Устройство для тренировки спортсменов Советский патент 1993 года по МПК A63B23/02 

Изобретение относится к спортивным тренажерам и может быть использовано для тренировки спортсменов - представителей различных видов спорта (плавание, лыжи, гребля).

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки путем имитации на тренажере реальных нагрузок, воспринимаемых спортсменом в разных фазах гребка и на различных режимах нагру- жения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее свободно установленный на оси тросовый барабан, связанный с возвратной пружиной и чер°ез обгонную муфту с тормозным механизмом,

включающим ленточный тормоз с приводом, согласно изобретению снабжено установленным соосно с барабаном и муфтой генератором, электрически связанным через реостат с приводом тормоза, выполненным в виде электр омагнита, при этом генератор кинематически связан с обгонной муфтой через мультипликатор. Кроме того, устройство снабжено установленным соосно с бсновным дополнительным тросовым барабаном с возвратной пружиной, кинематически связанным с тормозным механизмом через обгонную муфту и мультипликатор.

Предлагаемое устройство обладает существенными отличиями, так как его при00

знаки не совпадают с признаками известных решений и позволяют достичь новый положительный эффект, выраженный в повышении эффективности тренировки. Повы- шению эффективности тренировки достигается за счет того, что введением тормозного устройства заявляемого вида обеспечивается наличие обратной связи спортсмен - тренажер, что дает возможность имитировать реальные нагрузки, воспринимаемые спортсменом. На предлагаемом тренажере любой спортсмен может совершать упражнения, произвольно выбирая характер изменения пиковой нагрузки Ё процессе гребка, При этом затрачиваемые им усилия не требуют однозначного описания их каким-то законом (формой кулачка), а зависят только от физических качеств спортсмена и отслеживаются предлагаемым тормозным устройством, вызывая адекватную реакцию систему. Кроме того, в каждом последующем гребке спортсмен имеет возможность не только повторять пиковые нагрузки предыдущего, воспроизводя уетановившиеся движения, но и перераспределять их в разные фазы гребка в соответствии с рекомендациями тренера по выработке правильной техники гребка и оптимальной тактики движения на дистанции в целом. .

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2- разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - кинематическая охема мультипликатора; на фиг.6 - диаграмм нагрузки спортсмена в процессе гребка на разных неустановившихся режимах нагружения (Pi; Ра; Рз),;ко|торую.позво- ляет моделировать конструкция предлагаемого устройства, где Pi; Vt - соответственно усилие и скорость при i-м гребке,

Предлагаемое устройство содержит установленные на оси 1 тросовые барабаны 2, связанные с закрепленными и навитыми на них тросами 3 с рукоятками 4. Тросовые барабаны связаны с осью через возвратные механизмы в виде спиральных пружин бис ротором расположенного между ними генератора постоянного тока б через обгонные муфты 7 и планетарные мультипликаторы 8. Вел ротора генератора 9 охватывается ленточным тормозом 10, один конец которого жестко связан с основанием 11, а к другому прикреплён сердечник электромагнита 12, перемещающийся внутри катушки электромагнита 13, включенной в цепь генератора через реостат 14. В цепи генератора имеется также амперметр 15, отградуированный в Н по величине прикладываемых усилий.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство работает следующим образом.

Перед началом упражнения тренер переводит ползун реостата в положение, соот- ветствующее,максимальному сопротивлению (это происходит при включении в цепь максимального количества витков обмотки). Спортсмен, имитируя гребковые движения, прикладывает усилия к рукояткам 4, вращая посредством тросов 3 тросовые барабаны 2, которые через обгонные муфты 7 и планетарные мультипликаторы 8, уменьшающие передаваемый момент и увеличивающие окружную скорость, передают вращение на вал ротора генератора 9. Возвратные механизмы в виде спиральных пружин 5 поворачивают тросовые барабаны 2 в исходное положение, наматывая на них тросы 3. Причем обгонные муфты 7 предают вращение валу ротора генератора 9 только в случае, когда спортсмен тянет рукоятки 4 на себя и свободно поворачиваются, не передавая обратного вращения при возвратном движении. Повторяя таким образом упражнение, спортсмен уве- личйвает скорость ротора генератора 6. Ток, вырабатываемый при этом, течет от генератора 6 через реостат 14 на обмотки катушки 13 и создает в них магнитное поле, втягивающее в катушку 13 стальной сердечник 12, вслед за которым увлекается прикрепленный к нему конец ленточного тормоза 10, охватывающего вал ротора генератора 6. Вал ротора генератора 6 начинает при этом подтормаживаться,- причем сообщаемый ему тормозной момент усиливается планетарными мультипликаторами 8 и передается на тросовые барабаны 2, сообщая спортсмену нагрузки, имитирующие реальные; чем большую скорость спортсмен сообщает Уросовому барабану 2 и связанному с ним валу ротора генератора 6, тем большая сила тока будет генерироваться, тем сильнее будет сжиматься ленточный тормоз 10, тем труднее спортсмену будет вращать барабан. Таким образом, усилия, в реальных условиях затрачиваемые спортсменом на. изменение собственной скорости, в моделируемых условиях увеличивают скорость вращения ротора генератора 6, при этом в том и другом случаях увеличение скорости греб- ковых движений требует от спортсмена приложения дополнительного усилия (в реальном случае - для преодоления сопротивления воды, в моделируемом - для преодоления сопротивления ленточного тормоза). Наличие в любой момент времени такой зависимости усилия от скорости греб- кового движения делает заявляемое устройство универсальным, позволяя проводить

на нем тренировку спортсменов различного уровня подготовки и представителей различных видов спорта (плавание, лыжи, гребля). Например, начинающий спортсмен, уделяя внимание в основном технике гребка, сообщает тросовым барабанам 2 небольшую скорость и испытывает при этом незначительные нагрузки, соответствующие его уровню подготовки. Подготовленный спортсмен сможет, не нарушая техники гребка, быстрее вращать барабаны 2 и воспринимать соответственно большие нагрузки. .. .. . Кроме того, имея ввиду разный уровень подготовки спортсменов, тренер может плавно изменять режим нагружения, добиваясь от спортсмена сохранения правильной техники и скорости гребка при изменении нагрузки на руки, задавая коэффициент изменения нагрузки с помощью реостата 14. Это осуществляется следующим образом: спортсмен продолжает греб- ковые движения со скоростью, на которую его ориентирует тренер, преодолевая при этом сопротивление ленточного тормоза. Ток течет к электромагниту, управляющему ленточным тормозом через реостат 14, ползун которого был перемещен в положение, соответствующее максимальному сопротивлению до того, как спортсмен начал тренировку. При необходимости увеличить нагрузку тренер, передвигая ползун реостата 14, в процессе тренировки, уменьшает его сопротивление и, тем самым, увеличивает силу передаваемого электромагниту тока. Электромагнит начинает сильнее притягивать к себе незакреплелный конец ленточного тормоза 10, тормозной момент на валу ротора генератора 9 увеличивается. Этот дополнительный тормозной момент усиливается планетарными мультипликаторами 8 и создает спортсмену дополнительную нагрузку, которую ему придется

преодолевать для сохранения заданной тренером скорости гребковых движений. При этом независимо от уровня своей подготовки и величины добавочной нагрузки (Ri; 5 Ra...), создаваемой тренером с помощью реостата, спортсмен может произвольно изменять прикладываемые усилия и скорость гребка, что соответствует реальным условиям. О величине затрачиваемых спортсме10 ном усилий можно судить по показаниям амперметра 15, отградуированного в Н. Кроме того, имеется возможность ввести в устройство датчики усилий, установленные на троса, датчики скорости вращения бараба15 нов, индикаторы и блок коррекции, используемые для контроля результатов тренировки. Устройство работает только за счет мускульной энергии спортсмена и не требует дополнительных источников энер0 гииГ

Формула изобретения

1. Устройство для тренировки спортсменов, содержащее свободно установленный на оси Тросовый барабан, связанный с воз5 вратной спиральной пружиной и через обгонную муфту с тормозным механизмом, включающим ленточный тормоз с приводом, отличающееся тем, что, с цеяью повышения эффективности тренировки пу- 0 тем имитации реальных нагрузок, оно снабжено установленным соосно с барабаном и муфтой генератором, электрически связанным через реостат с приводом тормоза, выполненным в виде электромагнита, при

5 этом генератор кинематически связан с обгонной муфтой через мультипликатор.

2. Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно снабжено установленным соосно с основным дополнительным тросо- 0 вым барабаном с возвратной пружиной, ки нематически связанным с тормозным механизмом через обгонную муфту и мультипликатор. г

Изобретение относится к спортивным тренажерам и может быть использовано для тренировки спортсменов - представителей различных видов спорта (плавание, лыжи, гребля). Устройство содержит установленные на оси тросовые барабаны, связанные с закрепленными и навитыми на них тросами с рукоятками. Тросовые барабаны связаны с осью через возвратные механизмы в виде спиральных пружин и с ротором расположенного между ними генератора постоянного тока через,обгонные муфты и планетарные мультипликаторы. Вал ротора генератора охватывается ленточным тормозом, один которого жестко связан с основанием, а к другому прикреплен сердечник электромагнита, перемещающийся внутри катушки электромагнита, включенной в цепь генератора через реостат. В цепи генератора имеется также амперметр, отградуированный в Н по величине прикладываемых усилий. Спортсмен прикладывает усилия к рукояткам. Тросовые барабаны че- рез муфты и мультипликаторы передают вращение на вал ротора-генератора. Пружины возвращают барабаны в исходное положение. Ползуном реостата можно менять тормозной момент. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

В

А, Х| 1 5 б 8 7

В

Фиг.1

А-А

Kiene-i j

ротору1

S-в

Фаг4

х

Кщфт

л

фи г. 5

P4V

tr t

PkV

Фиг: б