CN106267696B - 一种可精密调控的力量训练辅助器械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于包括机架、横杆滑轨、磁粉制动器安装支架、磁粉制动器、横杆、滑块、定滑轮组、测速仪滑轨、测速仪滑轨座、测速仪、张力控制仪、上电气限位块、下电气限位块、钢丝绳和主电路图；机架为一对平行对称设置的倒“丁”字形结构，包括底座和与底座中点垂直固定连接的立柱；滑轨相对于立柱的外侧预留出滑块滑动的空间与立柱等高度平行设置；磁粉制动器安装支架固定安装在机架的后侧下部，磁粉制动器安装在支架上；横杆通过两端的固定连接的滑块与横杆滑轨滑动连接；定滑轮组分别固定安装在底座和磁粉制动器安装支架上；测速仪固定于横杆的右端；张力控制仪设置于机架的右侧。

Description

一种可精密调控的力量训练辅助器械
技术领域
本发明涉及到体育器材技术领域，尤其涉及一种可精密调控的力量训练辅助器械。
背景技术
力量训练器材是体育运动中竞技、健身、健美的一种常用器械。目前，在力量训练当中所使用的训练器材多为杠铃，通过增加或减少不同重量的杠铃片进行加载或卸载力量，特别是高水平运动员在最大力量或超负荷力量训练实践中，通过对载荷的自动精密调节才能更加接近人体极限值，有助于创造最佳的力量训练效果和成绩；当前借助杠铃进行的力量训练，存在的问题一是载荷增减的最小区间为0.5kg，无法实现更加精密的负荷控制；二是在训练过程中容易因过载而造成人身伤害，安全系数较低；三是频繁的装卸杠铃也给训练者带来了较多的麻烦，特别是男女混用一个杠铃杆进行力量训练则更为不便。
发明内容
为了避免现有力量训练实践当中杠铃存在的弊端，在训练当中需要设计一种辅助力量训练器械既基于磁粉制动器可以高精度控制训练器械所加载荷，为现代力量训练提供一种便捷简易、安全实用、精密调控的训练辅助器械，进一步优化和改进力量训练效果。
为解决上述问题，本发明的目的是揭示一种安全实用、可精密调控所加载荷、更加便捷的力量训练辅助器材，它是采用以下技术方案来实现的。
一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于包括机架、横杆滑轨、 磁粉制动器安装支架、磁粉制动器、横杆、滑块、定滑轮组、测速仪滑轨、测速仪滑轨座、测速仪、张力控制仪、上电气限位块、下电气限位块、钢丝绳和主电路图；所述的机架为一对平行对称设置的倒“丁”字形结构，包括底座和与底座中点垂直固定连接的立柱；所述的横杆滑轨相对于立柱的外侧预留出滑块滑动的空间与立柱等高度平行设置，滑轨的下端与底座固定连接，上端通过连接件与立柱固定连接；所述的磁粉制动器安装支架固定安装在机架的后侧下部，所述的磁粉制动器安装在支架上；所述的横杆通过两端的固定连接的滑块与横杆滑轨滑动连接；所述的定滑轮组分别固定安装在底座和磁粉制动器安装支架上；所述的张力控制仪设置于机架的右侧。
所述的立柱的内侧中部竖直方向上设有一排等距离排列的限位柱，限位柱与立柱垂直固定连接，限位柱用来限制横杆的下行距离。
所述的横杆滑轨为不锈钢圆钢，轨道的上部和下部分别套结有可移动可固定的上电气限位块和下电气限位块，上电气限位块的下平面和下限位电气块的上平面分别安装有触碰电气限位开关，包括上限位开关和下限位开关，限位开关分别与滑块的上下两个平面相对应；所述的下电气限位块为直角拐尺形金属挡板，金属挡板的短边横向与横杆滑轨滑动连接，滑动的同时可绕滑轨转动，以便金属挡板的长边任意卡接所述的每个限位柱，承载横杆的重力。
所述的磁粉制动器安装支架为框架结构，与立柱平行设置，底边的两侧与底座的后端固定连接，上边的两侧通过横梁与立柱垂直固定连接，框架的中部水平设有两条支撑梁，支撑梁的两端与框架的两边固定连接，支撑梁的中部安装有磁粉制动器。
所述的磁粉制动器还包括组件部分，包含磁粉制动器支座、输出轴轴承、 卡环、绳轮、复位弹簧和平键，所述的磁粉制动器支座用来支撑固定磁粉制动器，所述的绳轮用来缠绕钢丝绳，所述的复位弹簧为扭力弹簧，作用是在磁粉制动器断电后，簧力驱动磁粉制动器输出轴，继而拉动钢丝绳带动横杆反向复位。
所述的定滑轮组对称设置于机架的底座的中后部的两侧和磁粉制动器安装支架的底边中部的外侧，所述的定滑轮组都在同一个水平面上，所述的钢丝绳的两端通过定滑轮组后分别固定于横杆的两端和磁粉制动器两侧的绳轮上。
所述的机架右侧的立柱的上端和下端的外侧面上垂直固定安装有测速仪滑轨座，滑轨座之间在竖直方向上左右固定设有两条平行的测速仪滑轨，测速仪滑轨为两根圆钢导轨，所述的测速仪的后端两侧与滑轨滑动连接，测速仪与滑轨之间可以通过锁紧件锁紧和放松来调节测速仪的位置，测速仪能够检测训练时的肌肉伸缩速度，有助于实现耐力和爆发力训练过程当中量和强度的控制。
所述的主电路图，包括上限位开关为常闭开关，下限位开关为常开开关， 中间继电器为闭合位置，中间继电器的常开触点为开路位置；初始状态下，横杆触碰下限位开关，下限位开关闭合，控制中间继电器使常开触点一和常开触点二的位置处于闭合位置，此时整个电路闭合，磁粉制动器工作；横杆上行至触碰上限位开关，上限位开关断开，控制中间继电器使常开触点一和常开触点二的位置处于开路状态，此时电路断开，磁粉制动器不工作，直至触碰下限位开关，进入下一个循环。
所述的张力控制仪通过控制张力的大小实现精密度调节力量、调节所加载荷、更便捷，张力控制仪通过两根线接24伏直流输出电源与磁粉制动器连接，通过调节旋钮调节张力大小，显示屏显示张力大小。
所述的底座的两端向外弯曲呈弧形状。
工作原理：使用前，磁粉制动器处于无阻尼状态，内部转轴可以自由旋转， 在复位弹簧的作用下拉紧钢丝绳；使用时，打开张力控制仪开关，张力控制仪通过磁粉制动器，使其产生张力阻尼，阻尼值大小则通过张力控制仪显示出来， 训练载荷可以通过张力控制仪进行调节。推动横杆，即可进行力量训练，横杆达到上电气限位块时，压触电气限位开关，此时，电路关闭，磁粉制动器不工作，处于自由状态，在复位弹簧的作用下，手臂放松、横杆向下复位至下行电气限位块，此时，横杆压触下电气限位开关，电路闭合，磁粉制动器工作，产生张力阻尼，进入下一步循环。
本发明可以通过张力控制仪控制张力大小，而且可以根据身高臂长不同进行调节上下电气限位块的高度，以适应不同的训练者，与常规的杠铃式力量训练器相比较，除了能够进行精确、便捷的力量调节外，更重要的是这种训练器的安全性能得到很大提高，训练者不会因为杠铃过载而受伤。
本发明的有益效果：
一是本发明结构合理，能够更加精密地调控所加载荷，为高水平运动员在最大力量或超负荷力量训练实践中，通过对载荷的自动精密调控更加接近人体极限值，有助于创造最佳的力量训练效果。
二是本发明可以根据训练者身高臂长的不同，进行调节上下电气限位块的高度，以适应不同的训练者，与常规的杠铃式力量训练器相比，不仅能够进行精确、便捷的力量调控，更重要的是这种训练器的安全性能得到很大提高，训练者不会因为杠铃过载而受伤。
三是本发明的测速仪能够检测训练时的肌肉伸缩速度，有助于实现耐力和爆发力训练过程当中量和强度的控制。
四是本发明为现代力量训练提供一种集安全、便捷、实用、简易、精确为一体的辅助训练器械，进一步优化和改进了力量训练效果。
五是本发明同样适用于健身、健美的常用训练器械。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的磁粉制动器及其组件的分体结构示意图。
图3为本发明的右视图。
图4为本发明的后视图。
图5为本发明的主电路图。
其中：1、机架；101、底座；102、立柱；103、限位柱；2、横杆滑轨；3、 磁粉制动器安装支架；301、支撑梁；4、横杆；5、滑块；6、定滑轮组；7、磁粉制动器；701、磁粉制动器支座；702、输出轴轴承；703、卡环；704、绳轮； 705、复位弹簧；706、平键；8、测速仪滑轨；9、测速仪滑轨座；10、测速仪； 11、张力控制仪；12、上电气限位块；13、下限位电气块；14、钢丝绳；15、上限位开关；16、下限位开关；17、中间继电器；1701、常开触点一；1702、常开触点二。
具体实施方式
一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于包括机架1、横杆滑轨2、磁粉制动器安装支架3、磁粉制动器7、横杆4、滑块5、定滑轮组6、测速仪滑轨8、测速仪滑轨座9、测速仪10、张力控制仪11、上电气限位块12、下电气限位块13、钢丝绳14和主电路图；所述的机架1为一对平行对称设置的倒 “丁”字形结构，包括底座101和与底座中点垂直固定连接的立柱102；所述的滑轨2相对于立柱102的外侧预留出滑块5滑动的空间与立柱102等高度平行设置，滑轨2的下端与底座101固定连接，上端通过连接件与立柱102固定连接；所述的磁粉制动器安装支架3固定安装在机架1的后侧下部，所述的磁粉制动器安装在支架上；所述的横杆4通过两端的固定连接的滑块5与横杆滑轨2滑动连接；所述的定滑轮组6固定安装在底座101和磁粉制动器安装支架上； 所述的张力控制仪11设置于机架1的右侧。
所述的立柱102的内侧中部竖直方向上设有一排等距离排列的限位柱103， 限位柱103与立柱102垂直固定连接， 限位柱103用来限制横杆4的下行距离。
所述的横杆滑轨2为不锈钢圆钢，轨道的上部和下部分别套结有可移动可固定的上电气限位块12和下电气限位块13，上电气限位块12的下平面和下限位电气块13的上平面分别安装有触碰电气限位开关，包括上限位开关15和下限位开关16，限位开关分别与滑块5的上下两个平面相对应；所述的下电气限位块13为装有限位开关的直角拐尺形金属挡板，金属挡板的短边横向与横杆滑轨2滑动连接，滑动的同时可绕滑轨转动，以便金属挡板的长边任意卡接所述的每个限位柱103 ，承载横杆4的重力。
所述的磁粉制动器安装支架3为框架结构，与立柱102平行设置，底边的两侧与底座101的后端固定连接，上边的两侧通过横梁与立柱102垂直固定连接， 框架的中部水平设有两条支撑梁301，支撑梁301的两端与框架的两边固定连接，支撑梁301的中部安装有磁粉制动器7。
所述的磁粉制动器7还包括组件部分，包含磁粉制动器支座701、输出轴轴承702、卡环703、绳轮704、复位弹簧705和平键706，所述的磁粉制动器支座701用来支撑固定磁粉制动器7，所述的绳轮704 用来固定缠绕钢丝绳14， 所述的复位弹簧705为扭力弹簧，作用是在磁粉制动器7断电后，簧力驱动磁粉制动器输出轴，继而拉动钢丝绳14带动横杆4反向复位。
所述的定滑轮组6对称设置于机架1的底座101的中后部的两侧和磁粉制动器安装支架3的底边中部的外侧，所述的定滑轮组6都在同一个水平面上， 所述的钢丝绳14的两端通过定滑轮组6后分别固定于横杆4的两端和磁粉制动器7两侧的绳轮74上。
所述的机架1的右侧的立柱102的上端和下端的外侧面上垂直固定安装有测速仪滑轨座9，滑轨座之间在竖直方向上左右固定设有两条平行的测速仪滑轨8，测速仪滑轨8为两根圆钢导轨，所述的测速仪10的后端两侧与滑轨滑动连接，测速仪10与滑轨8之间可以通过锁紧件锁紧和放松来调节测速仪10的位置，测速仪10能够检测训练时的肌肉伸缩速度，有助于实现耐力和爆发力训练过程当中量和强度的控制。
所述的主电路图，包括上限位开关15为常闭开关，下限位开关16为常开开关，中间继电器17为闭合位置，中间继电器17的常开触点1701、1702为开路位置。初始状态下，横杆4触碰下限位开关16，下限位开关16闭合，控制中间继电器17使常开触点一1701和常开触点二1702的位置处于闭合位置，此时整个电路闭合，磁粉制动器7工作。横杆4上行至触碰上限位开关15，上限位开关15断开，控制中间继电器17使常开触点一1701和常开触点二1702的位置处于开路状态，此时电路断开，磁粉制动器7不工作，直至触碰下限位开关16，进入下一个循环。
所述的张力控制仪11通过控制张力的大小实现精密度调节力量、调节所加载荷、更便捷，张力控制仪11通过两根线接24伏直流输出电源与磁粉制动器7连接，通过调节旋钮调节张力大小，显示屏显示张力大小。
所述的底座101的两端向外弯曲呈弧形状。
使用方法；使用前，磁粉制动器处于无阻尼状态，内部转轴可以自由旋转，在复位弹簧的作用下拉紧钢丝绳；使用时，打开张力控制仪开关，张力控制仪通过磁粉制动器，使其产生张力阻尼，阻尼值大小则通过张力控制仪显示出来， 训练载荷可以通过张力控制仪进行调节，推动横杆，即可进行力量训练，横杆达到上电气限位块时，压触电气限位开关，此时，电路关闭，磁粉制动器不工作， 处于自由状态，在复位弹簧的作用下，手臂放松、横杆向下复位至下行电气限位块，此时，横杆压触下电气限位开关，电路闭合，磁粉制动器工作，产生张力阻尼，进入下一步循环。
张力控制仪控制张力大小，根据训练者身高臂长的不同，进行调节上下电气限位块的高度，以适应不同的训练者，与常规的杠铃式力量训练器相比较， 除了能够进行精确、便捷的力量调节外，更重要的是这种训练器的安全性能得到很大提高，训练者不会因为杠铃过载而受伤。

Claims (9)

1. 一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于包括机架、横杆滑轨、 磁粉制动器安装支架、磁粉制动器、横杆、滑块、定滑轮组、测速仪滑轨、测速仪滑轨座、测速仪、张力控制仪、上电气限位块、下电气限位块、钢丝绳和主电路图；所述的机架为一对平行对称设置的倒“丁”字形结构，包括底座和与底座中点垂直固定连接的立柱；所述的横杆滑轨相对于立柱的外侧预留出所述的滑块滑动的空间与立柱等高度平行设置，横杆滑轨的下端与底座固定连接，上端通过连接件与立柱固定连接；所述的磁粉制动器安装支架固定安装在机架的后侧下部；所述的磁粉制动器安装在支架上；所述的磁粉制动器包括组件部分的磁粉制动器支座、输出轴轴承、卡环、绳轮、复位弹簧和平键；所述的横杆通过两端的固定连接的滑块与横杆滑轨滑动连接；所述的定滑轮组分别固定安装在底座和磁粉制动器安装支架上，所述的定滑轮组对称设置于机架的底座的中后部的两侧和磁粉制动器安装支架的底边中部的外侧，所述的定滑轮组设置在同一个水平面上；所述的钢丝绳的两端通过定滑轮组后分别固定于横杆的两端和磁粉制动器两侧的绳轮上；所述的横杆滑轨的上部和下部分别套结有可移动可固定的上电气限位块和下电气限位块，上电气限位块的下平面和下限位电气块的上平面上分别安装有触碰电气限位开关，包括上限位开关和下限位开关，限位开关分别与滑块的上下两个平面相对应；所述的机架右侧的立柱的上端和下端的外侧面上垂直固定安装有测速仪滑轨座，滑轨座之间在竖直方向上左右固定设有两条平行的测速仪滑轨，测速仪滑轨为两根圆钢导轨，所述的测速仪的后端两侧与滑轨滑动连接，测速仪与滑轨之间可以通过锁紧件的锁紧和放松来调节测速仪的位置；所述的张力控制仪设置于机架的右侧，张力控制仪通过两根线接24伏直流输出电源与磁粉制动器连接。
2.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的立柱的内侧中部竖直方向上设有一排等距离排列的限位柱，限位柱与立柱垂直固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的横杆滑轨为不锈钢圆钢；所述的下电气限位块为直角拐尺形金属挡板，金属挡板的短边横向与横杆滑轨滑动连接，滑动的同时可绕滑轨转动，以便金属挡板的长边任意卡接所述的每个限位柱，承载横杆的重力。
4.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的磁粉制动器安装支架为框架结构，与立柱平行设置，底边的两侧与底座的后端固定连接，上边的两侧通过横梁与立柱垂直固定连接，框架的中部水平设有两条支撑梁，支撑梁的两端与框架的两边固定连接，支撑梁的中部安装有磁粉制动器。
5.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的磁粉制动器支座用来支撑固定磁粉制动器，所述的绳轮用来缠绕钢丝绳，所述的复位弹簧为扭力弹簧，作用是在磁粉制动器断电后，簧力驱动磁粉制动器输出轴，继而拉动钢丝绳带动横杆反向复位。
6.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的测速仪能够检测训练时的肌肉伸缩速度，有助于实现耐力和爆发力训练过程当中量和强度的控制。
7.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的主电路图，包括上限位开关为常闭开关，下限位开关为常开开关，中间继电器为闭合位置，中间继电器的常开触点为开路位置；初始状态下，横杆触碰下限位开关，下限位开关闭合，控制中间继电器使常开触点一和常开触点二的位置处于闭合位置，此时整个电路闭合，磁粉制动器工作；横杆上行至触碰上限位开关，上限位开关断开，控制中间继电器使常开触点一和常开触点二的位置处于开路状态，此时电路断开，磁粉制动器不工作，直至触碰下限位开关，进入下一个循环。
8.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的张力控制仪通过控制张力的大小实现精密度调节力量、调节所加载荷、更便捷，张力控制仪通过两根线接24伏直流输出电源与磁粉制动器连接， 通过调节旋钮调节张力大小，显示屏显示张力大小。
9.根据权利要求1所述的一种可精密调控的力量训练辅助器械，其特征在于，所述的底座的两端向外弯曲呈弧形状。
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