Устройство для тренировки спортсменов Советский патент 1989 года по МПК A63B23/00 A63B69/00 

1,-М

f Ч f / J V

tf

Изобрете п1е относится к спорту, а именно к устройствам для воздейстВИЯ низкочастотной вибрацией на мышц спортсмена, работающие в режиме ди- намического сокращений.

Целью изобретения является повьше ние эффективности тренировки путем обеспечения различных скоростных ее режимов,

На чертеже изображено устройство, вид сбоку.

Устройство содержит установленную на основании направляющую, выполненную в виде зубчатой рейки 1, сцеплен ной с зубчатым колесом 2, насаженным жестко на ось 3 электродвигателя 4, силового элемента, с корпусом которого жестко соединена тележка 5, на поверхности которой на роликах 6 установлен ползун 7, связанный с толкателем 8 вибратора, насаженного на ва электродвигателя 9, и снабженньй полым цилиндром 10 с загнутыми внутрь краями, в котором установлен толка- тель 11 вибратода 12, подпружиненный упругим элементом 13, причем на толкателе 11 установлен с возможностью перестановки подвижный контакт 1А механического реле, электрически связанный- проводом 15 с одним из выходов регулируемого источника 16 питания с рукояткой 17 для регулирования напряжения. Неподвижный кон- . такт 18 мехаи.ического реле снабжен щелевой прорезью 19 и с помощью крепежного винта 20, проходящего через прорезь 19, крепится к щиту 21 жестко соединенному с тележкой 5, и электрически связан проводом 22 с одним из концов обмотки электродвигателя 9, другой конец которой проводом 23 электрически связан с выходом источника 16 питания. На концах рейки 1 установлены переставные по ее длине контактные переключатели 25 и 26 е коммутирующими элементами 27 и 2S соответственно, механически взаимодействующие с выступами 29 и 30 соответственно на корпусе электродвигателя 4. На ползуне 7 liMeeTCH стойка 31 с набором сменных грузов, выполненных в виде диска 32 с отверстие посередине для свободного насаживания на стойку 31. Кроме того, в предлагаемом устройстве для расширения возможностей тренировки пред-усмотрен дополнительный неподвижный контакт 24 механическо

0

Q

5 5

0

5

0

5

0

го реле, электрически связанный с основным неподвижным контактом 18, а с Помощью крепежного болта 33 к виб- ратоду 12 может быть присоединена перекинутая через блок 34 гибкая .тяга 35, к концу которой присоединена опора для тренируемой части тела спортсмена., например, в виде рукоятки 36. Опора может иметь соот-; ветствующие разным частям тела формы и конструкцию: фиксирующий ремень для голеностопа, манжету для запястья, поясной кожаный ремень и т.д. Вместе с гибкой тягой 35 к тележке 5 со стороны, противоположной расположению вибратода 12, жестко присоединен крепежньв элемент 37, например, в виде крюка для соединения с перекинутой через блок 38 гибкой тяги 39 с закрепленным на ней противовесом АО, Обмотка электродвигателя 4 при этом подсоединена к переменному нагрузочному резистору (не показан),

Устройство работает следующим образом,

Перед тренировкой на пульте управления (не показан) устанавливают требуемый режим изменения напряже.ния питания электродвигателя 4 постоянного тока, В зависимости от выбранного режима питания электродвигатель 4 может перемещать тележку 5 вдоль рейки 1 либо равномерно (на обмотку электродвигателя 4 подается напряжение постоянной величины), либо равноускоренно (величина напряжения равномерно возрастает), либо равнозамед- (величина напряжения равномерно уменьшается), лрбо со скоростью, меняющейся по некоторому закону (величина напряжения меняется, например, по синусоидальному закону), Затем, пользуясь прорезью 19 и винтом 20, перемещают неподвижный контакт 18 влево или вправо в направлении стрелок, А или Б соответственно и крепят его на щите 21 так, чтобы скользящий контакт 14 замыкался с неподвижным контактом 18 при силе мьшц, которую запланировано тренером затрачивать в ходе тренировки на преодоление силы упругой деформации упругого элемента 13. С помощью рукоятки 17 устанавливают напряжение источника 16 питания, обеспечивающее нужную частоту колебаний вибратода 12. Между переключателями 25 и 26 устанавливают расстояние, при котором движение тренируемой части тела выполняется с нужной амплитудой. После этого устройство можно считать готовым к тренировке,

Для тренировки, например, силы мышц-разгибателей бедра и голени устанавливают ступню ноги в вибратод 12 и включают электродвигатель 4. Сила упора ноги в вибратод 12 регулируется спортсменом таким .образом, чтобы несмотря на продвижение стола 5 влево в направлении стрелки Г подвижньй контакт 14 постоянно находился в соприкосновении с основным неподвижным контактом 18 и обеспечивал подвод к электродвигателю 9 напряжения от источника 16 питания. Благодаря этому мышцы спортсменасокращаются в динамическом, а не изометрическом (статическом) режиме, так как нога спортсмена, преодолевая силу деформации уп- ругого элемента 13, разгибается в коленном и тазобедренном суставах. При этом она испытывает тренирующее воздействие низкочастотной вибрации, передаваемой вибратодом 12, Ширина неподвижного контакта 18 обеспечивает надежную работу цепей питания электродвигателя 9, так как она в 5-10 раз больше амплитуды колебаний вибратода 12 (эта амплитуда не пре- вьш1ает 4-5 мм) и, следовательно, подвижный контакт 14 не может выйти за пределы контактной поверхности неподвижного контакта 18,

Так продолжается до тех пор, пока выступ 29 не коснется коммутирукщего элемента 27 переключателя 25. При этом произойдет переключение полярности питания рабочей обмотки электродвиателя 4 и его вал 3 начнет вращаться в обратную сторону. В связи с этим тележка 5 также начнет перемещаться в обратную сторону в направлении стрелки В. При таком перемещении тележки 5 спортсмену предписывается удерживать ступню на вибратоде 12 без нажима на упругий элемент 13. По этой причине вибрация прекращается (скользящий контакт 14 не соприкасается с неподвижным контактом 18 и цепь питания электродвигателя 9 прерывается) и нога пассивно возвра- г ается в исходное согнутое положение: нога согнута в коленном и тазобедренном сустАвах. Перемещение стола 5 в направлении стрелки В продолжится о тех пор, пока выступ 30 не коснется коммутирующего элемента 28 пере,

10

25

ключателя 26. При этом вал 3 электродвигателя 4 начинает вращаться в противоположную сторону и тележка 5 вновь начинает перемещаться в направлении стрелки Г, Спортсмен вновь с силой нажимает ступней на вибратод 12, добиваясь перевода его в режим вибрации. В ходе тренировки такие сгиба- тельно-разгибательные движения спортсмена в коленном и тазобедренном суставах вьтолняются многократно в соответствии с указаниями тренера о продолжительности тренировки. При этом 15 под воздействием вибрации мышечные волокна переходят в режим продольных колебаний, отличающийся высоким приростом мьш1ечной силы. Это происходит на фоне динамической работы 20 мышц, характеризующейся значительными изменениями их длины в процессе сокращения .

Воздействуя на вибратод 12 различными частями тела, можно тренировать силу различных мьш1ечных групп.

С помощью предлагаемого устройства можно легко воспроизводить самые разнообразные условия, в которых мышцы человека работают при выполнении Q тех или иных физических упражнений.

Например, работу мыиц в завершающей фазе метания спортивного снаряда (диска, ядра и т.д.), отличающуюся нарастанием скорости движения, можно ими- тировать при равноускоренном движении стола влево в направлении стрелки Г.

Работу мьш1ц при приземлении спортсмена, например, после соскока с гимнастического снаряда, отличающуюся ;замедлением скорости движения частей тела до полной остановки, можно имитировать при тренировке с равнозамед- ленным перемещением тележки 5.

Циклический характер работы мышц, например, у гребдов-академистов можно имитировать перемещением тележки 5, вызванным подачей на рабочую обмотку электродвигателя 4 напряжения, величина которого по характеру своего изменения близка к характеру изменения скорости движения тренируемой части тела гребца.

Одним из возможных вариантов использования предлагаемого устройства является тренировка при отключенной от источника питания рабочей обмотки электродвигателя 4 (вал 3 свободно вращается, не оказьгаая существенного противодействия мышечным усилиям

35

0

5

0

5

спортсмена), Для тренировки в таких условиях к вибратоду 12 с помощью крепежного болта 33 крепят конец гибкой тяги 35, перекинутой через блок 34, другой конец которой соединен с опорой для тренируемой части тела, например рукояткой для хвата рукой. Гибкая тяга 35 может иметь два разветвления с двумя рукоятками, чтобы одновременно можно было тренировать сразу мышцы двух рук. Это необходимо, например, дпя тренировки мьшц, обеспечивающих гребковые движения пловца- брассиста. На крюк 37 навешивается петля перекинутой через блок 38 гибкой тяги 39, соединенной с противовесом 40. Обмотка электродвигателя 4 подключается к нагрузочному переменному резистору, что позволяет перейти к работе указанного электродвигателя в режиме генератора, С помощью резистора ток в рабочей обмотке электродвигателя 4, перемещаемого вдоль зубчатой рейки мьшечной силой спортсмена ограничивается до некоторого уровня, обеспечивающего противодействие движениям спортсмена, которое в сумме с весом груза 40 не превышает заданно 4величины. Например, если спортсмен в состоянии тянуть за рукоятку 36 с силой, не превьшающей 40 кг, то при Условии, что вес груза 40 равен 25 кг ток в обмотке электродвигателя должен быть таким, чтобы при максимальной скорости перемещения электродвига- теля 4 вдоль рейки 1 противодействие электромагнитного поля,-возникающего в рабочей обмотке, не превьплало 15кг.

По завершении подготовки спортсмен обхватив, например, кистью руки рукоятку 36, сгибает в локтевом суставе предварительно выпрямленную руку и с помощью гибкой тяги 35 перемещает тележку 5 из крайнего левого положения вправо в направлении стрелки В. При этом подвижный контакт 14 приходи в соприкосновение с дополнительным неподвижным контактом 24 и вибратод 1 начинает вибрировать с заданной частотой на фоне перемещения узлов уст- ройства, размещенных на тележке 5. Одним из возможных вариантов закона изменения противодействия силам спортсмена электродвигателя 4, работакще

го в режиме генератора, является его возрастание пропорционально квадрату скорости вращения нала 3 электродвигателя 4. Такой характер изменения

Q

5

5

нагрузки на мыгацы спортсмена близок к характеру изменения нагрузок, испытываемых спортсменами, например в спортивном плавании и различных видах гребли.

Масс-инерционные характеристики нагрузки на тренируемые мьшцы рук можно разнообразить с помощью набора сменных грузов 32, насаживаемых в нужном количестве на стойку 31.

I

Когда устройство используют с

включенным электродвигателем 4, величину мьшечното усилия, прикладываемого спортсменом к вибратоду 12, можно регулировать.Большая ее величина проявляется при установке подвижного контакта 14 на толкателе 11 несколько правее, В этом случае вибратод 12 начнет вибрировать при соприкосновении контакта 14 с неподвижным контактом 18, сопровождающемся большей деформацией упругого элемента 13, вызванной более дальним продвижением толкателя 11 влево внутри цилиндра 10, Для уменьшения мьщ1ечного усилия подвижный контакт 14 следует закрепить на толкателе 11 несколько левее. На толкателе 11 нанесена шкала, по которой можно определить место крепления подвижного контакта 14, которому соответствует то или иное значение развиваемой мьш1ечной силы,

Ф о р м у ла изобретения

1, Устройство для тренировки спортсменов, содержащее установленную на основании тележку, несущую вибратор, связанный через ползун упругий элемент и толкатель с вибратодом, сменные грузы и силовой элемент, установленный с возможностью взаимодействия с направляющей основания, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем обеспечения различных скоростных ее режимов, силовой элемент выполнен в виде связанного с источником регулируемого напряжения электродвигателя с симметричньпии выступами на боковых сторонах его корпуса и зубчатым колесом на валу, а направляющая представляет собой зубчатую рейку с переставными по ее длине контактными переключателями на концах для взаимодействия с выступами корпуса электродвигателя, а ца толкателе вибратода установлен

152315210

с возможностью перестановки подвижньйкой его электродвигателя, а подвижный контакт механического реле, неподвиж-контакт соединен с источником питания. Hbrii контакт которого смонтирован на 2. Устройство по п,1, о т л и ч а- тележке с регулируемым смещением вющееся тем, что сменные грузы ус- сторону вибратора и соединен с обмот- тановлены на ползуне.

Изобретение относится к спорту и позволяет повысить эффективность тренировки путем обеспечения различных скоростных ее режимов. Устройство содержит вибратор 12, связанный через толкатель 11 и упругий элемент 13 с ползуном 7. Другая сторона ползуна 7 связана с вибратором. Электродвигатель 9 вибратора закреплен на тележке 5. За счет установки электродвигателя 4 достигаются различные скоростные режимы перемещения тележки 5 относительно направляющей 1. Возвратно-поступательное перемещение тележки 5 обеспечивается установкой на направляющей 1 контактных переключателей 25 и 26. Для регулировки силы упругой деформации элемента 13 на толкателе 11 установлен контакт 14 механического реле. Неподвижный контакт 18 прикреплен к щиту 21. Спортсмен, прикладывая тренируемую часть тела к вибратору 12, преодолевает силу упругой деформации элемента 13. Контакты 14 и 18 замыкаются. Включается электродвигатель 9 вибратора. При включенном электродвигателе 4 тележка перемещается с заданной скоростью. Мышцы тренируемой части тела испытывают воздействия низкочастотной вибрации в динамическом режиме. Переключение полярности питания обмотки электродвигателя 4 происходит при касании выступа 29 или 30 соответственно коммутирующего элемента 27 или 28 переключателя 25 или 26. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.