих и размыкающих контактов 36, 37 первого реле зоны "б" тренировки, а выход к отрицательному полюсу источника питания, где уборка осуществляется в результате взаимодействия ноги бегуна с одним из парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 33 первого реле зоны "б" тренировки с последующим включением замыкающего контакта 36 этого реле, что обеспечивает дополнительную безопасность при случайной транспортировке бегуна из зоны "б" в зону "а" разбега.

При случайной транспортировке бегуна нога взаимодействует с одним из параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 23 зоны "г" торможения, обеспечивая торможение привода путем переключения проводов питания двигателя 17 и обмотки 18 возбуждения, обеспечивающее обратный момент якоря двигателя 17, а контроль длительности торможения осуществляет инерционное контактное устройство 49, инерционно связанное с механической частью привода и электрической цепью: вход парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 23 зоны "г" торможения подключен к выходу замыкающего контакта 36 первого реле зоны "б" тренировки, а выход - к катушкам 25 реле переключения проводов двигателя 17 через таймер 24, а вход первого размыкающего контакта 26 реле переключения проводов подключен к входу первого замыкающего контакта 16, а выход первого замыкающего контакта 16 - к выходу двигателя 17 через контакт 2 /фиг.1/, внутренние горизонтальные кольцевые проводники 14 и клеммы 15 инерционного контактного устройства 49 и через вход двигателя 17 - к отрицательному полюсу источника питания через второй замыкающий контакт 16, при этом двигатель 17 и приводная лента перейдут в режим контроля длительности торможения.

Переключение произойдет и с цепью переключения проводов питания обмотки 18 возбуждения: вход катушки 25 реле переключения проводов питания обмотки 18 возбуждения подключен к выходу таймера 24, а вход первого замыкающего контакта 16 реле переключения проводов подключен к входу первого размыкающего контакта 26, а выход - к выходу обмотки 18 возбуждения и через вход обмотки 18 возбуждения - к отрицательному полюсу источника питания через второй замыкающий контакт 16, при этом электромагнитный поток обмотки 18 возбуждения усиливает режим торможения якоря двигателя 17.

Отключение системы торможения осуществляется натяжением пружины 10 при ослаблении центробежных сил стержня 1 перед остановкой механической части привода, а также работой цепи: вход парных последовательно соединенных размыкающих контактов 43 зоны "а" разбега подключен к входу парных параллельно соединенных между собой замыкающих контактов 33 зоны "б" тренировки и параллельно - к выходу замыкающего контакта 20 реле пускателя, а выход - к входу катушки 19 пускателя через парные последовательно соединенные размыкающие контакты 44 зоны "б" тренировки, вход переключателя 46 или через переключатель 46 и размыкающий контакт 22 пускателя, при этом отключается замыкающий контакт 20 реле пускателя и полностью привод, не вызывающий необходимость торможения.

Изобретение обеспечивает вхождение бегуна на приводную ленту и выход от нее, варьирование скоростью приводной ленты в зависимости от скорости бегуна и его спортивной подготовки, индивидуальную и поточную тренировки, отключение привода при отклонении от прямолинейного бега, адекватная продолжительность торможения привода в зависимости от скорости приводной ленты при случайной транспортировке бегуна.

Бегущая дорожка предназначена для тренировки бегунов, а также получения информации о качестве бега и позволяет повысить эффективность торможения приводной ленты. Инерционное контактное устройство содержит стержень с контактом на внешнем его конце, горизонтальную направляющую, планку с внутренней резьбой, стойку со сферическим отверстием, болт, пружину, диск, приводной валик и корпус с внутренними горизонтальными кольцевыми проводниками и внешними клеммами. Стержень с контактом на внешнем его торце помещен в горизонтальную направляющую, болт - в сферическое отверстие стойки и резьбу плашки, а плашка установлена в горизонтальную направляющую. Пружина с одной стороны закреплена к плашке, а с другой - к внутреннему торцу стержня. Стойка закреплена на диске, а диск - на приводном валике. Валик соединен с механической частью привода. Вход одной клеммы подключен к выходу первого замыкающего контакта реле питания электродвигателя. Выход другой клеммы соединен с выходом электродвигателя. 3 ил.

Бегущая дорожка, содержащая источник питания, приводную ленту, электродвигатель, обмотку возбуждения, пускатель, систему управления с таймерами, резисторами, реле, замыкающими и размыкающими контактами, катушками, трансформаторами и выпрямителями, отличающаяся тем, что в систему управления включено инерционное контактное устройство, содержащее стержень с контактом на внешнем его торце, горизонтальную направляющую, плашку с внутренней резьбой, стойку со сферическим отверстием, болт, пружину, диск, приводной валик и корпус с внутренними горизонтальными кольцевыми проводниками и внешними клеммами, причем стержень с контактом на внешнем его торце помещен в горизонтальную направляющую, болт - в сферическое отверстие стойки и резьбу плашки, плашка помещена в горизонтальную направляющую, пружина с одной стороны закреплена к плашке, а с другой - к внутреннему торцу стержня, стойка закреплена на диске, диск - на приводном валике, валик соединен с механической частью привода, вход одной клеммы подключен к выходу первого замыкающего контакта реле питания электродвигателя, а выход другой клеммы соединен с выходом электродвигателя.