МАГНИТОЖИДКОСТНЫЙ ГРЕБНОЙ ТРЕНАЖЕР

Предложение относится к классу спортивных тренажеров, предназначенных для развития мышц верхнего плечевого пояса, и может быть использовано для тренировки общего состояния здоровья тренирующихся, а также специальной подготовки спортсменов водных видов спорта.
Для физической тренировки спортсменов гребцов, а также в массовой физической культуре и спорте широко применяются резиновые и пружинные амортизаторы, дающие возможность моделировать движения, в том числе при гребле, с различными по величине отягощениями. Однако такие тренажеры имеют значительный недостаток: усилие, прилагаемое в начале гребка существенно меньше, чем проявляется в конце гребка, хотя на самом деле это не всегда так. Такой нагрузочный режим является лишь частным случаем большой совокупности различных нагрузочных режимов спортсмена гребца. Акцент нагрузки на плечевой пояс спортсмена все время меняется и зависит от множества факторов.
Также широко известны гребные тренажеры с гидравлическими или пневматическими силовыми цилиндрами, состоящие из: стальной рамы, седла на системе роликов, гидравлических (пневматических) цилиндров и жидкокристаллического дисплея.
В тренажерах данного типа нагрузка создается за счет сопротивления жидкости (газа) возникающего при движении поршня внутри полого цилиндра. Нагрузка также может регулироваться в широких пределах заменой гидравлических цилиндров с различными характеристиками и (или) регулированием угла их установки. В отличие от тренажеров на основе резиновых или пружинных амортизаторов максимальная нагрузка на руку создается в фазе максимальной скорости толчка, а не в точке максимального удаления от точки крепления амортизатора.
Существенным недостатком данного вида тренажеров, как и в случае с резиновыми или пружинными амортизаторами, является отсутствие возможности регулирования закона изменения нагрузки в ходе одного движения или во время выполнения последовательных движений одной серии. То есть при использовании такой конструкции сложно обеспечить индивидуальный подход к тренировке спортсмена.
Следует особо отметить, что в настоящее время широко используются тренировочные режимы, которые предполагают изменение тренировочной нагрузки как в процессе выполнения одного движения, так и во время выполнения последовательных движений одной серии.
Из уровня техники известен гребной тренажер Leco Starter (http://www.lecoshop.ru/goods.php&id=7253) принятый за прототип, состоящий из: стальной рамы, лонжерона, на котором подвижно на роликах размещается седло, упоров для ног, рычагов с рукоятками, закрепленных на шарнирах, нагрузочного узла, выполненного в виде гидравлических цилиндров со штоком, и жидкокристаллического дисплея.
В качестве недостатка прототипа отмечается отсутствие возможности регулирования закона изменения нагрузки в ходе одного движения или во время выполнения последовательных движений одной серии.
Техническим результатом заявляемого магнитожидкостного гребного тренажера является возможность реализации переменной нагрузки в ходе одного движения или во время выполнения последовательных движений одной серии.
Технический результат достигается тем, что в герметичном корпусе нагрузочного узла на штоке устанавливают пружину и поршень с электромагнитной катушкой, в поршне выполнены сквозные каналы, сообщающие подпоршневую и надпоршневую полости, заполненные магнитореологической жидкостью, при этом нагрузочный узел выполнен с возможностью управления с помощью блока управления.
Предложение поясняется рисунками.
На фиг. 1 изображен общий вид гребного тренажера, где 1 - стальная рама, 2 - лонжерон, на котором подвижно на роликах 4 размещается седло 3, 5 - упоры для ног, 6 - рычаги с рукоятками 7, установленные на шарнирах 8, нагрузочный узел 9 со штоком 10 и блок управления 11 нагрузочным узлом.
На фиг. 2 представлена схема устройства нагрузочного узла 9, где 10-шток с пружиной 12, 13 - герметичный корпус нагрузочного узла, в котором размещен поршень 14 с электромагнитной катушкой 15, связанной с блоком управления 11 (фиг. 1). В поршне 14 выполнены сквозные каналы 16, сообщающие подпоршневую 17 и надпоршневую 18 полости, заполненные магнитореологической жидкостью.
Устройство работает следующим образом.
Выделяют два основных положения испытуемого в тренажере:
исходное положение - когда рукоятки 7 рычагов 6 находятся в крайнем дальнем положении относительно испытуемого (испытуемый держится за рукоятки 7, руки распрямлены в локтях, корпус подается вперед);
конечное положение - когда рукоятки 7 рычагов 6 находятся у груди испытуемого (руки согнуты в локтях, корпус подается назад).
Испытуемый занимает место в седле 3 тренажера, стопы размещаются на площадках упоров для ног 5, руки на рукоятках 7 рычагов 6. Упражнение подразумевает выполнение испытуемым серии движений, имитирующих технику гребли с требуемой продолжительностью и темпом. В зависимости от задач тренировки подбирают характер и величину нагрузки, формируя план тренировки в блоке управления 11.
Обеспечение изменения характера и величины нагрузки в различных положениях рычагов 6 за период цикла их движения достигается следующим образом. При выполнении движений, имитирующих греблю, усилие от испытуемого через рукоятки 7 передается на рычаги 6, отклонение которых обеспечивает возвратно-поступательное движение штока 10 с поршнем 14, которые перемещаются в герметичном корпусе 13, шарнирно закрепленном на стальной раме 1. На поршне 14 размещается электромагнитная катушка 15, управляющий сигнал на которую поступает с блока управления 11, изменяя ее магнитное поле. При увеличении магнитного поля электромагнитной катушкой 15 увеличивается вязкость магнитореологической жидкости, которая заполняет внутреннее пространство нагрузочного узла 9. Повышенная вязкость магнитореологической жидкости препятствует ее свободному перетеканию из подпоршневой полости 17 в надпоршневую 18 (и/или в обратном направлении) по сквозным каналам 16 в поршне 14, обуславливая, таким образом, увеличение нагрузки на рычагах 6.
В свою очередь в случае, когда управляющий сигнал с блока управления 11 формирует меньшее магнитное поле, вязкость магнитореологической жидкости закономерно снижается, что позволяет ей более свободно перемещаться из подпоршневой полости 17 в надпоршневую 18 (и/или в обратном направлении) по сквозным каналам 16 в поршне 14 при воздействии испытуемого на рычаги 6. Свободный переток магнитореологической жидкости между полостями 17 и 18 нагрузочного узла обуславливает снижение нагрузки на рычагах 6 тренажера.
После выполненного «гребка» динамичное возвращение рычагов 6 в исходное положение обеспечивается за счет потенциальной энергии пружины 12, сжатой между герметичным корпусом 13 нагрузочного узла и поршнем 14 (см. фиг. 2).
Таким образом, за счет изменения магнитного поля электромагнитной катушкой имеется принципиальная возможность реализации практически любого закона изменения нагрузки.
По сравнению с прототипом предлагаемый магнитожидкостный гребной тренажер имеет возможность реализации переменной нагрузки, изменяющейся во время выполнения движения в соответствии с физиологическими особенностями тренируемой группы мышц.