Устройство для тренировки спортсменов Советский патент 1992 года по МПК A63B22/02 

Изобретение относится к тренировочным устройствам и может быть использовано для формирования и развития специальных двигательных качеств и навыков у спортсменов-бегунов, а также для создания дозированных нагрузок при выполнении беговых упражнений и ходьбы в диагностических и лечебных целях.

Известно устройство для тренировки спортсменов. Оно представляет собой тредбан, содержащий закрепленные на раме барабаны с охватывающей их бесконечной лентой, опорную площадку, установленную под верхней ветвью ленты. Электродвигатель, также установленный на раме, приводит к движение ленту через дифференциальный механизм и вариатор.

Это устройство позволяет широко изменять скорость движения ленты вплоть до максимальных и субмаксимальных для спортсмена скоростей, однако при этом спортсмен ставится в уловиях жесткого поддержания постоянной скорости, определяемой скоростью движения ленты. Жесткая характеристика движения особенно при субмаксимальных скоростях полностью исключают какую-либо коррекцию скорости движения со стороны спортсмена. При этом неизбежно происходят сбой и падение.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для тренировки спортсменов, которое представляет собой бесконечную движущуюся дорожку, содержащую закрепленные на раме барабаны с охватывающей их бесконечной лентой, опорную площадку, установленную под верхней ветвью ленты, узел для закрепления спортсменов и узел нагруже- ния.

На этом устройстве спортсмен приводит в движение бесконечную ленту и свободно выполняет упражнение с коррекцией скорости движения причем скорость движений зависитчтшь от усилий,развиваемых спортсменом. .

Недостатком этого устройства является то, что спортсмен при выполнении на нем управления не может выйти на скорости, реализуемые им при беге в естественных условиях и выше их, которые находятся в пределах 10-12 м/с, что отрицательно сказывается при решении задач формирования эффективных высокоскоростных двигательных структур бега и вывода спортсменов на наиболее высокие спортивные результаты. Максимальная скорость, реализуемая на бегущей дорожке, 6-8 м/с. Это объясняется тем. что е устройстве достаточно высоки силы сопротивления, образующиеся при изги- бе ленты на барабанах. А уменьшение приведенной инерционной массы не увеличивает скорость, так как реализуется силовое взаимодействие, меньшее чем при беге в естественных условиях.

В реальном беге, в условиях поддержания спортсменом максимальной для него скорости спортсмен осуществляет непрерывную коррекцию скорости движения.

Происходит непрерывный поиск зффек- тивной мгновенной тактики бега в данных конкретных условиях. При этом скорость описывается как случайный процесс с некоторыми средствами харатеристиками, с отклонениями текущего значения скорости как в меньшую, так и в большую сторону от среднего. Так а данном примере среднее значение горизонтальной скорости бега спортсмена 10,04 м/с, максимальное значение 10,52 м/с, минимальное значение 9,31 м/с, среднеквадратическое отклонение скорости бега 0,225 м/с.

Тредбан с помощью двигателя позволяет спортсмену выйти на субмаксимальные скорости, однако жестко задает спортсмену необходимую постоянную скорость, исключая возможность ее коррекции со стороны самого спортсмена. Бегущая дорожка дает возможность спортсмену строить струк- туры бега, аналогичные бегу в естественных условиях, но не обеспечивает вследствие сопротивления изгиба ленты и других сопротивлений выход на субмаксимальные скорости.

Таким образом, известные устройства - как тредбан, так и бегущая дорожка не обеспечивают адекватного тренировочного воздействия особенно на субмаксимальных скоростях.

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки путем обеспечения выхода спортсмена на субмэк- симальный режим с осуществлением компенсаторных коррекций скорости.

Это достигается тем, что устройство для тренировки спортсменов, содержащее смонтированные на раме барабаны, опорную площадку, расположенную под верхней ветвью ленты, узел для закрепления спортсменов и связанный с одним их барабанов инерционный узел нагружения, снабжается электродвигателем и двухвходовым дифференциальным устройством, один вход которого через регулируемую муфту соединен с электродвигателем, а другой вход - с барабаном, а выход через регулируемую муфту соединен с узлом нагружения.

На фиг, 1 представлено устройство; на фиг. 2 - дифференциальное устройство с инерционным узлом нагружения.

Устройство содержит раму 1 (фиг. 1) с закрепленным на ней барабанами 2, которые охвачены бесконечной лентой 3, Нз раме установлена опорная площадка 4 со свободно катящимися роликами, узел закрепления спортсмена 5, электродвигатель б и дифференциальное двухвходовое устройство 7, соединенное с узлом нагружения, электродвигателем и барабаном.

Один из барабанов 2 (фиг. 2) и электродвигатель б соединены посредством гибкой связи 8 и 9 с элементами узла двухвходовгпэ дифференциального устройства. 8 этом устройстве ось 10 устанавливается в корпусах 11, установленных на раме 1. На оси 10 на подшипниках размещается центральная шестерня 12, водило с сателлитами 14, соединенное через регулируемую муфту 16 с узлом нагружения 17 инерционного тип. Соосно с солнечной шестерней на корпусе водила 14 в подшипниках установлены центральные колеса в корпусе 15.

Электродвигатель б через регулируемую муфту 19 соединен с солнечной шестерней 12. Узел нэгружения 17 управляется блоком 13.

Устройство работает следующим образом.

Спортсмен закрепляется поясом в области центра масс с помощью узла закрепления 5, который ограничивает его перемещение в горизонтальной плоскости. Выполняя упражнений, он взаимодействует с лентой устройства 3, а через нее и с барабаном 2. При этом он остается на месте на опорной площадке 4. Один из барабанов через гибкую связь 8 взаимодействует на корпус 15 узла инерционной развязки и далее в зависимости от муфт ч 9 и 16 осуществляют различные режимы взаимодействия с дпрожкой, которые приведены ниже.

1. Смешанный, комбинированный режим.

3 этом режиме муфта 19 разблокирует солнечную шестерню, которую электродвигатель с некоторой частотой, С помощью муфты 16 можно полностью раз- блокирозать водило с сателлитами и блок переменной инерционности или же притормаживать ею вплоть до полной остановки этих узлов.

Электродвигатель 6 через гибкую связь 9 приводит з движение солнечную шестерню 12. Спортсмен своими усилиями приводит з движение ленту 3, а вместе с ней и барабаны 2,

Далее один из барабанов 2 через гибкую связь 8 приводит в движение корпус с центральным колесом 1Е

В данном случае ПРОИСХОДИТ сложение двух независимых движений, которые соединяются через управляемую муфту 16 и управляемый узел нагружения. Этот блок врзщаечся и осуществляет управляемую инерционную СРЯЗЬ двигателя со спортсменом, обеспечивая перераспределение энергии.

На взаимодействие спортсмена с устройством влияют спедующие параметры:

момент, развиваемый двигателем, момент, развиваемый спортсменом, направления вращения, момент инерции узла нагружения.

Основные моменты, определяющие это взаимодействие.

1.1 Облегчающий режим.

Пусть злектродвигатель 6 через гибкую связь 9 вращает солнечную шестерню 12 в ту же сторону, что и спортсмен через барабан 2, гибкую связь 8 вращает корпус с центральным колесом 15. На водиле 14 происходит сложение скоростей, и блок изменяющей инерционности вращается с некоторой суммарной скоростью. Двигатель помогает спортсмену в ,аждом цикле циклического движения в фазе опоры и передает ему энергию в моменты неравномерного движения. Причем вследствие независимости движения двигатель воздействует на спортсмена через инерционность блока изменения инерции и спортсмен может увеличивать скорость независимо от двигателя.

Увеличивая скорость вращения электродвигателя и момент инерции блока изменения инерции, увеличивается степень инерционной связи двигателем. Двигатель через инерционную развязку подпитыва- ег систему энергией, помогая спортсмену

развить большую скорость.

1 2. Утяжеляющий режим. В этом режиме электродвигатель вращает солнечную шестерню з направлении, противоположном вращаемому спортсменом центральному колесу. Происходит сложение движений, благодаря которому блок переменной инерционности замедляющее действует на спортсмена, увеличивая скорость Двигателя и момент инерции блока

изменения инерции, увеличивается тормозящее воздействие двигателя через инерционную развязку. Спортсмен развивает меньшую скорость.

2.Режим тредбана.

В этом режиме муфта 16 блокирует вращение водила 14 и блока изменяющейся инерционности 17. Муфта 19 блокирует солнечную шестерню 12, и она может вращаться.

Электродвигатель 6 через гибкую связь 9 приводит в движение солнечную шестерню 12 и далее через сателлиты центральное колесо корпусом 15. Далее вращение передается через гибкую связь 8 на один из барабанов 2, который приводят в движение гибкую бесконечную ленту.

Спортсмен взаимодействует с этой лентой и движется со скоростью, равной скорости движения ленты. Изменяя скорость

вращения электродвигателя, изменяют скорость относительного движения спортсмена.

3.Режим бегущей дорожки.

В этом режиме муфта 19 блокирует вра- щение солнечной шестерни, электродвигатель выключен. Муфта 16 соединяет водило 14 с блоком переменной инерционности, который управляется блоком управления 18.

Спортсмен выполняет упражнение и своими усилиями приводит в движение ленту устройства 3, а вместе с ней и барабан 2. Один из барабанов через гибкую связь 8 передает вращение на корпус с цент- ральным колесом 15 и далее при остановленной солнечной шестерне 12 через сателлиты и водило 14;муфту 16 на узел нагружения 17.

На спортсмена действует некоторая инерционная нагрузка, которая изменяется с изменением расстояния инерционных масс до оси вращения. Это расстояние изменяется с помощью блока управления 18.

Использование двухвходного дифференциального устройства, соединенного с электродвигателем, барабанами и узлом на- гружения. значительно расширяет возможности предлагаемого устройства и позволяет использовать его как в тренировочных занятиях, так и в целях диагностики и тестирования. Разнообразия режимов: облегчающего, утяжеляющего, смешанного, режима дорожки и тредбана, позволяет заменить несколько разнотипных устройств одним. Быстрота выбора любого из режимов в течение нескольких секунд путем изменения направления и скорости вращения электродвигателя и инерционности узла на- гружения позволяет заниматься группе с различной степенью подготовленности или же одному спортсмену выполнять упражнения с различным режимом нагрузки в течение одного тренировочного занятия.

Возможно изменение режима нагрузки в течение одного тренировочного упражнения непосредственно во время выполнения упражнения.

И самым важным преимуществом является возможность создания режима нагрузки, при котором спортсмен выходит на субмаксимальную скорость и осуществляет ее компенсаторную коррекцию. Это позволяет спортсмену осуществлять режим, который он никогда не достигнет в естественных условиях в силу своих ограниченных екоро- стно-силовых возможностей. Занятия при таком режиме на устройстве позволяет ему воспитать соответствующий навык, улучшать свои скоростно-силовые характеристики и в реальных условиях соревнований быстро и надежно достигать высоких результатов.

Формула изобретения Устройство для тренировки спортсменов, содержащее смонтированные на раме барабаны, охватывающую их бесконечную

ленту, опорную площадку, расположенную под верхней ветвью ленты, узел для закрепления спортсмена и связанный с одним из барабаноЪ инерционный узел нагружения, отличающееся тем, что, с целью

повышения эффективности тренировки путем обеспечения выхода спортсмена на субмаксимальный режим с осуществлением компенсаторных коррекций скорости, оно снабжено электродвигателем и двухвходовым дифференциальным устройством, один вход которого через регулируемую муфту соединен с электродвигателем, другой вход - с барабаном, а выход через регулируемую муфту соединен с узлом нагружения.

Изобретение может быть использовано для формирования и развития специальных двигательных качеств у спортсменов-бегунов, в также для создания дозированных нагрузок при выполнении беговых упражнений и ходьбы в диагностических, лечебных и оздоровительных целях. Изобретение решает задачу повышения эффективности тренировки путем обеспечения возможности выхода спортсмена на субмаксимальную скорость и осуществления им во время бега компенсаторных коррекций скорости. Сущность изобретения: барабаны охвачены бесконечной лентой. На раме установлена опорная площадка со свободно катящимися роликами, узел закрепления спортсмена, электродвигатель и дифференциальное двухвходовое устройство, которое соединено солнечной шестерней через муфту с элек- тродвигателем. Барабан соединен с корпусом центрального колеса этого устройства. Водило двухвходового дифференциального устройства через муфту соединено с узлом нагружения инерционного типа, который регулируется блоком управления. 2 ил.

Г

.

гаш

с±Ь

С

ZJ

SHLa

1

Irib

&&.f

Ф09,2