РУКОЯТКА ЛЫЖНОЙ ПАЛКИ Российский патент 2018 года по МПК A63C11/22 

Изобретение относится к спорту высших достижений, а именно к лыжным гонкам и биатлону и может быть использовано при разработке новых образцов лыжных палок.

Известны усовершенствования рукояток лыжных палок, например [Штырбу В.Х., авт. свид. СССР 3 1383558 «Лыжная палка», 1992; Русских Г.И., Соловьев Е.С., авт. свид. СССР №1796231 «Лыжная палка», 1993]. Общий их недостаток состоит в том, что в силу своей большой жесткости спектральный состав ускорений, возбуждаемый лыжными палками, приходится на диапазон частот, далекий от частоты отталкивания рук. Это препятствует подстроиться к ним в резонанс [Трофимова Т.Н. Курс физики: пособие для вузов, - Москва, изд. Центр «Академия», 2010 - 580 с.]

Предложена конструкция рукоятки лыжной палки с упругим элементом, когда давление на указанный упругий элемент осуществляется через шипы с плоским основанием и с разной удельной массой m_kс последующим возвращением их в исходное положение.

Задача данного изобретения - определить величину удельной массы шипа m_k, при которой на гармонической составляющей w_ш ускорения шипов, удовлетворяющих равенству:

где

W₀ - гармоническая составляющая ускорения руки спортсмена;

W_ш - собственная частота колебаний шипов, будет наблюдаться максимальная сила выталкивания.

Поставленная задача решается измерением методом отскока [Патент на изобретение РФ №2600508 от 25.05.2015 г. «Способ измерения выталкивающей силы упругого объекта методом отскока и устройство для его осуществления»] величины удельной массы m_k шипа, воздействующей на упругий элемент, при которой выталкивающая сила упругого элемента на гармонической составляющей w₀, вычисляемая по формуле:

где

F_k - удельная выталкивающая сила упругого элемента при k-й массе шипа на гармонической составляющей w₀ ускорения руки;

a_k - ускорение k-й удельной массы шипа на гармонической составляющей w₀;

m_k - k-я удельная масса шипа,

будет максимальной, которая определяет количество шипов с плоским основанием, создающих давление на упругий элемент:

где

N - количество шипов с плоским основанием, устанавливаемых на поперечной пластине фланца;

М - сила отталкивания руки на гармонической составляющей w₀ ее ускорения;

m_k - k-я удельная масса шипа.

На фиг. 1 приведено устройство рукоятки лыжной палки с упругим элементом.

Она является верхней частью стержня лыжной палки 1 длиной, например, 90 мм - под ширину ладони с насаженной на нее симметрично осевой линии распорной шайбой 2 диаметром, например, 40 мм, на которую сверху до соприкосновения с распорной шайбой насаживается упругий элемент 3 в виде тора, воспринимающий давление от рук, прикладываемое к фланцу 4, одетому на рукоятку сверху по скользящей посадке через шипы с плоским основанием 5, которые с помощью бонок 6 имеют резьбовое соединение с поперечной пластиной 7. Крепление темляка (ремешка) на фиг. 1 не показано.

В табл. 1 приведены данные по спектральному анализу выталкивающей силы упругого элемента - гелиевой резины с тремя различными удельными массами шипов: m₁=1,1 кг/см²; m₂=1,5 кг/см³; m₃=1,8 кг/см² с использованием в качестве измерительной аппаратуры спектра анализатора с последовательно переключаемыми полосовыми фильтрами на частоты: 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 (рад/сек).

Измерения показали, что максимальная выталкивающая сила упругого элемента рукоятки лыжной палки оказалась равной 1,86 кг/см² при удельной массе шипа mk=1,5 кг/см² на частоте W_n=10 (рад/сек).

На фиг. 2 приведено их графическое изображение.

Изобретение «Рукоятка лыжной палки» относится к спорту высших достижений, а именно к лыжным гонкам и биатлону, и может быть использовано при разработке новых образцов лыжных палок. Предложена конструкция рукоятки лыжной палки с упругим элементом, когда давление на указанный упругий элемент осуществляется через шипы с плоским основанием и с разной удельной массой m_k с последующим возвращением их в исходное положение. Задача данного изобретения - определить величину удельной массы шипа m_k, при которой на гармонической составляющей w_ш ускорения шипов, удовлетворяющих равенству: W₀=W_ш, где W₀ - гармоническая составляющая ускорения руки спортсмена; W_ш - собственная частота колебаний шипов, будет наблюдаться максимальная сила выталкивания. Поставленная задача решается измерением методом отскока величины удельной массы m_k шипа, воздействующей на упругий элемент, при которой выталкивающая сила упругого элемента на гармонической составляющей w₀, вычисляемая по формуле: F_k=m_k⋅a_k, где F_k - удельная выталкивающая сила упругого элемента при k-й массе шипа на гармонической составляющей w₀ ускорения руки; a_k - ускорение k-й удельной массы шипа на гармонической составляющей w₀; m_k - k-я удельная масса шипа, будет максимальной, которая определяет количество шипов с плоским основанием, создающих давление на упругий элемент: где N - количество шипов с плоским основанием, устанавливаемых на поперечной пластине фланца; М - сила отталкивания руки на гармонической составляющей w₀ ее ускорения; m_k - k-я удельная масса шипа. 2 ил., 1 табл.

Рукоятка лыжной палки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения силы ее отталкивания на гармонической составляющей w₀ ускорения руки, на ее стержень длиной, например, 90 мм - под ширину ладони, являющийся продолжением лыжной палки, насаживается снизу вверх симметрично осевой линии распорная шайба диаметром, например, 40 мм, сверху вниз до соприкосновения с распорной шайбой насаживается упругий элемент в виде тора, воспринимающий продольное давление руки, прикладываемое к фланцу, надетому сверху на рукоятку по скользящей посадке, через шипы с плоским основанием, установленные по периметру его поперечной пластины, которые с помощью бонок имеют резьбовое соединение с упомянутым фланцем, собственная частота колебаний которых осуществляется в соответствии с равенством:

W₀ = W_ш, где

W₀ - гармоническая составляющая ускорения руки спортсмена;

W_ш - собственная частота колебаний шипов,

с учетом которого, используя метод отскока, находят такую величину удельной массы m_k, воздействующей на упругий элемент, при которой удельная выталкивающая сила упругого элемента на гармонической составляющей w₀ ускорения руки, вычисляемая по формуле:

F_k=m_k⋅a_k, где

F_k - удельная выталкивающая сила упругого элемента при k-й массе шипа на гармонической составляющей w₀ ускорения руки;

m_k - удельная k-я масса шипа;

а_k - ускорение k-й массы шипа на гармонической составляющей w₀ ускорения руки, будет максимальной и по которой, зная силу отталкивания руки на гармонической составляющей w₀ ее ускорения, определяют необходимое количество шипов с плоским основанием, создающих давление на упругий элемент:

где

N - количество шипов с плоским основанием, устанавливаемых на поперечной пластине фланца;

М - сила отталкивания руки на гармонической составляющей w₀ ее ускорения.