Жердь для гимнастических снарядов Советский патент 1988 года по МПК A63B3/00 

; J

&0 М О 4 4

Фие.1

Изобретение относится к спортив- ному оборудованию, в частности к жердям для гимнастических снарядов.

Цель изобретения - снижение спортивного травматизма за счет повышения надежности в эксплуатации.

На фиго1 изображена жердь, продольное сечение; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1.

Жердь состоит из корпуса вьтол- ненного из армированного материала в виде трубы 1, наружная поверхность которой облицована органолептическим материалом 2, например, древесным шпоном. Внутренние поверхности а трубы 1 в местах установки обоих кре-. пежных элементов 3 выполнены коническими с вершинами конусности, нап- равлеиньпФ к середине жерди. Каждый крепелшьм элемент 3 размещен внутри трубы 1 и выполнен в виде усеченного конуса,, при этом торцы b и с каждого конуса вьшолнены с продольньми прорезями d. Кроме того, в каждом из крепежных элементов 3 выполнено по два фезьбовых отверстия е , предназначенных для крепления жерди к стойкам брусьев,

Вьшолнение корпуса жерди в ввде трубы 1 из армированного материала позволяет выполнять ей функцию, сило- вого элемента, который обеспечивает одинаковый момент сопротивления поперечного сечения жерди при приложении нагрузок в различных плоскостях, а также элемента, оформляющего геометрию жердио

Равномерная передача усилий от жерди к стойкам брусьев обеспечивается соответствующей конфигурацией крепежных элементов 3,, фиксация которых внутри трубы 1 осуществляется клеемеханическим способом. Механическое крепление обеспечивается посадкой конус по конусу и для обеспечения эффекта самоторможения внутренние поверхности трубы 1 в местах установки обоих крепежных элементов 3 вьтолнены коническими с вершинами конусности, направленными к середине жерди, и конусностью в пределах и от 1:2000 до 1:200. Аналогичную конусность имеет наружная поверхность крепежных элементов 3, Клеевая композиция выполняется, например на основе эпоксидной смолы. Учитьюая, что крепежные элементы 3 с помощью резьб е присоединяются к стойкам

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

брусьев, то указанное в совокупности обеспечивает неподвижность жерди как вдоль продольной оси, так и вокруг ее при приложении различных по величине и направлению нагрузок.

Труба 1 выполнена из армированного композита. При использовании в качестве армированного материала стекло-, угле- и органоволокон, которые ориентированы большей частью продольно в пределах от 51 до 80% и замоноличены в полимерную матрицу, то для получения трубы может быть применен метод поштучной намотки.

Для увеличения производительности при изготовлении труб за счет использования метода непрерывного формирования, например протяжки в качестве армированного материала, следует использовать стальные, титановые, вольфрамовые и борные волокна, которые ориентированы только продольно оси жерди и замоноличены в алюг миниевую матрицу.

В связи с тем, что композиционные армированные материалы не полностью отвечают органолептическим свойствам, которые предъявляются к рабочим поверхностям жердей, то труба 1 снаружи облицована материалом 2, который отвечает этим требованиям, например, строганым или лущеным буковым, ясеневым или березовым шпоном.

Из-за различной жесткости корпуса жерди и крепежных элементов в переходной зоне в материале корпуса могут возникнуть большие концентрации напряжений, когда спортсмен вьшол- няет упражнение, и, как следствие, этого поломка жерди и получение трав- №. Для уменьшения концентрации напряжений жесткость крепежных элементов 3 вдоль продольной оси вьшолне- на переменной, что реализуется за счет выполнения торцов b и с каждого конуса с поднутрением и продольньп и разрезами d

При выполнении гимнастических упражнений гимнастами на брусьях их комбинации настолько разнообразны, что часто требуется переменная жесткость жердей как по длине, так и варьирование общей жесткости.

В зависимости от массы гимнаста и его спортивной квалификации при выполнении упражнений, особенно на тренировках, требуются жерди различ

ной жесткости. С целью варьирования общей жесткостью жердей предусмотрено смещение внутренних поверхностей трубы в продольной вертикальной плоскости симметрии жерди I-I относительно ее наружной поверхности, причем для увеличения жесткости - вниз, а для уменьшения - вверх, на величину от 0,5 до 5 мм,

При наличии переменной жесткости жерди вдоль ее оси, на участках с большей жесткостью гимнаст может успешно выполнять такие упражнения, как перевороты, стойки и т.п., а на участках с меньшей жесткостью - соскоки. С целью варьирования жесткость жерди по ее длине предусмотрено, что конические внутренние поверхности трубы взаимно пересечены, например, по плоскости g и место пересечения смещено вдоль оси жерди относительно ее середины на величину от 300 до 800 мм.

В связи с тем, что внутренние ко- нические поверхности а трубы 1, а также наружные конические поверхности крепежных элементов 3 выполняются с определенной точностью, то возможно возникновение такой ситуации, когда величина расстояния между осями разьбовых отверстий е разнесенных крепежных элементов 3 не будет соот- ветствовать величине расстояния .между отверстиями в стойках брусьев. Устранение этого несоответствия возможно двумд технологическими способами. Первый состоит в том, что резьбовые отверстия е в крепежных элементах получают после полной сборки жерди, а второй - за счет выпол- нениг каждого крепежного элемента полым и со сквозным на всю его длину разрезом h. За счет упругой деформа- .ции крепежных элементов становится возможным регулирование расстояния между их резьбовыми отверстиями е

В процессе проведения соревнований или тренировок гимнаст выполняет упражнения как на консольных концах жердей, так и на участках, находящихся между стойками, причем сами комбинации настолько разнообразны, что ус}шия, прилагаемые к жердям, вызывают в их материале различные напряжения: растяжения, кручения, сжатия и изгибы. Проведен

ные расчеты жердей на прочность показали, что в конструктивном отношении их наиболее целесообразно выполнять в виде трубчатой оболочки из композиционного армированного материала, внутренняя полость которой выполнена в ви,ае усеченнь х конусных поверхностей, обращенных друг к другу малыми основаниями (плоскость g), а усилия от жердей к стойкам передавать с помощью крепежных элементов, выполненных в виде усеченных конусов, оба торца которых имеют продольные прорези.

Формула изобретения

1. Жердь для гимнастических сил- рядов, содержащая установленные внутри корпуса, выполненного из армированного материала, по обе стороны от середины жердя два крепежных эл емента, о т л и ч а ю щ а - я с я тем, что, с целью снижения спортивного травматизма за счет повышения надежности в эксплуатации, корпус выполнен в врзде трубы, внутренняя поверхность которой в -гестах установки крепежных элеме1-1тов и крепежные элементы вьяюлнепы в виде усеченного конуса, меньшим основанием ориентнрованкого к серединер при этом каждьш крепежкьа : элемент вьпюлнен с продольными прорезями на его торцах.

2 о Жердь по п „ 1 ,, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность трубы в местах установки крепежных элементов выполнена с конусностью в пределах от 1:2000 до 1:200.

3, Жердь по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из полимерного материала, армированного стекло-, угле- и органоволок- нами, которые ориентированы в щзедег лах от 51 до 80% продольно относительно оси жерди о

4„ Жердь по п.15 отличающаяся тем, что корпус выполнен из алюминия, армированного стальными, титановымиj вольфрамовыми и борными волокнами.

5„ Жердь по п,1, отличаю- щ а я с я тем, что каждьм крепежный элемент выполнен польв.

Изобретение относится к спортивному оборудованию, в частности к жердям для гимнастических снарядов, и позволяет снизить спортивный травматизм за счет повьшения надежности в эксплуатации. Выполнение корпуса жерди в виде трубы 1 из армированного материала позволяет выполнять ей функцию силового элемента, который обеспечивает одинаковый момент сопротивления поперечного сечения жерди при приложении нагрузки в различных плоскостях Равномерная передача усилий от жерди к стойкам брусьев обеспечивается соответствующей конфигурацией крепежных элементов 3. 4 з.п. ф-лы, 2 ило с (О (Л