Устройство для тренировки гребцов Советский патент 1993 года по МПК A63B69/06 

Изобретение относится к области спортивное i техники и предназначено для использований при обучении движениям в академической гре бле, а также для повышения эффективности тре нировок в этом виде спорта.

Цель изобретения - повышение эффекту ности обучения и совершенствования в гребных движениях и тренировки в гребле за ;чет имитации реальных условий гребли.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции, содержащей бас- cell н с водой и подвижный гребной аппарат, по :ледний выполнен в виде тележки, имеющей массу, равную массе лодки и весло, лопасти которого равна 23% от полной, при этом он соединен через элект- ро )ный динамометр с амортизатором, выло женном в виде нескольких петель и им зющим возможность изменять степень на гяжения, а электронный динамометр электрически соединен с интегратором и ин гикаторным табло.

Сопоставительный анализ с прото- ти юм, проведенный на основе биомеханических исследований системы грсбец-лодка-вода позволяет определить уы овия, необходимые для имитации реальной гребли в условиях неподвижного греб- ного бассейна.

Главным условием, определяющим координацию движений гребца, являются величина и направление вектора ускорения его головы. Этот вектор является результирующей величиной вектора ускорения гребца (аГр| относительно лодки и вектора ускорения лодки относительно Земли (алод). Поэтому основной причиной отличий координации движений гребца при гребле в неподвижном гребном аппарате от гребли в лодке, является отсутствие ускорений этого аппарата относительно Земли, что приводит к значительным искажениям параметров движений гребца и не дает возможности объективной их оценки.

Ликвидация указанных недостатков является целью известного устройства, выбранного в качестве прототипа. Однако в предложенной конструкции эта цель не достигается по следующим причинам:

Вектор мгновенного ускорения лодки Элод определяется суммой действующих на нее сия Рлод и ее массой тЛод:

Елод.(О

ел

с

со

о го -ч

00

со

Элод(1)

Т1лод.

(1)

Сумма действующих сил Рлод складывается из трех компонентов:

Рлод дв+Рсопр.+Ргр.

где Рдв - движущая сила давления лопасти весла на воду;

Fcpnp. - сила сопротивления движению лодки со стороны воды;

4 Frp. - инерционная сила взаимодействия с лодкой движущегося в ней гребца, которая зависит от характера движений гребца внутри системы гребец - лодка, ее импульс за цикл гребка равен нулю и поэто- му она не может учитываться при имитации .внешних механических условий движения лодки.

Исходя из вышесказанного, вектор ускорения лодки определяется формулой;

Элод

-РДВ.+Р

сопр.

ГОлод.

и, следовательно, для имитации ее реального движения в стационарном гребном бассейне необходимо и достаточно обеспечить следующие условия:

масса подвижного гребного аппарата должна быть равна массе реальной лодки (о чем в известном устройстве не упоминается);

сила давления лопасти весла на воду гребного бассейна должна соответствовать силе давления лопасти весла при движении лодки, что достигается, как было определено эмпирическим путем, уменьшением ее площади до 23% от полной. (В известном устройстве это условие также не учитывается);

к подвижному гребному аппарату должна быть приложена сила тяги амортизатора соответствующая по направлению и величине силе сопротивление движению лодки и Vflofl. которая равна

Fconp l

V под..

где k - безразмерный коэффициент гидродинамического1 сопротивления. Это условие также не выполняется в конструкции известного устройства, поскольку сила пружины действует на гребной аппарат лишь при его движении вперед, в то время как из формулы (4) видно, что эта сила должна действовать постоянно.

Вышесказанное позволяет сделать заключение об отсутствии достижения поставленной цели имитации реальных условий гребли в известном устройстве.

В заявляемом устройстве указанная цель достигается путем включения следующих признаков:

масса подвижного гребного аппарата

5 равна массе реальной лодки;

площадь лопасти весла равна 23% от полной;

амортизатор, выполненный в виде нескольких петель имеет возможность изме10 нять степень натяжения для имитации различных скоростей движения лодки;

связанный с амортизатором электронный динамометр, соединенный электрически с интегратором и индикаторным табло

15 позволяет объективно оценивать имитируемую скорость движения лодки и пройденный путь.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - его электрическая схема.

20 Устройство для тренировки гребцов состоит из наполненного водой бассейна, над которым расположены направляющие 2. По ним на роликах 3, имеющих профиль, препятствующий боковому сдвигу, движется

25 гребной аппарат 4. выполненный в виде стандартного рабочего места гребца, имеющего полозки 5. по которым передвигается подвижное сиденье 6, а также упор для ног 7 и выносную уключину 8, в которую встав30 ляется весло 9. Весло имеет лопасть 10, площадь которой уменьшена до 23% от площади стандартного весла. К гребному аппарату через электронный динамометр 11, соединенный кабелем 12 с приборным

35 блоком 13, крепится амортизатор, выполненный в виде нескольких петель 14, перекинутых через блоки, причем с одной стороны, блок 15 закреплен на неподвижной опоре, а с другой блоки 16 имеют воз40 можность перемещаться по оси устройства с помощью домкрата 17. Электронный динамометр 11 электрически связан непосредственно с одним из индикаторов 18, на который выводятся .показания пропорцио45 нальные имитируемой скорости движения лодки и через интегратор 19 соединен с другим индикатором 20, который показывает величину пройденного лодкой пути.

Устройство для тренировки гребцов

50 действует следующим образом. Перед началом работы гребец или тренер устанавливают вращением домкрата 17 требуемое натяжение амортизатора, соответствующее имитируемой скорости движения лодки в

55 таблице, приведены значения силы тяги амортизатора, соответствующие движению различных лодок с разными скоростям, которые были определены эмпирически.

Затем спортсмен занимает место в гребном аппарате и начинает грести. При

этом создается сила давления воды гребно- ф бассейна на лопасть весла 10, которая передается через уключину 8 на гребной аппарат 4 и перемещает его. растягивая при эгом амортизатор. Гребной аппарат про- должает двигаться вперед до тех пор, пока Импульс движущей силы весла Рдв не урав- н|бвесит импульс сопротивления амортиза- т рра Fconp., После этого вся система находится в динамическом равновесии, а г ебной аппарат совершает колебательные движения, амплитуда повторных тем меньшем, чем выше мастерство гребца, что по- з юляет наглядно его оценивать.

Электронный динамометр 11 в процес- се работы преобразует силу натяжения амортизатора в электрический сигнал, кото- рмй по кабелю 12 поступает в приборный блок 13, в котором преобразуется интегра- тором 18. На одно из двух индикаторных тибло выводятся показания, соответствую- ц ие имитируемой скорости лодки, а на другое через интегратор 18 поступает сигнал, . п эо порциональный пройденному пути.

5 10

15 0

5

Таким образом в предлагаемом устройстве, спортсмен выполняет упражнение в таких же внешних механических условиях, которые характерны для реальной гребли, и имеет объективную информацию о результативности своих действий, что значительно повышает эффективность обучения и совершенствования гребных движений и тренировки в гребле.

Формула изобретени я

Устройство для тренировки гребцов, содержащее бассейн, гребной аппарат, кинематически связанный с динамометром, и интегратор с индикатором, отличающееся тем, что гребной аппарат выполнен в виде тележки, имеющей массу реальной лодки, а также имеется кинематически связанный с динамометром имитатор гидродинамического сопротивления, выполненный в виде системы подвижных и неподвижных блоков с горизонтально установленным тросом, конец которого жестко закреплен.

Устройство для тренировки гребцов содержит бассейн с водой и подвижный гребной аппарат, который выполнен в виде тележки, имеющей массу реальной лодки, весло, и соединенный с гребным аппаратом амортизатор, выполненный в виде нескольких петель и имеющий возможность изменять степень натяжения, а также интегратор и индикаторное табло, электрически соединенные с динамометром. 2 ил.

Фиг. 1