PHYSICAL BASICS OF EXPANDING THE FUNCTIONALITY OF SIMULATORS
Authors: Симдянкин А.А. 
Published: June 2022

Проблема и цель. Целью исследования являлось повышение точности передачи усилий за счет компенсации паразитных сил нагружателя тренажера. Методология. Основана на сравнении и анализе существующих способов организации усилий наименее травмоопасных гребных тренажеров, относящихся к кардиотренажерам, которые сопоставимы по разнообразию нагрузок на мышцы с многофункциональной силовой мультистанцией. Рассмотрены тренажеры, использующие пружины, воздушные и водяные маховики, пневматические цилиндры, магнитные и электромагнитные механизмы действия. Показаны недостатки указанных выше типов гребных тренажеров, состоящие, в частности, в резкой смене нагрузки, которая может к тому же являться неоптимальной для тренирующегося. Результаты. Предложенная схема тренажера включает монитор, на который выводятся различным цветом «идеальные» усилия для копирования тренирующимся и усилия, которые он развивает; электро-механический имитатор нагрузки; электрический усилитель-преобразователь сигнала; регистрирующая катушка индуктивности; соленоид; сумматор; компенсатор «паразитных» сил. Механизм компенсации «паразитных» сил нагружателя и введение возможности учета несимметричности сил, прикладываемых тренирующимся на левое и правое весла, позволил расширить потребительские свойства и возможности гребного тренажера. При этом «паразитные» силы учитываются по левой и правой сторонам тренажера независимо друг от друга. Заключение. Предлагаемая схема компенсаций паразитных сил нагружателя позволяет с высокой точностью имитировать задаваемую силу сопротивления движению весла в воде, прикладываемую как на левое весло спортивной лодки для академической гребли или байдарки, так и на правое, в том числе несимметричную по веслам.

Problem and purpose. The aim of the study was to increase the accuracy of force transmission by compensating the parasitic forces of the simulator loader. Methods. It is based on the comparison and analysis of existing methods of organizing the efforts of the least traumatic rowing simulators related to cardio machines, which are comparable in terms of a variety of muscle loads with a multifunctional power multi-station. Simulators using springs, air and water flywheels, pneumatic cylinders, magnetic and electromagnetic mechanisms of action are considered. The disadvantages of the above types of rowing simulators are shown, consisting, in particular, in a sharp change of load, which may, moreover, be suboptimal for the trainee. Results. The proposed scheme of the simulator includes a monitor on which the "ideal" efforts for copying the trainee and the efforts that he develops are displayed in various colors; an electro-mechanical load simulator; an electric signal converter amplifier; a recording inductance coil; a solenoid; an adder; a compensator for "parasitic" forces. The mechanism for compensating the "parasitic" forces of the loader and the introduction of the possibility of taking into account the asymmetry of the forces applied by the trainee to the left and right oars allowed expanding the consumer properties and capabilities of the rowing simulator. At the same time, "parasitic" forces are taken into account on the left and right sides of the simulator independently of each other. Conclusion. The proposed compensation scheme for the parasitic forces of the loader allows you to simulate with high accuracy the specified force of resistance to the movement of the paddle in the water, applied both to the left paddle of a sports boat for academic rowing or kayaking, and to the right, including the asymmetric oars.