RU184069U1

RU184069U1 - MULTIFUNCTIONAL SIMULATOR

Info

Publication number: RU184069U1
Application number: RU2018124969U
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Чуверин; Алина Сергеевна Куликова
Original assignee: Игорь Борисович Чуверин
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2018-10-15

Abstract

Многофункциональный тренажер относится к области физкультуры и спорта, а именно к вибротренажерам для развития и укрепления мускулатуры.Многофункциональный тренажер установлен на стойке и содержит цилиндрический барабан с фланцами в виде дисков, внутри которого установлен асинхронный двигатель, торцевой частью соединенный с фланцем барабана через виброопоры и через вал двигателя, на концах которого закреплены симметричные эксцентрики со смещенными центрами вращения, при этом вал двигателя соединен с фланцами барабана через подшипники.Новым является то, что для более точной балансировки работы устройства эксцентрики снабжены регулируемыми дуговыми противовесами, на внутренней поверхности барабана размещены плоские противовесы, а для размещения дугового противовеса внутри барабана установлена рама.Такое исполнение позволяет снизить уровень шума при работе устройства и уменьшить воздействие вибрации на стойку, дает возможность использовать обратное направление волнообразного движения барабана, для обработки других групп мышц, не меняя расположение пользователя относительно тренажера, а также повысить точность передаваемых колебаний на группы мышц за счет точной балансировки механизма.The multifunctional simulator belongs to the field of physical education and sports, namely, vibration simulators for the development and strengthening of muscles. The multifunctional simulator is mounted on a rack and contains a cylindrical drum with flanges in the form of disks, inside which an asynchronous motor is installed, with the end part connected to the drum flange through vibration mounts and through an engine shaft, at the ends of which symmetrical eccentrics are fixed with offset centers of rotation, while the engine shaft is connected to the drum flanges through a bearing It is new that for better balancing the operation of the device, the eccentrics are equipped with adjustable arc counterweights, flat counterweights are placed on the inner surface of the drum, and a frame is installed to accommodate the arc counterweight inside the drum. This design allows to reduce the noise level during operation of the device and reduce the effects of vibration on the rack, makes it possible to use the opposite direction of the wave-like movement of the drum to process other muscle groups without changing the location of the user A relatively simulator, and also improve the accuracy of the transmitted vibrations on muscle group by precise balancing mechanism.

Description

Полезная модель относится к области физкультуры и спорта, а именно к вибротренажерам для развития и укрепления мускулатуры.The utility model relates to the field of physical education and sports, namely to vibratory simulators for the development and strengthening of muscles.

В современном спорте и реабилитационной медицине широко применяются тренажеры для выполнения физических упражнений путем воздействия на мышцы низкочастотной механической вибрации.In modern sports and rehabilitation medicine, simulators are widely used to perform physical exercises by exposing the muscles to low-frequency mechanical vibration.

Известен «Многофункциональный вибротренажер», см. патент РФ №2 526 695 С1, МПК А63В 21/062 опубл. 27.08.2014.The well-known "Multifunctional vibratory simulator", see RF patent No. 2,526,695 C1, IPC A63B 21/062 publ. 08/27/2014.

Этот тренажер включает в себя основание с закрепленным на нем электродвигателем, на валу которого установлен эксцентрик, передающий вибрационное движение вибрирующей опоре, и блоком управления частотой вибрации. Кроме того, содержит соединенный с эксцентриком разъем с фиксатором тяг съемных вибрирующих опор, и две втулки, закрепленные на основании. Съемные вибрирующие опоры предназначены для стимуляции мышц ног и живота; плечевого пояса и рук; кистей и пальцев рук.This simulator includes a base with an electric motor mounted on it, on the shaft of which an eccentric is installed, transmitting the vibrational movement of the vibrating support, and a vibration frequency control unit. In addition, it contains a connector connected to an eccentric with a tie rod for removable vibrating bearings, and two bushings fixed to the base. Removable vibrating supports designed to stimulate the muscles of the legs and abdomen; shoulder girdle and arms; hands and fingers.

Недостатком этого тренажера является то, что нет регулируемого механизма балансировки, что создает сильный шум при его работе, похожий на барабанную дробь, из-за ударной нагрузки на поверхность, где закреплено устройство, а также то что он воздействует на мышцы поперек мышечных волокон, и не может передавать вибрацию вдоль мышечных волокон.The disadvantage of this simulator is that there is no adjustable balancing mechanism, which creates a strong noise during its operation, similar to a drum roll, due to the shock load on the surface where the device is fixed, as well as the fact that it acts on the muscles across the muscle fibers, and cannot transmit vibration along muscle fibers.

Известно также «Устройство для вибрационного воздействия на тело человека», см. евразийский патент №014922 В1, МПК А63 В 23/00, А61Н 23/02, опубл. 29.04.2011.It is also known "Device for vibrational effects on the human body", see Eurasian patent No. 014922 B1, IPC A63 B 23/00, A61H 23/02, publ. 04/29/2011.

Это устройство содержит установленный на станине генератор механических колебаний, состоящий из электродвигателя и средства преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний, выполненное в виде кривошипно-шатунного механизма, и связанное с генератором механических колебаний средство контактной передачи колебаний на тело человека, выполненное виде жестко закрепленной на станине упругодеформируемой по всей площади поверхности опоры для частей тела человека, при этом кривошип кривошипно-шатунного механизма жестко связан с выходным валом электродвигателя, а шатун шарнирно связан с опорой для частей тела человека со стороны ее внутренней поверхности с возможностью возвратно-поступательного перемещения между двумя крайними положениями.This device contains a generator of mechanical vibrations mounted on a bed, consisting of an electric motor and means for converting electrical energy into energy of mechanical vibrations, made in the form of a crank mechanism, and a means of contact transmission of vibrations to the human body connected with a generator of mechanical vibrations, made in the form of a rigidly fixed bed elastically deformable over the entire surface area of the support for parts of the human body, while the crank of the crank mechanism on associated with the output shaft of the motor, and a connecting rod pivotally connected with a support for parts of the human body from its inner surface with a reciprocating movement between two extreme positions.

Недостатком этого тренажера является то, что он использует изгибающую пластину для создания колебательного движения и сбалансирован только с помощью тяжелой станины, что создает при работе ударную нагрузку на установочную поверхность. Это устройство не содержит балансировку вращения, кроме массивной станины. Изгибы пластины при высоких оборотах двигателя создают волны не одинаковой длины и человек получает от такого тренажера не одинаковую стимуляцию (вибрационное воздействие) по амплитуде и частоте на всей поверхности рабочей зоны устройства - изгибаемой пластине.The disadvantage of this simulator is that it uses a bending plate to create oscillatory motion and is balanced only with the help of a heavy bed, which creates an impact load on the mounting surface during operation. This device does not contain rotation balancing, except for a massive bed. Bends of the plate at high engine speeds create waves of not the same length, and a person receives from the simulator not the same stimulation (vibration effect) in amplitude and frequency on the entire surface of the working area of the device — the bent plate.

Наиболее близким аналогом является «Устройство для биомеханической стимуляцией мышц» по патенту США №US 2009/0124939 А1, дата публикации Май 14, 2009.The closest analogue is the "Device for biomechanical muscle stimulation" according to US patent No. US 2009/0124939 A1, publication date May 14, 2009.

Это устройство состоит из барабана цилиндрической формы полого внутри. Внутри барабана расположен асинхронный двигатель с 2-мя выходами вала, на концах которых расположены симметричные эксцентрики со смещенными центрами вращения на 2-4 мм. Эксцентрики закреплены на концах вала двигателя и имеют соединение с фланцами барабана через подшипники. Фланцы барабана имеют цилиндрическую форму и имеют 4 радиальные спицы, согласно рисунку (в патенте). Боковая поверхность двигателя имеет прямое соединение через резиновые виброопоры с фланцем барабана, для обеспечения волнового колебательного движения и блокировки прокрутки барабана. Внизу барабана имеется отверстие для крепления двигателя к стойке. Стойка представляет собой подставку с большим весом, удерживающую всю вибрирующую конструкцию в момент работы устройства.This device consists of a cylindrical drum hollow inside. Inside the drum there is an induction motor with 2 shaft outputs, at the ends of which there are symmetric eccentrics with 2-4 mm offset centers of rotation. The eccentrics are fixed at the ends of the motor shaft and are connected to the drum flanges through bearings. Drum flanges are cylindrical in shape and have 4 radial spokes, according to the figure (in the patent). The side surface of the engine has a direct connection through the rubber vibration mounts to the drum flange, to provide wave oscillatory motion and block the scroll of the drum. At the bottom of the drum there is a hole for attaching the engine to the rack. The stand is a stand with a large weight that holds the entire vibrating structure at the time of operation of the device.

Недостатками этого устройства является то, что она не сбалансирована специальным образом, и уравновешена во время работы только за счет высокого веса стойки, относительно веса рабочей поверхности устройства (барабан и фланцы), и не позволяет устройству функционировать на высоких оборотах двигателя. Конструкция просто начинает передавать вибрационные колебания в стойку и пол. В связи с чем невозможно крепление рабочей части конструкции на вертикальные поверхности (стена, подвесные конструкции) или на горизонтальные поверхности, не имеющие специального антивибрационного покрытия. Так же в качестве недостатка могу указать возможность вращения барабана в только в одном направлении (в направлении стойки сверху вниз) только при этом вращении устройство будет сбалансировано за счет массы стойки. При моем варианте балансировки направление вращения не влияет на расположение и конструкцию стойки.The disadvantages of this device is that it is not balanced in a special way, and balanced during operation only due to the high weight of the rack, relative to the weight of the working surface of the device (drum and flanges), and does not allow the device to operate at high engine speeds. The design simply begins to transmit vibrational vibrations to the rack and floor. In this connection, it is impossible to mount the working part of the structure on vertical surfaces (wall, suspension structures) or on horizontal surfaces that do not have a special anti-vibration coating. Also, as a disadvantage, I can indicate the possibility of rotation of the drum in only one direction (in the direction of the rack from top to bottom) only with this rotation, the device will be balanced due to the weight of the rack. With my balancing option, the direction of rotation does not affect the location and design of the rack.

Задачей настоящей полезной модели является создание полностью сбалансированного устройства, позволяющего плавно и точно воспроизводить механические колебания волнообразной природы с одинаковой амплитудой на высоких оборотах двигателя, воздействующего через внешнюю поверхность барабана - рабочую поверхность тренажера - на мышцы спины, ног и рук. Так же задачей предлагаемого технического решения является уменьшение шума при работе за счет точной балансировки устройства.The objective of this utility model is to create a fully balanced device that allows you to smoothly and accurately reproduce mechanical vibrations of a wavelike nature with the same amplitude at high engine speeds, acting through the outer surface of the drum - the working surface of the simulator - on the muscles of the back, legs and arms. The task of the proposed technical solution is to reduce noise during operation due to the exact balancing of the device.

Это достигается тем, что предлагаемый многофункциональный тренажер, установленный на стойке, содержащий цилиндрический барабан с фланцами в виде дисков, внутри которого установлен асинхронный двигатель, торцевой частью соединенный с фланцем барабана через виброопоры и через вал двигателя, на концах которого закреплены симметричные эксцентрики со смещенными центрами вращения, при этом вал двигателя соединен с фланцами барабана через подшипники.This is achieved by the fact that the proposed multifunctional simulator, mounted on a rack, containing a cylindrical drum with flanges in the form of disks, inside which an asynchronous motor is mounted, end-connected to the drum flange through vibration mounts and through the motor shaft, at the ends of which symmetrical eccentrics with offset centers are fixed rotation, while the motor shaft is connected to the flanges of the drum through bearings.

Новым является то, что для более точной балансировки работы устройства эксцентрики снабжены регулируемыми дуговыми противовесами, на внутренней поверхности барабана размещены плоские противовесы, а для размещения дугового противовеса внутри барабана установлена рама.What is new is that for more precise balancing of the device’s operation, the eccentrics are equipped with adjustable arc counterweights, flat counterweights are placed on the inner surface of the drum, and a frame is installed to accommodate the arc counterweight.

Двигатель крепится к барабану сбоку через фланец через резиновые виброопоры с помощью рамы, которая позволяет увеличить диаметр барабана для размещения дуговых противовесов.The engine is attached to the drum from the side through the flange through the rubber vibration mounts using a frame that allows you to increase the diameter of the drum to accommodate the arc counterweights.

Для создания массажного эффекта внешняя поверхность барабана обтягивается каучуковым покрытиемTo create a massage effect, the outer surface of the drum is covered with a rubber coating

Эксцентрики соединяют фланец и вал двигателя через подшипники.Eccentrics connect the flange and motor shaft through bearings.

Фланцы барабана выполнены в виде тонкого диска с утолщенным краем для освобождения места под дуговые противовесы.The flanges of the drum are made in the form of a thin disk with a thickened edge to free up space for arc balances.

Барабан и фланцы изготавливаются из авиационного алюминия, что облегчает вес конструкции.The drum and flanges are made of aircraft-grade aluminum, which lightens the weight of the structure.

Дуговые противовесы позволяют сбалансировать неравномерность распределения массы в момент вращения, вызванное эксцентриками.Arc balances can balance the uneven distribution of mass at the moment of rotation caused by eccentrics.

Плоские противовесы компенсируют отсутствие массы, образованного отверстием для крепления к стойке.Flat counterweights compensate for the lack of mass formed by the hole for attaching to the rack.

Такое исполнение позволяет снизить уровень шума при работе устройства и уменьшить воздействие вибрации на стойку, дает возможность использовать обратное направление волнообразного движения барабана, для обработки других групп мышц, не меняя расположение пользователя относительно тренажера, а также повысить точность передаваемых колебаний на группы мышц за счет точной балансировки механизма.This design allows you to reduce the noise level during operation of the device and reduce the impact of vibration on the rack, makes it possible to use the opposite direction of the wave-like movement of the drum to process other muscle groups without changing the user's position relative to the simulator, and also increase the accuracy of transmitted vibrations to muscle groups due to the precise balancing mechanism.

На фиг.1 прилагаемых чертежей изображен общий вид предлагаемого многофункционального тренажера;Figure 1 of the accompanying drawings shows a General view of the proposed multifunctional simulator;

На фиг.2 - тренажер в разборе;Figure 2 - simulator in the analysis;

На фиг.3 - схема крепления дугового противовеса;Figure 3 - mounting diagram of the arc counterweight;

На фиг.4 - схема крепления плоского противовеса;Figure 4 - diagram of the mounting of a flat counterweight;

На фиг.5 - схема крепления двигателя к стойке.Figure 5 - diagram of the attachment of the engine to the rack.

Многофункциональный тренажер, содержит барабан 1, фланцы 2 и асинхронный электродвигатель 3. К торцевой поверхности электродвигателя 3 крепится рама 4 с помощью винтов 5 и гаек 6. К раме 4 прикреплены виброопоры 7, закрепленные гайкой 8. На валу электродвигателя 3 установлены симметричные эксцентрики 9. Эксцентрики 9 закреплены на валу двигателя 3 с помощью винта 10. К эксцентрикам 9 крепится шпилька 11 с помощью гайки 12. К шпильке 11 крепится дуговой противовес 13 с помощью гайки 14 и гайки 15. На эксцентрики 9 запрессованы подшипники 16, которые вставлены в пазы фланцев 2, которые крепятся к барабану 1 с помощью винтов 17. Виброопоры 7 прикреплены к фланцам 2 с помощью винтов 18. Плоские противовесы 19 закреплены внутри поверхности барабана 1 с помощью винтов 20 и гаек 21. Электродвигатель 3 крепится к стойке 22 винтами 23.The multifunctional simulator contains a drum 1, flanges 2 and an asynchronous electric motor 3. A frame 4 is attached to the end surface of the electric motor 3 using screws 5 and nuts 6. Vibration mounts 7 are attached to the frame 4 and are secured by a nut 8. Symmetric eccentrics 9 are mounted on the shaft of the electric motor 3. The eccentrics 9 are mounted on the shaft of the motor 3 with a screw 10. A pin 11 is attached to the eccentrics 9 with a nut 12. An arc counterweight 13 is attached to the pin 11 with a nut 14 and a nut 15. Bearings 16 are inserted onto the eccentrics 9, which are inserted in the grooves of the flanges 2, which are attached to the drum 1 with screws 17. The vibration mounts 7 are attached to the flanges 2 with screws 18. Flat counterweights 19 are fixed inside the surface of the drum 1 with screws 20 and nuts 21. The electric motor 3 is attached to the rack 22 with screws 23 .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При отключенном электродвигателе 3 виброопоры 7 удерживают эксцентрики 9, в положении, когда дуговые противовесы 13 находятся внизу. Сила натяжения виброопор 7 сохраняет устройство в статическом состоянии и не дает возможности самопроизвольного вращения барабана 1.When the motor 3 is off, the vibration mounts 7 hold the eccentrics 9, in a position where the arc counterweights 13 are at the bottom. The tension force of the vibration mount 7 keeps the device in a static state and does not allow spontaneous rotation of the drum 1.

При подключении электродвигателя 3 к источнику питания (на чертежах не изображен) через частотный преобразователь (управляет частотой вращения вала двигателя 3 и на чертежах не изображен), происходит передача вращательного движения через эксцентрики 9, что позволяет преобразовать вращение вала двигателя 3 в колебания с заданной амплитудой и передать их на фланцы 2 и барабан 1. Виброопоры 7 блокируют вращение барабана 1 вокруг вращения оси вала двигателя 3, что позволяет получить колебательные движения барабана 1 с заданной эксцентриком 9 амплитудой.When connecting the electric motor 3 to a power source (not shown in the drawings) through a frequency converter (controls the rotational speed of the motor shaft 3 and is not shown in the drawings), the rotational movement is transmitted through the eccentrics 9, which allows you to convert the rotation of the motor shaft 3 into vibrations with a given amplitude and transfer them to the flanges 2 and the drum 1. The vibration mounts 7 block the rotation of the drum 1 around the rotation of the axis of the shaft of the engine 3, which allows you to get oscillatory movements of the drum 1 with a given eccentric 9 amp itudoy.

Поверхность барабана обтягивается каучуковым покрытием (на чертежах не показано) для конечного взаимодействия с телом человека.The surface of the drum is covered with a rubber coating (not shown in the drawings) for the final interaction with the human body.

Человек прислонясь к рабочей поверхности тренажера мышцами и выполняет специальные упражнения, благодаря которым увеличивает силу мышц или, в зависимости от физических упражнений, их гибкость.A man is leaning against the working surface of the simulator with muscles and performs special exercises, thanks to which he increases the strength of the muscles or, depending on the physical exercises, their flexibility.

Тело человека (мышцы рук, ног, спины) прислоненное к поверхности барабана 3 получает эффект от биомеханической стимуляции заданной амплитуды и частоты, в зависимости от поставленных спортивных или медицинских задач.The human body (muscles of the arms, legs, back) leaning against the surface of the drum 3 receives the effect of biomechanical stimulation of a given amplitude and frequency, depending on the sports or medical tasks.

Claims

1. A multifunctional simulator mounted on a rack, containing a cylindrical drum with flanges in the form of disks, inside of which an asynchronous motor is mounted, with the end part connected to the drum flange through vibration mounts and through the motor shaft, at the ends of which symmetrical eccentrics with offset centers of rotation are fixed, while the motor shaft is connected to the drum flanges through bearings, characterized in that for a more accurate balancing of the operation of the device, the eccentrics are equipped with adjustable arc counterweights Ami, flat counterweights are placed on the inner surface of the drum, and a frame is installed to accommodate the arc counterweight inside the drum.

2. The multifunctional simulator according to claim 1, characterized in that the engine is attached to the drum from the side through the flange and through the rubber vibration mounts using a frame.

3. The multifunctional simulator according to claim 1, characterized in that the eccentrics connect the flange and the motor shaft through bearings.

4. The multifunctional simulator according to claim 1, characterized in that the flanges of the drum are made in the form of a thin disk with a thickened edge.

5. The multifunctional simulator according to claim 1, characterized in that the drum and flanges are made of aviation aluminum.