Велотренажер Советский патент 1991 года по МПК A63B69/16 

К

Л

Ј

Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки путем изменения ее режимов. Устройство содержит раму 1, на которой на полуаалах 14 и 15 установлены ролики 3. В роликах выполнены эллиптические пазы 11 для размещения колес велосипеда. Ролики выполнены в виде цилиндров, оси вращения которых смещены от геометрической оси. Для регулирования эксцентриситета на полувалах 14 и 15 закреплены кронштейны 12 и 13с продольными пазами 16 и 17. В пазах размещены выступы 18 и 19, закрепленные на торцах роликов. 8 кронштейнах установлены фиксаторы выступов. Один из них выполнен в виде стопорного винта 23, другой - в виде пары винт 20-гай- ка. На этом же кронштейне закреплена шкала перемещений, а на выступе 18 - указатель 22 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

г

т

S

Фиг 4

О

&

О О

м

ю

Изобретение относится к спортивному нвентарю, а именно к велотренажерам, предназначается для тренировки спортсменов-велосипедистов, в том числе в несе- енное время года, и является усовершентвованием велотренажера по авт.св. № 1388066.

Цель изобретения - повышение эффекивности тренировки путем изменения ее режима.

На фиг. 1 схематически изображен ве- отренажер, внешний вид, аксонометрия; а фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. А - велотренажер, фрагмент вида сверху; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. А; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 4.

Велотренажер содержит горизонтальную раму 1 и смонтированное на ней средство для создания нагрузки, включающее в себя параллельно установленные ролики в виде кулачков для опоры колес велосипеда, например, два ролика 2 и 3 для опоры заднего колеса 4, один из которых, а именно ро лик 3. является ведущим, и другой ролик 5 для опоры переднего колеса 6, являющийся ведомым, причем ведущий 3 и ведомый 5 ролики кинематически связаны между собой при помощи гибких элементов, например, ременной или цепной передачи 7 и 8 через фазосдвигающее устройство 9, например, шестеренчатого типа.

Ролики 2,3 и 5 выполнены в виде прямых цилиндров, центральные оси которых расположены эксцентрично относительно осей их вращения, сориентированных перпендикулярно к продольной оси рамы 1 и под углом а к вертикальным осям колес 4 и 6 (фиг. 2 и 3). На боковых поверхностях роликов 2 и 3 выполнены замкнутые эллиптические пазы 10 и 11, продольные оси которых расположены в одной плоскости, сориентированной под углом / (фиг.5) к осям -вращения роликов. Радиусы пазов 10 и 11 в направлениях, перпендикулярных осям роликов 2 и 3, и радиус ролика 5 равны величине г, а радиусы колес 4 и 6 равны величине R(), что предопределяет соотношение R од г а)2 где ом и W2 - угловые скорости вращения колес 4,6 и роликов 2.3,5 соответственно. Колеса 4 и 6 установлены на роликах 2,3 и 5 с возможностью надежного вращательного сцепления, кроме того, колесо 4 установлено в пазах 10 и 11« возможностью подвижного контактирования с боковыми торцами этих пазов, что определяется соответствующими профилями последних, т.е. их глубиной и шириной. Фазосдвигающее устройство 9 обеспечивает возможность регулирования угла р фазового сдвига между законами вращения роликов 3,5 и имеет надлежащее отсчетное устройство.

Каждый из роликов 2,3,5 установлен на

раме 1 (фиг.4) при помощи двух кронштейнов 12 и 13, размещенных с противоположных торцовых сторон отдельного ролика и укрепленных из соответствующих полувалах 14 и 15 для монтажа на раме перпендикулярно относительно оси его вращения. В кронштейнах 12 и 13 выполнены продольные пазы 16 и 17, в которых расположены с возможностью согласно односторонне направленного продольного перемещения первый и второй выступы 18 и 19, жестко укрепленные на разных торцах роликов. Один из кронштейнов, например кронштейн 12, снабжен приводом для перемещения находящегося в его пазу 16 выступа 18 и индикатором положения последнего, а другой кронштейн 13 имеет узел для фиксации положения находящегося в пазу 17 выступа 19. Привод для перемещения выступа

18 выполнен в виде пары винт-гайка с тяговым винтом 20, установленным в кронштейне 12 с самоторможением. Индикатор положения выступа 18 выполнен в виде от- счетного устройства, состоящего из продольной шкалы 21 на кронштейне 12 и указателя 22 на выступе 18. Узел фиксации положения выступа 19 выполнен в виде установленного на нем стопорного аинта 23, расположенного в продольной прорези 24 в

стенке кронштейна 13.

Велотренажер работает следующим образом.

Предварительно перед началом тренировки спортсмена-велосипедиста, исходя

из методической целесообразности ее проведения, осуществляется выставление нужного эксцентриситета у каждого из роликов 2,3 и 5, который может варьироваться в пределах от 0 до какого-то значения вмакс, т.е.

максимального для данной конструктивной разработки. Например, у всех роликов задается одинаковый эксцентриситет некоторой промежуточной величины е, (фиг. 2 и 3), причем выставление его делается у всех роликое аналогично, что можно рассмотреть, например, для одного ролика, в частности ролика 3 (фиг.4). Сначала производится рас- стопорение винта 23 на кронштейне 13, в результате чего положение выступа 19 в пазу 17 становится свободным. После этого путем вращения тягового винта 20 совершается перемещение выступа 18 в пазу 16, что приводит к согласному односторонне направленному перемещению ролика 3 свои

ми торцами вдоль кронштейнов 12 и 13. В результате происходит смещение центральной оси этого ролика относительно оси его вращения, т.е. оси опорных на раму 1 полувалов 14 и 15 и тем самым выставляется требуемый эксцентриситет е, величина которого контролируется по расположению указателя 22 относительно градуировочных делений шкалы 21 на кронштейне 12. В завершение с помощью винта 23 положе- ние выступа 19 в пазу 17 стопорится, что совместно со свойствами самоторможения винта 20 обеспечивает надежное жесткое крепление ролика 3 своими торцами на кронштейнах 12 и 13, образуя целостную коленчатую компоновку. Такая манипуляция делается и с остальными роликами 2 и 5,-после чего велотренажер готов к работе.

Далее колеса 4 и 6 велосипеда устанавливаются в вертикальной плоскости на ро- лики 2,3 и 5 в направлении продольной оси рамы 1, при этом заднее колесо 4 располагается в пазах 10 и 11.

При педалировании вращение от колеса 4 с угловой скоростью ft)i передается ро- ликам 2 и 3, вращающимся с угловой

гэ

скоростью (О1 - и через ведущий ролик 3 с помощью гибких тяг 7,8 и фазосдви- гающее устройство 9 сообщается с той же угловой скоростью 0)2 ролику 5, соответственно колесу 6 с угловой скоростью ол, в результате чего спорстмену создается нагрузка за счет преодоления тормозного момента, пропорционального произведению его веса вместе с велосипедом на радиус г ведомого ролика 5.

За счет указанного эксцентричного крепления роликов 2,3 и 5 на своих полувалах 14 и 15 их вращения в раме 1 опорные поверхности роликов для колес 4 и 6 моделируют периодические колебания, вертикальные составляющие которых описываются следующими зависимостями:

у роликов 2 и 3 h3( t} hm sin Шг t,

у ролика 5 hn (t ) hm sin ( t + p ) , где h3(t) и hn(t) - вертикальные колебания заднего колеса 4 и переднего колеса 6 соответственно;

hm e cos a - максимальная ампли- туда вертикальных колебаний.

С помощью фазосдвигающегося устройства 9 согласно принятой методике тренировки спортсменов производится изменение (вручную или автоматически) в диапазоне 0-360° угла у фазового сдвига между законами колебаний колес велосипеда. Например, при (р 0° эти колебания у

разных колес синхронны, а при р 180° - находятся в противофазе.

Одновременно, поскольку профили пазов 10 и 11 в плоскости их расположения фактически представляют идентичные синусоидальные функции в полярных координатах, начала которых лежат на осях вращения роликов 2 и 3, при педалировании колеса 4 подвергается еще и поперечным колебаниям по закону (фиг.5):

X(t) Xm Sin Ш2 t ,

где Xm г ctg ft - максимальная амплитуда поперечных колебаний колеса 4.

Таким образом, предлагаемый велотренажер поЁышает эффективность тренировки спортсменов-велосипедистов путем разновариантного изменения ее режима, что предопределяется возможностью варьирования в довольно-таки широких пределах величин эксцентриситетов опорных роликов для колес велосипеда. Это достигается за счет шарнирного устанавливания роликов на раме при помощи соответствующих пар переходных кронштейнов, снабженных в отдельности каждой их пары надлежащим приводом для перемещения конкретного ролика вдоль этих кронштейнов, а также элементами фиксации и индикации его положения, которыми присущи сравнительная простота реализации и удобство пользования, 8 итоге эти меры позволяют имитировать с помощью данного велотренажера езду на велосипеде по поверхности при этом разную тряску в вертикальном направлении, что многообразит спектр моделируемого движения. По этой причине у тренируемых формируются должные навыки вестибулярной устойчивости и вырабатываются стереотипы проведения в условиях, максимально приближенных к ситуациям естественного рельефа трассы.

Формула изобретения

А

tf

/J

Фиг. 7