УНИВЕРСАЛЬНАЯ АКРОБАТИЧЕСКАЯ ДОРОЖКА 2007 Российский патент 2010 года по МПК A63B5/16 A63C19/04 

Изобретение относится к техническим средствам спорта, а именно группе спортивных дорожек, и входит в типовой комплект спортивно-технического оборудования гимнастических залов. Широко используется спортсменами разных видов спорта для тренировки, а акробатами - и для турниров.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ВЫБОР АНАЛОГА

Уровень техники четко представлен акробатической дорожкой, которая сегодня имеет широкое распространение и применяется как на тренировочных занятиях, так и на ответственных международных соревнованиях. Основанная на кинематической схеме «гибкая балка на двух опорах», она примечательна только одним достоинством - сравнительно высокой эффективностью. ВСЕ остальные требования к дорожке изготовителями были оставлены без внимания. Начиная с травмоопасности. Это становится очевидным, бросая беглый взгляд на помещенный нами в приложение комплекс требований.

Выигрыш по эффективности был получен отказом от многослойных массоемких щитов фанеры опорной площадки «АД-ВИСТИ» (Russian gymnastic equipment. VISTI, Moscow, 1994. Л.1) и формированием опорной части снаряда «легким упругим телом» - рядом, поперек дорожки, взаимно параллельно лежащих в одной плоскости стержней из стеклокомпозита (fiberglass - нем., отсюда ее название: «фиберглассовая»). Концы стержней располагаются на массивной опоре линейного типа - металлической конструкции, лежащей на полу. Сверху на ряд стержней положен MAT В ВИДЕ цельной по длине ЛЕНТЫ ПЕНОПОЛИЭТИЛЕНА. Средства регулирования рабочих свойств отсутствуют. ЛИШЕННАЯ ИЗОМЕТРИИ по площади, НЕ НАДЕЛЕННАЯ СПОСОБНОСТЬЮ АДАПТИРОВАНИЯ к спортсменам, юным и разным по массе, мастерству, ДОРОЖКА НЕ ПРЕДОПРЕДЕЛЯЕТ КОРОТКОГО ПУТИ к цели тренировок.

Учитывая общий признак - применение композитных стержней в качестве основы упругой площадки, реально существующая и до сих пор употребляемая фиберглассовая дорожка принята нами в качестве аналога; патент для нее в реестре не обнаружен, вероятно, потому что впервые предложение о применении композитных стержней в качестве упругого тела для акробатических дорожек было сделано раньше, наш патент: Акробатическая дорожка. (51) 1430039, 4 А63В 5/16, 10.12.86. Щежин Б., Щежин В. (Л.2).

ПРОТОТИП, ЕГО КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

В качестве прототипа принята Универсальная акробатическая дорожка, 2005126637/12(029919) от 28.08.05. Щежин Б. (Л.3), содержащая основание, выполненное из одного слоя цилиндрической формы пневмокамер, ориентированных поперек оси дорожки, уложенное на основание покрытие в виде щитов из эластичного легкого материала, с армоэлементами на разных уровнях в два слоя с их Х-образным взаимным расположением и крепление покрытия к полу посредством «отбортовки» с застежкой «молния», при этом основание уложено на демпфер безопасности из свободно под всей дорожкой лежащих блоков эластичного, энергоемкого при механической деформации материала, выполненных с выемками формы овала для размещения пневмокамер, последние выполнены как прочные, тонкие, бесшовные по длине и с внутренним гермослоем.

НЕДОСТАТКИ ПРОТОТИПА И АНАЛОГА

Все наши исследования ПРОТОТИПА по определению работоспособности, эффективности работы, комфортности общения со спортивным снарядом, выявлению реальной безопасности пользования, определению общей износостойкости подтвердили основные идеи построения СОВЕРШЕННОГО спортивного снаряда и соответствие принятым основным конструктивным решениям. Вместе с тем, выявлены и недостатки. О прототипе: тормозом для начало производства НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ спортивных снарядов ПРЕЖДЕ ВСЕГО оказалась недостаточная эффективность действия разработанной дорожки. Напомним, что показателем эффективности дорожки, как упругого тела, является коэффициент восстановления. Нами он определялся по мотивам патента №2020989, «Способ контроля рабочих свойств акробатических дорожек и устройство для его осуществления», от 12.02.91, Щежин Б. (Л.4). Использовалась также ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ видеосъемка процесса падения/подъема перед метр-экраном ИНДЕНТОРА - шарового тела, «аналога» человека.

Для вычисления приведенной подвижной массы («паразитной массы»), реально проявляемой себя в «ЯМКЕ ПРОДАВЛИВАНИЯ», проводилось целевое осциллографирование, откуда определялись необходимые для расчета фактические частоты колебаний опорной части снаряда.

Для прототипа коэффициент восстановления оказался меньше, чем для фиберглассовой дорожки (аналога). Основная причина «пряталась» в длине пневмокамер дорожки. В самом деле, при мощном и коротком толчке спортсмена усилие реакции достигает 600-800 кг при продолжительности импульса силы до 0.1 сек. Поэтому ударное смещение стенок камеры под ногой спортсмена при толчке вызывает мощную волну давления воздуха, которая распространяясь внутри по длине камеры (25 м), рассеивает в окружающую среду заметную часть энергии толчка. В этом основная причина пониженной эффективности АД - ПРОТОТИПА с цилиндрическими камерами.

С целью снизить потери В ПРОТОТИПЕ было принято решение РАЗМЕСТИТЬ пневмокамеры ПОПЕРЕК СПОРТИВНОГО СНАРЯДА, а единичную длину камер ВЫБИРАТЬ как одну треть размера ширины дорожки. При этом потери сокращаются.

К новой «дорожке 2007» сделан еще шаг: ИЗМЕНЕНА КОНСТРУКЦИЯ ПНЕВМОКАМЕР: вместо цилиндрических применены ШАРООБРАЗНЫЕ. ЭТИМ УДАЛОСЬ ПОЛНОСТЬЮ ЛИКВИДИРОВАТЬ ОСНОВНУЮ ПРИЧИНУ СНИЖЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СНАРЯДА.

Далее. Выше было отмечено, что конструктивное выполнение АНАЛОГА предельно просто (потому и привлекательно!): один слой стержней из стеклокомпозита, рядом лежащих в горизонтальной плоскости на боковых опорах, и сверху пенополиэтиленовый мат, цельный по длине дорожки. Силовая схема - «гибкая балка на двух опорах». При отталкивании от дорожки стержни, на которых находится нога спортсмена, опускаются (соседние практически в движение не вовлекаются), ЧАСТЬ материала мата ПОПАДАЕТ в зону ГЛУБОКОЙ ДЕФОРМАЦИИ и разных ВИДОВ ИЗНОСА. БЫТОВОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ - «ЭФФЕКТ ГИЛЬОТИНЫ». Происходит резкое СНИЖЕНИЕ РЕСУРСА работы снаряда. Это сегодня ГУБИТ фабрикацию такого изделия. И портит настроение спортсменам и тренерам.

Сходное явление имеет место и в армощитах ПРОТОТИПА. Коцентрация механического напряжения зависит от формы сечения и от диаметра стержней.

С целью устранения этого недостатка прототипа в армощитах акробатической дорожки 2007 армоэлементы применены КАК ОДНОТИПНЫЕ (цилиндрической формы, одинакового наружного диаметра), а в качестве среды, разделяющей слои армоэлементов, ПРИМЕНЕНЫ «ПРОКЛАДКИ» в виде ТРУБКИ (надеваемой на каждый армоэлемент) из пластика с высоким показателем ударной вязкости (и малым трением в паре с армоэлементом), а вместо рядового пенополиэтилена для матрицы будет применен пенополипропилен.

Новое конструктивное выполнение армощитов, обеспечивающее больший срок службы, также является существенным отличительным признаком дорожки 2007.

Далее еще аналог. Вынужденное по принятой конструктивной схеме использование громоздкой и тяжелой опорной части акробатической дорожки (сварная конструкция из стального уголка) безусловно является недостатком.

В нашей заявке металл не применяется, а для фиксации снаряда на полу спортзала впервые использована система с ВАКУУМНЫМИ ПРИСОСКАМИ как конструктивная часть резинового опорного щита с семейством на нем шаровых пневмокамер.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Снаряд (фиг.1-4) выполнен в габаритах типовой дорожки, имеет ширину 2000 мм, длину - 25 м, высоту - 235 мм. Укрыт тканью (1) с противоскользящим свойством, и допускающей ограниченное местное растягивание. Особенность АД: МЕТАЛЛ В НЕЙ НЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ! Потому она «в разы» легче стандартной, значит мобильна!

Главными конструктивными образованиями дорожки являются семейство пневмокамер (2), выполняющих обязанности упругого тела снаряда, и армопокрытие (3) со сложным функциональным назначением.

Шаровые по форме камеры, имеющие гибкую, стойкую против истирания оболочку, размещены в выемках листов-фиксаторов положения снаряда (это и ниже на чертежах не показано). Расположение камер - поперечными рядами.

Каждая камера с соседней или с магистралью соединена через простейший и безотказный «нормально открытый» пневмоклапан импульсного обратного действия. Обратные клапаны импульсного действия служат для разъединения камер только в моменты отталкивания спортсмена. В качестве источника сжатого воздуха используется компрессор в блоке с электрическим приводом и электроуправляемыми клапанами для подключения магистралей. Время наполнения снаряда до 3 мин. Изменением напряжения с помощью автотрансформатора производится регулирование частоты вращения и соответственно - давления во всей пневмосистеме. Точный цифровой манометр служит указателем жесткости снаряда. Пневмокамеры вклеены (или крепятся с помощью элементов ВЭЛКРО) в выемки, имеющиеся на листах резины (в габаритах армощита снаряда) по всей длине дорожки. Листы резины на нижней поверхности покрыты вакуумными присосками. Когда дорожка в работе, «присоски тоже работают».

Армопокрытие выполняется как сборное, составное, из щитов пенополипропилена с каналами для армоэлементов. Технология ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМОЩИТОВ - склеивание (в «своем режиме») СПЕЦИАЛЬНЫМ КЛЕЕМ «ИЗ ДВУХ ПОЛОВИНОК», в которых ОДНИМ ИЗ ИЗВЕСТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ЗАГОТОВЛЕНЫ ПАЗЫ, а между «половинками» с клеем размещена спецткань (5), фиксирующая «зев» пазов. Профиль сечения каналов отвечает профилю армоэлементов.

Армоэлементы (6-7) вставлены в противоизносные трубки (8) «из очень подходящего пластика». Диаметр армоэлементов один и тот же. Как средство против износа покровной ткани снаряда на торец каждого армоэлемента надевается пластиковый «грибок». Армоэлементы выполняются по технологии производства композитов с однонаправленными нитями (стеклокомпозитов или стеклоуглекомпозитов) - легкими, гладкими (окунанием в лак и «запеканием»). Армоэлементы (6-7) разных слоев ориентированы друг относительно друга X-образно, с углом до 30° (фиг.2-4). ВАЖНО ОТМЕТИТЬ, ЧТО ДЛЯ ПАТЕНТУЕМОЙ ДОРОЖКИ, ПОСТРОЕННОЙ ПО СХЕМЕ «МНОГООПОРНОЙ ГИБКОЙ БАЛКИ», НЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ В ПРИНЯТИИ ШИРИНЫ ДОРОЖКИ, БОЛЬШЕЙ, ЧЕМ «СТАНДАРТНАЯ». Для начинающих спортсменов это хорошее приглашение к травмобезопасным тренировкам. Снаряд отличается способностью оперативной адаптации к спортсмену, сниженным уровнем паразитных масс, а потому безопасностью пользования и эффективностью действия.

Итак, на фиг.1 изображена АД в аксонометрии, на фиг.2 показано размещение и взаимное расположение «по этажам»: тканевого укрытия (1), пневмокамер (2), щитов (3) матрицы (4), двух слоев армоэлементов (6-7), с трубчатыми прокладками (8), листов с присосками (10) и крепления тканевого укрытия (9). На фиг.3 представлен разрез дорожки, фиг.4 - масштаб укрупнен.

Универсальная акробатическая дорожка содержит основание, которое включает один слой пневмокамер, которые выполнены в форме шара и имеют геометрическую оболочку с гибкими стенками и покрытие в виде ленты, которая собрана из щитов с армоэлементами, которые представляют собой стержни из стеклокомпозита с односторонне направленными нитями при Х-образном взаимном расположении по слоям. Она имеет листы из эластичной резины с вакуумными присосками на их нижней стороне для закрепления к полу и элементы типа VELCRO или клей для закрепления пневмокамер в выемках, которые выполнены на листах резины. Щиты покрытия выполнены из пенопропилена, количество слоев армоэлементов соответствует двум, армоэлементы слоев выполнены одинакового диаметра и размещены в трубках из материала с высоким показателем ударной вязкости и низким коэффициентом трения. Использование данного изобретения позволяет повысить срок службы армощитов акробатической дорожки. 4 ил.

Универсальная акробатическая дорожка, содержащая основание, включающее один слой пневмокамер, выполненных в форме шара, имеющих герметичную оболочку с гибкими стенками и уложенное на основание покрытие в виде ленты, собранной из щитов с армоэлементами, представляющими собой стержни из стеклокомпозита с односторонне направленными нитями при Х-образном взаимном расположении по слоям, отличающаяся тем, что она имеет листы из эластичной резины с вакуумными присосками на их нижней стороне для закрепления к полу и элементы типа VELCRO или клей для закрепления пневмокамер в выемках, выполненных на листах резины, при этом щиты покрытия выполнены из пенополипропилена, количество слоев армоэлементов соответствует двум, при этом армоэлементы слоев выполнены одинакового диаметра и размещены в трубках из материала с высоким показателем ударной вязкости и низким коэффициентом трения.