RU2004275C1

RU2004275C1 - Тренажер дл тренировки вестибул рного анализатора спортсмена

Info

Publication number: RU2004275C1
Authority: RU
Inventors: Игорь Васильевич Сотников; Владимир Григорьевич Стрелец; Георгий Петрович Голованов
Original assignee: Государственный институт физической культуры им.П.Ф.Лесгафта
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1993-12-15

Abstract

Сущность: тренажер включает передачу винтгайка вращени дл придани спортсмену вращательного движени относительно вертикальной оси с одновременным перемещением вдоль нее. На свободном конце винта установлены посредством подшипникового узла ручки дл захвата Тренажер снабжен вариатором плавного регулировани угловой скорости вращени Вариатор соединен со средством реверсировани направлени вращени винта. Подшипниковый узел св зан со средством регулировани линейной скорости вертикального перемещени винта 1 ил.

Description

Изобретение относитс к спортивному инвентарю, в частности к тренажерам дл тренировки вестибул рного анализатора спортсмена.

Цель изобретени состоит в повышении эффективности тренировочного процесса за счет введени независимой регулировки угловой скорости и реверсировани направлени вращени спортсмена при регулируемой линейной скорости вертикального перемещени .

На чертеже изображена кинематическа схема тренажера.

Тренажер включает в себ шариковую передачу винт-гайка (1 - гайка, 2 - винт). Шарикова передача используетс дл уменьшени потерь на трение в самой передаче винт-гайка и дл исключени вли ни веса тела спортсмена на линейную скорость вертикального перемещени . Винт 2 имеет регулируемый упор 3, с помощью которого устанавливаетс величина вертикального хода винта, определ юща врем воздействи статокинстических нагрузок от совокупных движений (вращательного и поступательного), Дл исключени вращени винта 2 установлена направл юща 4, обеспечивающа только возвратно-поступательные движени валу винта 2. Дл регулировани угловой скорости в тренажере используетс устройство типа вариатор, которое состоит из двух дисков 5. Оси этих дисков могут устанавливатьс под заданным углом посредством специального поворотного устройства 6, Гайка 1 жестко св зана с диском 7. В нижней части тренажера имеетс диск 8, жестко с конической передачей, котора через конические колеса 9 передает вращательное движение на коническое колесо 10. Колеса 8. 9 и 10 совместно с кулачковой муфтой сцеплени 11 образуют реверс, посредство: 1 которого можно мен ть направление вращени вала 12, через подшипниковый узел 13 св занного с винтом 2. Узел 13 необходим дл совмещени движений вала 12 - поступательного и вращательного, а также дл обеспечени его вращени в разные стороны со скоростью (им) .

Углова скорость вала 12 будет определ тьс соотношением

шз

аи RI Нз

где О) - углова скорость вращени гайки 1 вместе с диском 7, 1 /с;

№ - углова скорость вращени диска 8, 1/с;

RI - радиус точки контакта диска 7 вариатора с диском 5, м;

Ra-радиус точки контакта диска 8 вариатора с диском 5, м.

Посредством изменени угла наклона

осей дисков 5 вариатора будут мен тьс радиусы RI и Ra. В результате чего обеспечиваетс регулирование угловой скорости од. В реверсе колеса 9. 10, а также колесо на

диске 8 имеют одинаковое число зубьев Z, что обеспечивает необходимое равенство Шз -&)4, но при этом угловые скорости направлены в противоположные стороны. В нижней части вала 12 жестко закреплена

муфта обгона 23, котора обеспечивает продолжение вращательного движени спортсмена по инерции, после того как упор 3 дойдет до направл ющей 4, т.е. когда поступательное и вращательное движение вала

12 прекратитс . Муфта обгона 23 св зана с опорными ручками 14, за которые держитс спортсмен во врем тренировки на тренажере . Подшипниковый узел 13 св зан с блоками 15 и 16, в которые установлены упругие

элементы 17 и 18. Расположение блоков 15 и 16 относительно узла 13 может регулироватьс путем их вертикального перемещени на направл ющей 19 с последующей фиксацией стопорными винтами ползунов

20 и 21, Дл увеличени скорости вертикального перемещени блоки 15, 16 с упругими элементами 17, 18 необходимо опустить вниз, При этом упругие элементы 17, наход щиес в сжатом состо нии, будут стремитьс сместить вниз узел 13. Раст нутые упругие элементы 18 также будут стремитьс сместить вниз узел 13. Дл уменьшени скорости вертикального перемещени блоки 15, 16 с упругими элементами 17, 18 необходимо переместить вверх. При этом силы упругости элементов 17, 18 будут уменьшать скорость.Максимальна скорость вертикального перемещени обеспечиваетс при крайнем нижнем положении, а минимальна скорость - при крайнем верхнем положении блоков 15, 16с упругими элементами 17, 18. Таким образом, крайние положени блоков 15, 16 обеспечивают возможный диапазон регулировани скорости вертикального перемещени спортсмена. Дл обеспечени посто нного контакта диска 7 с дисками 5 в тренажере применена пружина 22. Она необходима еще и дл того, чтобы при подготовке тренажера к повторной работе нажатием опорных ручек 14 вверх исключалс из передачи движений сам вариатор вследствие подъема диска 7 вместе с гайкой 1 вверх на величину Ха. При этом резко сокращаетс врем на подготовку тренажера к повторной работе и уменьшаютс усили , т,к, исключаютс все передачи вариатора и резерса.

Тренажер работает следующим образом .

Под действием веса тела спортсмена, который находитс в положении виса и держитс за опорные ручки 14, вал 12 получает поступательное движение в вертикальном направлении. Через подшипниковый узел 13 винт 2 передачи винт-гайка также получает поступательное движение в вертикальном направлении. В результате продольного перемещени винта 2 гайка 1 получает вращательное движение, которое через звень 3, 5, 8, 11 (или 3, 5, 8, 9, 10, 11) передаетс валу 12. В результате этого вал 12 получает поступательное и вращательное движение. Углова скорость вращени вала 12 регулируетс посредством специального поворотного устройства 6, которое позвол ет до тренировки спортсмена установить оси дисков 5 под заданным углом, определ ющим величину скорости вращени . При перемещении вала 12, узла 13 и винта 2 вниз упор 3 доходит до направл ющей 4 (Xi). Положение упора 3 определ ет врем вертикального хода, т.е. врем тренировки и, следовательно, дозировку вестибул рной нагрузки. Перемещающийс вниз узел 13 жестко св зан с упругими элементами 17, 18 и с блоками 15, 16. Взаимное расположение блоков 15, устанавливаетс до начала тренировки в соответствии с требовани ми к линейной скорости вертикального перемещени спортсмена. Посредством стопорных винтов ползуны 20 и 21 жестко креп тс на направл ющей 19. После остановки вала 12 под действием инерционного момента включаетс муфта свободного хода 23, и спортсмен дальше совершает уже только вращательное движение . В соответствии с программой тренировки по команде тренера спортсмен самосто тельно останавливаетс

С целью подготовки тренажера к работе необходимо выполнить следующее. Дл изменени скорости вертикального перемещени необходимо выставить блоки 15, 16с упругими элементами 17, 18 в заданном положении и зафиксировать их. Установить упор 3. Кулачковой муфтой 11 обеспечить необходимое направление угловой скорости вращени УЗ () . Соответствующим

образом выставить диски 5 дл обеспечени заданной величины а% (uAq). После чего приложить вертикально вверх усилие на опорные ручки 14. При этом гайка 1 с диском 7 5 поднимутс вверх на величину Х2 и через передачу винт-гайка будут вращатьс . Смещение на величину Х2 гайки 1 с диском 7 предусмотрено дл того, чтобы ускорить подготовку тренажера к последующей рабо10 те и уменьшить затраты физических сил, т.к. исключаетс из работы почти весь механизм тренажера, т.е. уменьшаютс потери на трение . Таким образом, тренажер готов к работе .

5 В результате применени описанного тренажера можно достичь следующего: использование шариковой передачи винт- гайка значительно уменьшает потери на трение и, как следствие, снижает вли ние

0 веса тела спортсмена на линейную скорость вертикального перемещени ; использование упругих элементов обеспечивает плавное регулирование линейной скорости вертикального перемещени спортсмена;

5 использование средства реверсировани обеспечивает выбор направлени вращени относительно вертикальной оси; применение вариатора обеспечивает бесступенчатое (плавное) регулирование

0 угловой скорости вращени независимо от линейной скорости вертикального перемещени и в результате увеличивает возможности исследовани полукружных каналов вестибул рного анализатора; при сохра5 нении габаритов тренажера увеличиваетс врем действи статокинетических раздражителей знакопеременного характера на вестибул рный анализатор, а как результат повышаютс устойчивость и выносливость

0 последнего с учетом особенностей его функционировани (асимметрии полукружных каналов в пользу правых); наконец, вследствие расширени функциональных возможностей тренажера путем обеспечени

5 только регулируемого вертикального перемещени спортсмена без вращени (при нейтральном положении реверса) создаютс услови дл исследовани отолитового аппарата вестибул рного анализатора ис0 пытуемого.

(56) Стрелец В.Г. Методы изучени и тренировки органов равновеси пилотов. Учебное пособие. Л., 1973, с. 50-51. 5

Claims

Формула изобретени

ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АНАЛИЗАТОРА СПОРТСМЕНА , содержащий смонтированную на основании передачу винт - гайка дл придани спортсмену вращательного движени относительно вертикальной оси с одновременным перемещением вдоль нее и св занные посредством подшипникового узла со свободным концом винта опорные ручки дл захвата, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности тренировки , он имеет две последовательно расположенные и охватывающие винт направл ющие и вариатор регулировани угловой скорости вращени , выполненный

0

5

0

в виде четырех дисков, два из которых расположены в горизонтальной плоскости параллельно один другому, а два других установлены между горизонтальными дисками с возможностью контакта с их торцевыми поверхност ми и изменени положени относительно горизонтальных дисков под заданным углом, при этом один из горизонтальных дисков закреплен на гайке, а другой - на обращенной к опорным ручкам направл ющей, причем подшипниковый узел имеет средство регулировани линейной скорости вертикального перемещени винта, а соединенный с направл ющей горизонтальный диск вариатора имеет жестко св занное с ним средство реверсировани направлени вращени винта.