Силовой тренажер Советский патент 1992 года по МПК A63B21/06 

Изобретение относится к спортивному инвентарю, а именно к средствам общефизической подготовки с лечебной (после перенесенных травм) и профилактической целью, способствующих укреплению организма, активизации жизненных функций человека, повышению сопротивляемости его организма и восстановлению его трудоспособности, а также может быть использовано спортсменами для проведения целенаправленных тренировок.

Известно устройство для активной механотерапии, содержащее каркас, блоки, трос (гибкие тяги), нагружающий блок с дозированными грузами предназначенными для тренировки.

Известно также устройство общеукрепляющей гимнастики и проведения физический упражнений с разной физической подготовкой, содержащее нагрузочный узел, связанный посредством трособлочной системы со средством для изменения характера нагружения, и рукоятку, закрепленную на свободном конце тросовой системы.

Однако известные устройства сложны в конструктивном исполнении, некомпактны. Кроме того, конструкции вышеуказанных устройств не обеспечивают точности характера и величины нагружения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является силовой тренажер, содержащий закрепленную на основании раму, несущую средство регулирования нагрузки, выполненное в виде горизонтально установленного вала с канавками для размещения на нем троса, связанного с рукояткой, и примыкающего к валу фланцами барабана с тросом, соеди- . ненным с нагрузочным устройством.

Однако данный силовой тренажер не обеспечивает в процессе проводимых тренировок в широком диапазоне нагрузочные усилия и тем самым не обеспечивает в достаточной степени эффективности их проведения.

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки путем расширения диапазона нагрузочных усилий.

V|

00

о

VJ VJ

о

Указанная цель достигается тем, что силовой тренажер имеет имитатор массы, выполненный в виде дисков, и гистерезисный регулятор, при этом они установлены на валу, а последний имеет по меньшей мере один барабан с фланцами, причем канавки вала расположены на барабане. Кроме того, силовой тренажер имеет дополнительную тросовую систему с узлом стыковки с тросом рукоятки.

На фиг. 1 представлен общий вид силового тренажера; на фиг. 2 - общий вид средства для регулирования нагрузки.

Силовой тренажер содержит раму 1 с перекладинами 2 и направляющими 3. Силовая рама 1 оснащена фланцами 4, позволяющими прикреплять ее по желанию к вертикальной либо к горизонтальной поверхностям. На силовой раме 1 установлено нагрузочное устройство 5. которое может иметь различное конструктивное выполнение, например, в виде пружины или набора тзрировочных грузов, и средство для регулирования нагрузки. Средство для регулирования нагрузки выполнено в виде горизонтально установленного в корпусе 6 вала 7 и установленного на нем,по меньшей мере, одного сменного барабана 8 с фланцами 9, примыкающими к валу 7. На наружной поверхности барабана 8 выполнены по спирали канавки 10 для размещения в них троса 11, образующего тросовую систему, барабан 8 может иметь различный профиль наружной поверхности, например, цилиндрический, овальный или конический. Профиль наружной поверхности барабана 8 обуславливает характер воспринимаемой нагрузки при прикладывании спортсменом к тросовой системе усилия. Подбирая профиль барабана (а если их несколько/ro различные сочетания профилей), можно получить запрограммированную характеристику прикладываемого и соответственно воспринимаемого усилия. Трос 11 одного из барабанов 8 связан с нагрузочным устройством 5, На силовой раме 1 установлены, по крайней мере, нижний 12 и два верхних ролика 13 и 14, причем один из верхних роликов 14 закреплен на подвижной в горизонтальной плоскости одной из перекладин рамы 1. а трос 11 проходит либо один неподвижный верхний и нижних ролики. В зависимости от пути прохождения троса 11, последний оснащен стыковочными узлами 15, позволяющими укорачивать или удлинять его. К свободнсму концу троса 11 подсоединены сменные концевые элементы 16, которые в зависимости от вида выполняемых упражнений могут быть изготовлены различной формы тпример. колец, различных рукояток и т.д. и т.п. При этом между средством для регулирования нагрузки и верхним неподвижным роликом 13 к тросу 11 подсоединен датчик усилий 17, работающий на

принципе пружинного динамометра. На одном валу 7 с барабанами 8 в корпусе 6 установлен имитатор массы, выполненный в виде дисков 18 и гистерезисный регулятор 19. Каждый из дисков 18 имеет возможность

0 отсоединения от вала 7 посредством рычага управления 20. закрепленного на наружной поверхности корпуса 6, и муфты сцепления 21, установленной также в корпусе 6 на валу. Имитатор массы вводят в действие при

5 выполнении динамических упражнений, имитирующих, например, рывок штанги для преодоления инерционности, так как силовая нагрузка спортсмена имеет инерционный характер именно в этот момент.

0 Гистерезисный регулятор 19 может быть представлен в виде регулируемой тормозной муфты. При воздействии спортсменом усилием на сменные концевые элементы 16 в нагрузочном устройстве 5 возникают внут5 ренние силы, обусловленные либо весом та- рировочных грузов, либо свойством пружины, стремящейся вернуть трос 11 в исходное положение. Регулируя зажимное усилие тормозной муфты (гистерезисного

0 регулятора) обеспечивают возможность регулирования величины деформаций пружинного элемента или же гравитационных сил грузов нагрузочного устройства 5. При одном и том же механическом нагружении в

5 зависимости от величины его предварительной деформации обеспечивается возможность уменьшения или же увеличения на заданную величину нагрузки, воспринимаемой спортсменом при обратном ходе троса

0 11. что приводит к повышению эффективности тренировки при выполнении различного рода упражнений, имитирующих например греблю.

Для предотвращения травматизма

5 спортсмена в экстремальных ситуациях, например при перенапряжении мышц, сопровождающимся внезапным отпусканием концевого элемента из рук, на валу 7 установлен центробежный инерционный предо0 хранитель 22, который может быть выполнен в виде обычного центробежного регулятора, у которого при увеличении скорости вращения вала выше допустимого под воздействием центробежной силы огружен5 ные рычаги с одной стороны расходятся, а с другой сжимаясь, заклинивают вал.

При выполнении спортсменом отдельных видов упражнений на направляющих 23 силовой рамы 1 установлена подвижная каретка 23, выполняющая функцию опорной

поверхности для спинной части спортсмена. Каретка 23 может свободно перемещаться по направляющим 3, либо жестко фиксироваться в них на необходимом уровне.

Силовой тренажер работает следующим образом.

В соответствии с задачей тренировки выбирают соответствующий профиль барабана и к концу его троса присоединяют со- ответствующий концевой элемент, при этом в случае необходимости трос 11 посредством стыковочных узлов 15 наращивают и пропускают либо через два верхних роликах 13 и 14, либо через один неподвижный вер- хний и нижний ролики 13 и 12. Верхний ролик 14 при перемещении перекладиньГпо горизонтали устанавливают в оптимальное положение, обеспечивающее работоспособность всей системе при прохождении че- рез него троса 11. Каретку 23 устанавливают в удобном для спортсмена положении. При прикладывании к концевым элементам усилия трос, преодолевая ус илие нагрузочного устройства приво дит во вращение один из барабанов средства для регулирования нагрузки, и при желании с помощью рычага управления 20 вводят в действие муфту сцепления 21 и соединяют вал 7 с имитатором массы (диски 18).

При выполнении упражнений подобных имитации гребли или других ей подобных для повышения эффективности тренировки путем обеспечения восприятия спортсменом более плавных и равномерных нагрузок при обратном ходе троса устанавливают ги- стерезисный регулятор (тормозную муфту) на необходимую величину зажима, обусловленную величиной прикладываемого усилия и индивидуальностью спортсмена.

В экстремальной ситуации, например в случае срыва мышц, перенапряжении и т.д., которые могут привести к вынужденному внезапному отпусканию концевого элемента, трос за счет гравитационных сил та- рировочных грузов или упругой деформации пружинного элемента нагрузочного устройства заставит вал вращаться быстрее. Рычаги с грузами центробежного регулятора, являющегося инерционным предохранителем, под воздействием центробежной силы, превышающей допустимую разойдутся и предотвратят дальнейшее

вращение вала, обеспечивая тем самым исключение травматизма спортсмена.

При выполнении упражнений спортсмен имеет возможность посредством датчика усилий, основанного на работе обычного пружинного динамометра, и связанного с тросом, наблюдать за величиной прикладываемой нагрузки.

По сравнению с прототипом, заявляемый силовой тренажер за счет сменности и возможности комплектации барабанов средства для регулирования нагрузки позволяет изготовлять и использовать его в широком диапазоне величин и характеристик рабочих нагрузок, начиная от детских, кончая рабочими нагрузками профессиональных спортсменом.

Заявляемый силовой тренажер, по сравнению с прототипом, позволяет также с большой точностью подобрать величину и характеристику прикладываемого усилия и в процессе выполнения упражнений с боль-% ной точностью их воспроизводить, исключая при этом дискретность нагрузок и таким образом повысить эффективность его ис- пользования для тренировки и проведения лечебной гимнастики. Заявляемый тренажер, кроме того технологичен в изготовлении, прост и надежей в эксплуатации, а также безопасен в работе.

Формула изобретения

1.Силовой тренажер, содержащий закрепленную на основании раму, несущую средство регулирования нагрузки, выполненное в виде горизонтально установленного вала с канавками для размещения на нем троса, связанного с рукояткой, и примыкающего к валу фланцами барабана с тросом, соединенным с нагрузочным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем расширения диапазона нагрузочных усилий, он имеет имитатор массы, выполненный в виде дисков, и гистерезисный регулятор, при этом они установлены на валу, а последний имеет по меньшей мере один барабан с фланцами, причем канавки вала расположены на барабане;

2.Тренажер по п. 1,отличающийС я тем, что он имеет дополнительную тросовую систему с узлом стыковки с тросом рукоятки.

7L

go

15

Ш

АГХХХХ;

(puai

/

/

/ /

32 30

31 29

4

хххч

Фаг,. 2

Сущность: тренажер включает закрепленную на основании раму, несущую блоки. На раме горизонтально установлен вал. На валу последовательно размещены барабаны с фланцами и канавками для размещения в них троса. Трос одного из барабанов соединен с нагрузочным средством. Трос каждого из остальных барабанов связан с рукояткой посредством дополнительной тросовой системы, охватывающей блоки рамы, на противоположных концах вала установлены имитатор массы и гистерезисный регулятор. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.