RU185736U1

RU185736U1 - LOADING UNIT OF POWER SIMULATOR

Info

Publication number: RU185736U1
Application number: RU2018129450U
Authority: RU
Inventors: Виктор Фёдорович Колоша
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ОБЛМАФМОНТАЖ"
Priority date: 2018-08-13
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2018-12-17

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для занятий физическими упражнениями, в частности к тренажерам для развития и укрепления мускулатуры. Техническим результатом патентуемого решения является повышение эффективности выполнения упражнения за счет дискретного изменения диапазона крутящего момента. Технический результат достигается при использовании нагрузочного узла силового тренажера, который содержит элементы крепления к тренажеру и кожух, состоящий из центральной и боковых частей с возможностью их соединения посредством затворов, и расположенного внутри кожуха торсионного элемента, состоящего из центрального и боковых сегментов, посаженных жестко на сердечник, при этом каждый сегмент состоит из жестко посаженной внутри кожуха обоймы, резиновых жгутов и прямоугольной трубы, а один из элементов крепления соединен с сердечником.The utility model relates to devices for physical exercises, in particular to simulators for the development and strengthening of muscles. The technical result of the patented solution is to increase the efficiency of the exercise due to discrete changes in the range of torque. The technical result is achieved by using the load node of the power simulator, which contains fastening elements to the simulator and a casing, consisting of central and side parts with the possibility of their connection by means of closures, and a torsion element located inside the casing, consisting of central and side segments, mounted rigidly on the core in this case, each segment consists of a ferrule fixedly inside the casing, rubber bundles and a rectangular pipe, and one of the fastening elements is connected to the core ohm

Description

Полезная модель относится к устройствам для занятий физическими упражнениями, в частности, к тренажерам для развития и укрепления мускулатуры.The utility model relates to devices for physical exercises, in particular, to simulators for the development and strengthening of muscles.

Из уровня техники известны следующие решения.The following solutions are known in the art.

Так из описания к патенту РФ № 65392 (опубликован 10.08.2007 г.) известен спортивный тренажёр, который содержит шарнирно установленное торсионное нагружающее устройство. So from the description of the patent of the Russian Federation No. 65392 (published on 08/10/2007), a sports simulator is known which comprises a pivotally mounted torsion loading device.

За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принята конструкция нагрузочного узла тренажера, содержащий торсион с резиновыми элементами (см. патент США № 9770620, опубликован 26.09.2017 г.).For the closest analogue to the patented solution, the design of the load unit of the simulator containing a torsion bar with rubber elements (see US patent No. 9770620, published on September 26, 2017) was adopted.

Недостатками наиболее близкого аналога является низкая эффективность тренировки вследствие ограничения в увеличении диапазона изменения крутящего момента, а, следовательно, нагрузки на мышцы спортсмена, сложность изменения нагрузки, обусловленные конструкцией устройства нагрузки.The disadvantages of the closest analogue is the low training efficiency due to the limitation in increasing the range of changes in torque, and, consequently, the load on the athlete’s muscles, the complexity of the load change due to the design of the load device.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является устранение указанных недостатков, расширение арсенала технических средств, повышение эффективности выполнения упражнений, возможность увеличения диапазона крутящего момента и, соответственно, нагрузки, расширение эксплуатационных характеристик и функциональных возможностей нагрузочного узла силового тренажера.The technical problem to which the claimed utility model is aimed is to eliminate these drawbacks, expand the arsenal of technical means, increase the efficiency of the exercises, increase the range of torque and, accordingly, the load, expand the operational characteristics and functionality of the load node of the power simulator.

Техническим результатом патентуемого решения является повышение эффективности выполнения упражнения за счёт возможности дискретного изменения диапазона крутящего момента.The technical result of the patented solution is to increase the efficiency of the exercise due to the possibility of discrete changes in the range of torque.

Технический результат достигается за счет использования нагрузочного узла силового тренажера, который содержит элементы крепления к тренажёру и кожух, состоящий из центральной и боковых частей с возможностью их соединения посредством затворов, и расположенного внутри кожуха торсионного элемента, состоящего из центрального и боковых сегментов, посаженных жёстко на сердечник, при этом каждый сегмент состоит из жёстко посаженной внутри кожуха обоймы, резиновых жгутов и прямоугольной трубы, а один из элементов крепления соединен с сердечником. The technical result is achieved through the use of the load node of the power simulator, which contains fastening elements to the simulator and a casing, consisting of central and side parts with the possibility of their connection by means of closures, and a torsion element located inside the casing, consisting of central and side segments, mounted firmly on core, with each segment consisting of a ferrule firmly inserted inside the casing, rubber bands and a rectangular pipe, and one of the fastening elements is connected to the heart nickname.

Выполнение узла силового тренажёра из кожуха, состоящего из центральной и боковых частей с возможностью их соединения посредством затворов, позволяет увеличить диапазон изменения крутящего момента, а применение торсионного элемента в качестве элемента, обеспечивающего изменение момента кручения, обусловлено тем, что он допускает большие напряжения кручения и значительные углы закручивания в несколько десятков градусов, что в совокупности позволяет увеличить нагрузку на мышцы спортсмена и способствует повышению эффективности выполнения упражнения.The implementation of the site of the power simulator from the casing, consisting of the Central and side parts with the possibility of their connection by means of valves, allows you to increase the range of changes in torque, and the use of a torsion element as an element that provides a change in the torsion moment is due to the fact that it allows high torsional stresses and Significant twisting angles of several tens of degrees, which together allows you to increase the load on the athlete’s muscles and improves performance neniya exercises.

В частности, один из элементов крепления выполнен в виде кронштейна, соединенного с двух сторон с сердечником, а другой элемент крепления выполнен в виде фланца, расположенного на центральной части кожуха, что в совокупности приводит к более надёжной фиксации и, как следствие, повышает эффективность выполнения упражнения. In particular, one of the fasteners is made in the form of a bracket connected to the core on both sides, and the other fastener is made in the form of a flange located on the central part of the casing, which together leads to a more reliable fixation and, as a result, increases the efficiency of execution exercises.

В частности, затворы выполнены в виде паза и флажка с возможностью фиксации его в пазу, при этом паз выполнен по форме трапециевидного желоба, а флажок выполнен с конусообразным «клювом», что позволяет предотвратить застревание и обеспечивает легкость подключения дополнительных нагрузок в процессе тренировки, тем самым обеспечивается повышение эффективности выполнения упражнения.In particular, the shutters are made in the form of a groove and a flag with the possibility of fixing it in the groove, while the groove is made in the form of a trapezoidal groove, and the flag is made with a cone-shaped "beak", which helps to prevent jamming and ensures ease of connecting additional loads during training, This provides an increase in the effectiveness of the exercise.

В частности, обойма торсионного элемента выполнена с возможностью скручивания посредством фланца относительно сердечника, зафиксированного посредством кронштейна на тренажёре, а сердечник выполнен с возможностью скручивания посредством кронштейна относительно обоймы торсионного элемента, зафиксированной через кожух посредством фланца на тренажёре, что делает устройство универсальным благодаря возможности разных вариаций крепления, при этом в обоих случаях сохраняется принцип работы устройства - дискретное изменение диапазона крутящего момента, что приводит к повышению эффективности выполнения упражнения.In particular, the clip of the torsion element is made to twist by means of a flange relative to the core fixed by the bracket on the simulator, and the core is made to be twisted by means of the bracket relative to the clip of the torsion element fixed through the casing by means of a flange on the simulator, which makes the device universal due to the possibility of different variations fastening, while in both cases the principle of operation of the device is retained - a discrete change in the range of cr dying moment, which increases the efficiency of the exercise.

Далее решение поясняется ссылкой на фигуры, на которых изображено следующее.Next, the solution is illustrated by reference to the figures, which depict the following.

На фиг. 1 – общий вид в изометрии силового тренажера с нагрузочным узлом и торсионным элементом.In FIG. 1 is a general isometric view of a weight trainer with a loading unit and a torsion element.

На фиг. 2 – вид сбоку нагрузочного узла силового тренажера.In FIG. 2 is a side view of the load node of the weight trainer.

На фиг. 3 – общий вид сверху нагрузочного узла силового тренажера.In FIG. 3 is a general plan view of a load unit of a weight trainer.

Согласно фигурам нагрузочный узел силового тренажера (далее нагрузочный узел) содержит кожух 1, который состоит из нескольких частей – центральной 2 и боковых 3,4, и затворов 5, выполненных в виде флажков 6 и пазов 7. Центральная часть 2 содержит элемент крепления 8, который может быть выполнен в виде фланца с возможностью крепления к деталям тренажёра, и флажки 6 затвора 5, а боковые части 3,4 содержат пазы 7 с возможностью фиксации в них флажков 6, тем самым соединяя между собой центральную часть 2 с боковыми частями 3,4. Флажок 6 выполнен с конусообразным «клювом», а паз 7 выполнен по форме трапециевидного желоба, что в совокупности способствует благоприятной эргономике под пальцы рук и обеспечивает постоянное стремление флажка 6 в паз 7. Внутри кожуха 1, в центральной 2 и боковых частях 3,4, расположен торсионный элемент 9, состоящий из центрального и боковых сегментов, посаженных жёстко на сердечник 10 и соответствующих частях кожуха 1. Каждый сегмент торсионного элемента состоит из жёстко посаженной внутри кожуха 1 обоймы 11, внутри которой расположена прямоугольная труба 12. Между трубой 12 и обоймой 11 расположены четыре резиновых жгута 13, а в прямоугольной трубе 12 продольно кожуху жестко установлен сердечник 10, к которому с двух сторон жёстко крепится элемент крепления 14, который может быть выполнен в виде кронштейна с возможностью крепления к деталям тренажёра. Подбор компонентов резиновой смеси жгутов 13, геометрия сечения жгута 13 обеспечивает работу узла на максимальный угол, обеспечивая плавный переход соотношения усилия к градусу поворота от примерного М = w+2 до 20 градусов, переходящего в удаленную М = w2, где М - крутящий момент, w - градус поворота. Немаловажно и то, что данная смесь имеет минимальные отклонения физико-механических свойств в диапазоне от -20 до + 35°, что обеспечивает равномерные нагрузки круглогодично.According to the figures, the load node of the power simulator (hereinafter the load node) contains a casing 1, which consists of several parts - the central 2 and side 3,4, and the shutters 5, made in the form of flags 6 and grooves 7. The central part 2 contains a mounting element 8, which can be made in the form of a flange with the possibility of fastening to the parts of the simulator, and the flags 6 of the shutter 5, and the side parts 3,4 contain grooves 7 with the possibility of fixing the flags 6 in them, thereby connecting the central part 2 with the side parts 3, four. Flag 6 is made with a cone-shaped "beak", and the groove 7 is made in the shape of a trapezoid groove, which together contributes to favorable ergonomics under the fingers and provides a constant tendency of flag 6 into the groove 7. Inside the casing 1, in the central 2 and lateral parts 3.4 , there is a torsion element 9, consisting of a central and side segments, mounted firmly on the core 10 and the corresponding parts of the casing 1. Each segment of the torsion element consists of a holder 11 which is firmly set inside the casing 1, inside of which there is a straight a clay pipe 12. Between the pipe 12 and the holder 11 there are four rubber tows 13, and in the rectangular pipe 12, a core 10 is rigidly mounted to the longitudinal casing 12 to which the fastening element 14 is fixedly fastened on both sides, which can be made in the form of a bracket with the possibility of fastening to simulator details. The selection of components of the rubber mixture of the bundles 13, the geometry of the cross section of the bundle 13 ensures the operation of the assembly at the maximum angle, providing a smooth transition of the ratio of force to degree of rotation from the approximate M = w + 2 to 20 degrees, turning into a remote M = w2, where M is the torque, w is the degree of rotation. It is also important that this mixture has minimal deviations of physical and mechanical properties in the range from -20 to + 35 °, which provides uniform loads year-round.

Применение торсионного элемента 9, обеспечивающего изменение момента кручения, обусловлен тем, что он допускает большие напряжения кручения и значительные углы закручивания в несколько десятков градусов, а возможность соединения центральной части 2 с боковыми частями 3,4 позволяет увеличить диапазон изменения крутящего момента, а, следовательно, нагрузку на мышцы спортсмена, что способствует повышению эффективности выполнения упражнения.The use of a torsion element 9, providing a change in the torsion moment, is due to the fact that it allows large torsional stresses and significant twisting angles of several tens of degrees, and the possibility of connecting the central part 2 to the lateral parts 3,4 allows you to increase the range of changes in torque, and therefore , the load on the muscles of the athlete, which improves the efficiency of the exercise.

В табл. 1 представлены характеристики крутящего момента для торсионных элементов 9 в зависимости от их длины (L) и угла поворота (A) сердечника 10 внутри обоймы 11. Центральная часть 2 с торсионным элементом 9 имеет размер 120 мм и позволяет получить крутящий момент (и, соответственно, усилие, прилагаемое спортсменом) в диапазоне от 51 до 780 NM, при угле от 5° до 30°.In the table. 1 shows the characteristics of the torque for the torsion elements 9 depending on their length (L) and the angle of rotation (A) of the core 10 inside the holder 11. The Central part 2 with the torsion element 9 has a size of 120 mm and allows you to get a torque (and, accordingly, the force exerted by the athlete) in the range of 51 to 780 NM, with an angle of 5 ° to 30 °.

Этого диапазона недостаточно для более подготовленных спортсменов, но варьировать угол скручивания уже невозможно из-за предельного значения сжатия резинового жгута 13 внутри торсионного элемента 9. Увеличение крутящего момента достигается присоединением посредством флажков 6 и пазов 7 центральной части 2 к боковым частям 3,4 с торсионными элементами 9 и, соответственно, увеличением показателя L. Таким образом, дискретно увеличивается рабочая длина торсионного элемента 9 и диапазон изменения крутящего момента. Предельным значением для данной модели является L=200 мм и при А=30° крутящий момент составит 1450 Nm, что соответствует предельно допустимой нагрузке для спортсмена.This range is not enough for more trained athletes, but it is already impossible to vary the torsion angle due to the limit value of compression of the rubber band 13 inside the torsion element 9. The increase in torque is achieved by connecting 6 flags and grooves 7 of the central part 2 to the lateral parts 3,4 with torsion elements 9 and, accordingly, an increase in the indicator L. Thus, the working length of the torsion element 9 and the range of torque changes discretely. The limiting value for this model is L = 200 mm and at A = 30 ° the torque is 1450 Nm, which corresponds to the maximum allowable load for the athlete.

Таблица 1 Table 1

Таким образом, комбинированное подключение торсионных элементов 9 внутри кожуха расширяет диапазон изменения крутящего момента и, соответственно, расширяет возрастные и профессиональные группы пользователей тренажера.Thus, the combined connection of the torsion elements 9 inside the casing expands the range of changes in torque and, accordingly, expands the age and professional groups of users of the simulator.

Нагрузочный узел работает следующим образом.The load node operates as follows.

При положении, когда флажки 6 подняты, нагрузочный узел с помощью элемента крепления 14, в частности, кронштейна, крепится к опоре тренажёра 15, а рычаг тренажёра 16 крепится с помощью другого элемента крепления 8, в частности, фланца, к кожуху 1 нагрузочного узла. При начале выполнения упражнения рычаг тренажера 16 приводится в движение спортсменом, тем самым начинает скручиваться и обойма 11 торсионного элемента центральной части 2 кожуха 1, при этом сердечник 10 зафиксирован на тренажёре с помощью кронштейна 14. Внутри торсионного элемента 9 создается крутящий момент в результате, с одной стороны приложения силы с заданным радиусом воздействия, а с другой, возникновения силы упругости в специально разработанных четырех резиновых жгутах 13, имеющих ограниченную степень сжатия и объем деформации. Ограничения степени сжатия создается за счет диаметра и структурного состава резинового жгута 13, а ограничение объема деформации – за счет конструкторского подбора геометрии обоймы 11 и прямоугольной трубы 12 с сердечником 10, которые могут быть выполнены прямоугольной формы, при этом труба 12 повёрнута внутри обоймы 11 на 45°, в результате чего образуются полости, в которые устанавливают резиновые жгуты 13. In the position where the flags 6 are raised, the load node using the fastener 14, in particular the bracket, is attached to the support of the simulator 15, and the lever of the simulator 16 is fastened with another fastener 8, in particular, a flange, to the casing 1 of the load node. At the beginning of the exercise, the lever of the simulator 16 is set in motion by the athlete, thereby starting to twist and the holder 11 of the torsion element of the Central part 2 of the casing 1, while the core 10 is fixed on the simulator using the bracket 14. Inside the torsion element 9 creates a torque as a result, with on the one hand, the application of force with a given radius of impact, and on the other, the occurrence of an elastic force in a specially designed four rubber bundles 13 having a limited compression ratio and deformation volume. Limitations of the degree of compression are created due to the diameter and structural composition of the rubber bundle 13, and the restriction of the volume of deformation is due to the design selection of the geometry of the holder 11 and the rectangular pipe 12 with the core 10, which can be made rectangular, while the pipe 12 is rotated inside the holder 11 by 45 °, as a result of which cavities are formed in which the rubber bundles 13 are mounted.

При втором варианте исполнения, когда нагрузочный узел крепится к опоре тренажёра 15 с помощью фланца 8, а в движение с помощью рычага тренажёра 16 приходит кронштейн 14, тем самым начинает скручиваться сердечник 10, который соединен с кронштейном 14, а обойма 11 через кожух 1 зафиксирована посредством фланца 8 на опоре тренажёра 15. Внутри торсионного элемента 9 также создается крутящий момент с описанным выше принципом действия.In the second embodiment, when the load node is attached to the support of the simulator 15 using the flange 8, and the bracket 14 comes into motion using the lever of the simulator 16, the core 10, which is connected to the bracket 14, begins to twist, and the holder 11 is fixed through the casing 1 by means of a flange 8 on the support of the simulator 15. Inside the torsion element 9, a torque is also created with the principle of operation described above.

При положении, когда опускают флажок 6 в паз 7, тем самым включая в работу и боковые части 3,4 с торсионными элементами 9, происходит увеличение рабочей длины торсионного элемента 9, и, соответственно, увеличение диапазона изменения крутящего момента, а, следовательно, увеличивается и создаваемая тренажёром нагрузка (табл. 1). When the flag 6 is lowered into the groove 7, thereby including the lateral parts 3.4 with the torsion elements 9 into operation, the working length of the torsion element 9 increases, and, accordingly, the range of variation of the torque increases, and, therefore, increases and the load created by the simulator (table. 1).

Данное решение позволяет:This solution allows you to:

получить большую плавность хода, достигающуюся благодаря лучшим характеристикам деформации, это обеспечивается нелинейным ростом жесткости, в зависимости от величины скручивания, то есть, в конце хода сопротивление становится жестче; to obtain greater ride smoothness, achieved due to better deformation characteristics, this is ensured by a nonlinear increase in stiffness, depending on the amount of twisting, that is, at the end of the stroke the resistance becomes stiffer;

включение в сборку дополнительных боковых торсионов путем соединения посредством флажка затвора с пазом позволяет увеличить диапазон изменения крутящего момента, а, следовательно, создаваемую тренажером нагрузку; the inclusion in the assembly of additional lateral torsion bars by connecting through the shutter flag to the groove allows you to increase the range of changes in torque, and, therefore, the load created by the simulator;

применение флажка с конусообразным «клювом» и приемного паза с трапециевидным желобом позволяет предотвратить застревание и обеспечивает легкость подключения дополнительных нагрузок в процессе тренировки. the use of a flag with a cone-shaped “beak” and a receiving groove with a trapezoidal groove helps to prevent jamming and provides ease of connecting additional loads during training.

Благодаря совокупности всех конструкционных решений достигается высокая эффективность работы нагрузочного узла и выполнения упражнения.Thanks to the combination of all structural solutions, a high efficiency of the load node and the exercise is achieved.

Claims

1. The load node of the power simulator, characterized in that it contains fastening elements to the simulator and a casing, consisting of central and side parts with the possibility of their connection by means of closures, and a torsion element located inside the casing, consisting of central and side segments, mounted rigidly on the core In this case, each segment consists of a clip fixedly inside the casing, rubber bands and a rectangular pipe, and one of the fastening elements is connected to the core.

2. The load node according to claim 1, characterized in that one of the fasteners is made in the form of a bracket connected to the core on both sides, and the other fastener is made in the form of a flange located on the central part of the casing.

3. The load node according to claim 1, characterized in that the closures are made in the form of a groove and a flag with the possibility of fixing it in the groove.

4. The load node according to claim 3, characterized in that the groove is made in the shape of a trapezoidal groove, and the flag is made with a conical "beak".

5. The load node according to claim 1, characterized in that the cage of the torsion element is made with the possibility of twisting by means of a flange relative to the core, fixed by means of an arm on the simulator.

6. The load node according to claim 1, characterized in that the core is made with the possibility of twisting by means of an arm relative to the holder of the torsion element, fixed through the casing by means of a flange on the simulator.