УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА СПОРТСМЕНОВ "ВЕРТОТРОЛ" Российский патент 2016 года по МПК A63B23/00 

Изобретение относится к устройствам для развития координации движений и может быть использовано для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов, а также для снятия инерции операторов компьютеризованного рабочего места.

Известно множество технических решений, посвященных целенаправленному формированию двигательных навыков (А.с. СССР №578973, кл. А63В 5/16, 1975; А.с. СССР №602198, кл. А63В 23/02, А63В 69/00, 1975; А.с. СССР №486753, кл. А63В 69/00, 1974; А.с. СССР №632367, кл. А63В 23/00, 1977; Пат. на ПМ №95266, кл. А63В 4/00, 2009; Пат. на ПМ №43774, кл. А63В 7/00, 2004; Пат. на ПМ №130865, кл. А63В 22/18, 2013), а также тренировке вестибулярного аппарата спортсменов.

Известно устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов, содержащее вертикальный вал с подвеской (Стрелец В.Г. Исследование и тренировка вестибулярного анализатора человека. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. - Л.: 1969).

Известно также устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов, содержащее поворотную втулку с боковыми ручками, перемещающуюся вниз вдоль вертикального вала, снабженного подвеской, крепящейся к перекладине подвесной рамы (Зайцев А.А. Профессионально-прикладная подготовка в ВУЗах и ССУЗах Минрыбхоза СССР. Методические материалы. - Калининград, 1987).

Известен тренажер для тренировки вестибулярного анализатора спортсмена (А.с. СССР №1787461, кл. А63В 22/00, 1990), в котором, как и в вышеприведенных технических решениях, сочетается вращательное движение спортсменов относительно оси с одновременным продольным перемещением вдоль нее.

Известен тренажер для тренировки вестибулярного анализатора (Пат. РФ №2064310, кл. А63В 22/00, 1992). Как и в предыдущем техническом решении, тренажер обеспечивает сочетание вращательного движения спортсменов относительно оси с одновременным продольным перемещением вдоль нее. Кроме того, позволяет целенаправленно воздействовать на горизонтальный и фронтальные полукружные каналы вестибулярного анализатора, а также развивать функции сагиттальных полукружных каналов.

Наиболее близким к заявленному является устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов (Пат. РФ №2119809, кл. А63В 23/00, 1992, прототип), содержащее поворотную втулку с боковыми ручками, установленную на вертикальном валу с возможностью перемещения вдоль вала с одновременным вращением вокруг его оси, при этом вал в верхней части снабжен установленной на перекладине подвесной рамы подвеской, выполненной в виде шейки с головкой.

Недостатком известного устройства, как и всех вышеприведенных, является ограниченность тренирующих воздействий на вестибулярный аппарат. Так, использование устройства-прототипа обусловливает воздействие на вестибулярный аппарат угловых и прямолинейных ускорений только в вертикальном направлении. При этом современные тенденции развития большинства видов спорта, направленные на увеличение скоростей и физических нагрузок, усложнение технического арсенала требуют от спортсмена быстроты реакции, мгновенного ориентирования в экстремальных соревновательных ситуациях, исполнения технических приемов в минимальные отрезки времени. Это ведет к необходимости расширения функциональных возможностей устройств для тренировки спортсменов, обеспечивающих эффективность тренировочного процесса.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей устройства для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов путем создания угловых и прямолинейных ускорений в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в повышении эффективности тренировочного процесса, благодаря созданию интегральных возмущающих воздействий на вестибулярный аппарат, в приобретении спортсменом быстроты реакции, мгновенного ориентирования в экстремальных соревновательных ситуациях, исполнения технических приемов в минимальные отрезки времени, что необходимо для успешного выступления на соревнованиях и достижения высоких результатов.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что в устройстве для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов, содержащем поворотную втулку с боковыми ручками, установленную на вертикальном валу с возможностью перемещения вдоль вала с одновременным вращением вокруг его оси, при этом вал в верхней части снабжен установленной на перекладине подвесной рамы подвеской, выполненной в виде шейки с головкой, перекладина подвесной рамы закреплена своими концами на вертикальных кронштейнах, жестко установленных на неподвижной опоре. При этом один конец перекладины шарнирно закреплен на базовом, а другой - на задающем кронштейне с возможностью изменения расстояния от опоры до места его крепления. Задающий кронштейн снабжен регулировочными отверстиями по оси его симметрии с возможностью установки перекладины на опорный палец, закрепленный в регулировочном отверстии.

Для обеспечения движения вала с ускорением минимально необходимое расстояние Н от опоры до места крепления конца перекладины на задающем кронштейне составляет величину, равную

H=h+0,25L,

где h - высота базового кронштейна от опоры до места крепления на нем конца перекладины;

L - расстояние между базовым и задающим кронштейнами, м.

Перекладина подвесной рамы выполнена с продольным сквозным пазом по оси ее симметрии между вертикальными кронштейнами с возможностью установки в нем шейки вала, имеющей прямоугольное сечение и снабженной в верхней своей части по оси симметрии сквозным отверстием для установки в нем посредством опорной оси головки, выполненной в виде двух установленных на противоположных концах опорной оси одинаковых радиальных подшипников, каждый из которых контактирует своей поверхностью с демпфирующей накладкой, которой снабжена поверхность перекладины подвесной рамы между вертикальными кронштейнами. На перекладине подвесной рамы перед задающим кронштейном выполнено тормозное устройство, выполненное в виде двух одинаковых горок с обратным уклоном на каждой контактирующей с головкой подвески поверхности.

Благодаря заявленной конструкции подвесной рамы и подвески вала с установленной на нем поворотной втулкой с боковыми ручками, удается обеспечить угловые и прямолинейные ускорения не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлениях, и, благодаря чему, создать интегральные возмущающие воздействия на вестибулярный аппарат спортсмена, опосредовав тем самым эффективность тренировочного процесса, направленного на успешное выступление спортсмена на соревнованиях и достижение им высоких результатов.

Повышение эффективности тренировочного процесса осуществляется за счет расширения функциональных возможностей устройства для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов.

На фиг. 1 представлено устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху (без опоры).

Устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов включает в себя установленную на вертикальном валу 1 поворотную втулку 2 с боковыми ручками 3 с возможностью перемещения ее вдоль вала 1 с одновременным вращением вокруг его оси. Вертикальный вал 1 в верхней части снабжен подвеской, выполненной в виде шейки 4 с головкой 5 и установленной на перекладине 6 подвесной рамы устройства. Шейка 4 выполнена в верхней части вертикального вала 1, имеет прямоугольное сечение и снабжена в верхней своей части по оси симметрии сквозным отверстием 7 для установки в нем посредством опорной оси 8 головки 5, выполненной в виде двух установленных на противоположных концах опорной оси 8 одинаковых радиальных подшипников 9. В нижней части вертикального вала 1 установлен упорный подшипник 10 со стопорной гайкой 11 для ограничения расстояния перемещения поворотной втулки 2 вдоль вала 1.

Подвесная рама устройства выполнена в виде перекладины 6, закрепленной своими концами на двух вертикальных кронштейнах 12 и 13, жестко установленных на неподвижной опоре 14 (например, потолке). Один из кронштейнов является базовым 12, на котором перекладина 6 одним своим концом закреплена шарнирно, а другой - задающим 13, на котором с возможностью изменения расстояния от опоры 14 до места его крепления установлен другой конец перекладины 6. Задающий кронштейн 13 снабжен регулировочными отверстиями 15 по оси его симметрии с возможностью установки конца перекладины 6 на опорный палец 16, закрепленный в одном из регулировочных отверстий 15. При этом для обеспечения движения вала с ускорением первое от опоры 14 регулировочное отверстие 15 выполнено на задающем кронштейне 13 на расстоянии H=h+0,25L, м, где h - высота базового кронштейна 12 от опоры 14 до места крепления на нем конца перекладины, м; L - расстояние между базовым 12 и задающим 13 кронштейнами, м, - минимально необходимое расстояние Н от опоры до места крепления конца перекладины на задающем кронштейне 13 для создания угловых и прямолинейных ускорений в вертикальном и горизонтальном направлениях. Данная зависимость получена расчетным путем и подтверждена многократными экспериментами. Размещая конец перекладины 6 на опорном пальце 16 в других отверстиях 15 задающего кронштейна 13, изменяем скорость движения и ускорение вертикального вала 1 с поворотной втулкой 2 и боковыми ручками 3 в горизонтальном направлении.

Перекладина 6 подвесной рамы выполнена с продольным сквозным пазом 17 по оси ее симметрии с возможностью установки в нем шейки 4 вала 1. При этом сквозное отверстие 7 в шейке 4 вала 1 с установленными в нем на опорной оси 8 двумя одинаковыми радиальными подшипниками 9 расположено над перекладиной 6 таким образом, что радиальные подшипники 9 своей поверхностью контактируют с демпфирующей накладкой 18, которой снабжена поверхность 19 перекладины 6 подвесной рамы между вертикальными кронштейнами 12 и 13. Перед задающим кронштейном 13 на каждой контактирующей с головкой 5 подвески поверхности 19 перекладины 6 выполнено тормозное устройство 20 в виде двух одинаковых горок с обратным уклоном.

Заявленное устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов работает следующим образом.

Перед использованием устройства перекладину 6 подвесной рамы устанавливают под определенным углом наклона путем размещения ее конца на опорном пальце 16, установленном в соответствующем регулировочном отверстии 15. Стопорной гайкой 11 устанавливают упорный подшипник 10 на расстояние перемещения поворотной втулки 2 вдоль вала 1. Вертикальный вал 1 с поворотной втулкой 2 устанавливают в положение «к базовому кронштейну». После чего спортсмен выполняет вис, держась за боковые ручки 3 поворотной втулки 2. Под действием веса тела спортсмена поворотная втулка 2 вместе с ним начинает движение с ускорением вертикально вниз, вращаясь вокруг оси вертикального вала 1, который перемещается по наклонной плоскости, благодаря конструкции подвески, головка 5 которой «катится» по поверхности 19 перекладины 6, ускоряясь, а шейка 4 надежно направляет ее (головку) по этой поверхности 19, перемещаясь в сквозном пазу 17 перекладины 6, и тормозится тормозным устройством 20. Демпфирующая накладка 18 обеспечивает более «мягкое» движение вертикального вала 1 в горизонтальном направлении, не нарушая при этом характер движения поворотной втулки 2 с боковыми ручками 3. Дойдя до упорного подшипника 10, движение поворотной втулки 2 в вертикальном направлении прекращается.

Таким образом, с помощью заявленного устройства спортсмен подвергается интегральным возмущающим воздействиям на вестибулярный аппарат, включающим угловые и прямолинейные ускорения в вертикальном и горизонтальном направлениях, и обеспечивающим эффективность тренировочного процесса, позволяющим успешно выступать на соревнованиях и достигать высоких результатов.

Устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов промышленно осуществимо. Изготовлен промышленный образец заявленного устройства и успешно используется в ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет». Повышение эффективности тренировочного процесса подтверждается более высокими результатами на соревнованиях в спортиграх, гимнастике, борьбе, в легкой атлетике в барьерном беге.

Заявленное устройство может быть рекомендовано для тренировок не только профессиональных спортсменов, но и школьников, студентов в спортивных залах, на кафедрах военной подготовки ВУЗов, а также для снятия инерции операторов компьютеризованного рабочего места.

Изобретение относится к устройствам для развития координации движений и может быть использовано для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем создания угловых и прямолинейных ускорений в вертикальном и горизонтальном направлениях, что позволит повысить эффективность тренировочного процесса. Устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов содержит поворотную втулку 2 с боковыми ручками 3, установленную на вертикальном валу 1 с возможностью перемещения вдоль вала 1 с одновременным вращением вокруг его оси. Вал 1 в верхней части снабжен установленной на перекладине 6 подвесной рамы подвеской, выполненной в виде шейки 4 с головкой 5. Перекладина 6 подвесной рамы закреплена своими концами на вертикальных кронштейнах 12 и 13, жестко установленных на неподвижной опоре 14, при этом один конец перекладины шарнирно закреплен на базовом 12, а другой - на задающем 13 кронштейне с возможностью изменения расстояния от опоры до места его крепления. Для обеспечения движения вала 1 с ускорением минимально необходимое расстояние Н от опоры 14 до места крепления конца перекладины 6 на задающем кронштейне 13 составляет величину, равную H=h+0,25L, где h - высота базового кронштейна от опоры до места крепления на нем конца перекладины, м; L - расстояние между базовым и задающим кронштейнами, м. Перекладина 6 подвесной рамы выполнена с продольным сквозным пазом 17 по оси ее симметрии между вертикальными кронштейнами 12, 13 с возможностью установки в нем шейки 4 вала 1, имеющей прямоугольное сечение и снабженной в верхней своей части по оси симметрии сквозным отверстием 7 для установки в нем посредством опорной оси 8 головки, выполненной в виде двух установленных на противоположных концах опорной оси 8 одинаковых радиальных подшипников 9, каждый из которых контактирует своей поверхностью качения с демпфирующей накладкой 18, которой снабжена поверхность 19 перекладины 6 подвесной рамы между вертикальными кронштейнами 12, 13. На перекладине 6 подвесной рамы перед задающим кронштейном 13 выполнено тормозное устройство 20. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для тренировки вестибулярного аппарата спортсменов, содержащее поворотную втулку с боковыми ручками, установленную на вертикальном валу с возможностью перемещения вдоль вала с одновременным вращением вокруг его оси, при этом вал в верхней части снабжен установленной на перекладине подвесной рамы подвеской, выполненной в виде шейки с головкой, отличающееся тем, что перекладина подвесной рамы закреплена своими концами на вертикальных кронштейнах, жестко установленных на неподвижной опоре, при этом один конец перекладины шарнирно закреплен на базовом, а другой - на задающем кронштейне с возможностью изменения расстояния от опоры до места его крепления, причем для обеспечения движения вала с ускорением минимально необходимое расстояние Н от опоры до места крепления конца перекладины на задающем кронштейне составляет величину, равную
H=h+0,25L,
где h - высота базового кронштейна от опоры до места крепления на нем конца перекладины, м; L - расстояние между базовым и задающим кронштейнами, и, кроме того, перекладина подвесной рамы выполнена с продольным сквозным пазом по оси ее симметрии между вертикальными кронштейнами с возможностью установки в нем шейки вала, имеющей прямоугольное сечение и снабженной в верхней своей части по оси симметрии сквозным отверстием для установки в нем посредством опорной оси головки, выполненной в виде двух установленных на противоположных концах опорной оси одинаковых радиальных подшипников, каждый из которых контактирует своей поверхностью с демпфирующей накладкой, которой снабжена поверхность перекладины подвесной рамы между вертикальными кронштейнами, и, кроме того, на перекладине подвесной рамы перед задающим кронштейном выполнено тормозное устройство.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задающий кронштейн снабжен регулировочными отверстиями по оси его симметрии с возможностью установки перекладины на опорный палец, закрепленный в регулировочном отверстии.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тормозное устройство выполнено в виде двух одинаковых горок с обратным уклоном на каждой контактирующей с головкой подвески поверхности.