УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВИТИЯ СИЛОВОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ ПЛОВЦА ПРИ СПОРТИВНЫХ ТРЕНИРОВКАХ

1.1 Область техники
Настоящая полезная модель относится к области тренажеров для плавания. В частности, полезная модель относится к устройству для развития силовой выносливости и корректировке движения во время занятия плаванием.
1.2 Уровень техники
В настоящее время все больше используются тренажеры для развития силовой выносливости пловцов при тренировках по плаванию, так как они позволяют развить группы мышц, необходимые для более быстрого плавания, а также скорректировать движения пловца во время тренировок, что также способствует более продуктивному результату пловца.
Из уровня техники известен, например, тренажер для развития силовой выносливости пловцов, раскрытый в патентной заявке US 2008161167. Указанное устройство имеет вид парашютного диска с отверстием и крепится на талию спортсмена посредством пояса. Данная полезная модель оказывает сопротивление при плавании за счет создания дополнительной нагрузки при спортивных тренировках, развивает силу и выносливость пловцов. Кроме того, указанный тренажер не ограничен использованием только одного парашютного диска, на практике к указанному диску могут быть прикреплены еще два или более парашютных диска посредством балки, образуя сложную конструкцию. Однако указанное устройство неудобно в применении, так как за счет своих относительно больших размеров тренажер занимает большую площадь в воде, кроме того, за счет сложности исполнения высока вероятность его спутывания во время тренировки.
Кроме того, известен тормозной парашют фирмы Absolut Systems, производство Тайвань, снабженный поясом. В отличие от тренажера, раскрытого в документе US 2008161167, указанный тормозной парашют имеет форму квадрата, не имеет отверстия и не может быть использован совместно с двумя или более указанными тормозными парашютами для увеличения нагрузки на пловца во время тренировки. Данное устройство также используется для развития силы, выносливости пловцов и увеличивает эффективность тренировок за счет дополнительного сопротивления. Недостатком указанного устройства является его неудобство в использовании, так как при остановке пловца парашют оказывается на поверхности воды и может запутаться с ремнем, который соединяет диск и пояс на пловце. Кроме того, указанное устройство направлено на обеспечение нагрузки для всего тела, а не на отдельные группы мышц, и оно не способно корректировать движения пловца во время плавания.
Также известны реверсивные тренировочные ласты фирмы "REVFIN", производство Италия, создающие сопротивление при тренировке, за счет чего увеличивают выносливость спортсмена, а также они могут быть использованы для реабилитации. К недостаткам данного устройства можно отнести ограниченность размерного ряда, громоздкость, сложность практического исполнения и, как следствие, высокую цену.
Наиболее близким аналогом настоящей полезной модели является устройство в виде шорт-парашютов (производитель компания FINIS INC., США), представляющие собой сетчатые плавательные шорты, имеющие четыре боковые «чашки» - парашюты для увеличения эффективности тренировки на выносливость. Натяжение «чашек», равномерно расположенных вокруг талии, позволяет по экспоненте увеличить фронтальное сопротивления при увеличении темпа. К недостаткам данных шорт можно отнести отсутствие возможности развития групп мышц ног пловца во время тренировки, так как данные шорты увеличивают сопротивление воде всего тела, а также невозможность корректировки движений пловца.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства для развития силовой выносливости работы ног пловца, обладающего возможностью развития определенных групп мышц ног, способствующих более быстрому перемещению пловца во время плавания после использования тренажера, а также характеризующегося простотой исполнения и универсальностью его использования для любых размеров ступни. Кроме того, задачей настоящей полезной модели является корректировка движений пловца при тренировках по плаванию.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Указанная задача решена благодаря созданию устройства для тренировки пловцов, содержащее гибкий материал с отверстиями, выполненный с возможностью его закрепления на голеностопе пловца таким образом, что указанный материал по меньшей мере частично окружает ступню пловца, причем отношение площади отверстий ко всей площади гибкого материала составляет от 20% до 80%. В результате создания такого устройства обеспечивается технический результат в виде повышения силовой выносливости работы ног пловца и корректировку его движений ногами во время плавания за счет того, что данное устройство закрепляется на голеностопе пловца, и основная нагрузка от сопротивления приходится именно на ноги, развивая переднюю группу мышц бедра (разгибатели) и, самое главное, заднюю группу мышц бедра (сгибатели), так как без дополнительной нагрузки на ногах пловец не прикладывает должного усилия на заднюю группу мышц бедра. Кроме того, частично задействуется медиальная группа мышц бедра и таза. Корректировка движений пловца достигается за счет того, что при использовании настоящего устройства невозможно делать возвратные движения ногами (движения вверх) без должного усилия, так как без использования настоящего устройства при обычных тренировках пловец прикладывает сравнительно слабые усилия при движении ногами. Таким образом, после регулярного использования настоящего устройства, движения вверх ногами пловца становятся в разы мощнее, что в конечном итоге, способствует увеличению скорости плавания.
В одном из предпочтительных вариантов реализации устройства гибкий материал является по меньшей мере частично проницаемым для воды. Это обеспечивает простоту изготовления настоящего устройства.
В другом из предпочтительных вариантов реализации устройства гибкий материал представляет собой тканый непроницаемый для воды материал
В другом варианте реализации гибкий материал имеет водоотталкивающее покрытие, с углом смачивания более 90°, что обеспечивает непромокаемость устройства и не способствует его чрезмерному утяжелению на ноге пловца.
В еще одном варианте реализации гибкий материал является комбинацией, состоящей из тканого и нетканого материалов. Например, устройство из гибкого гладкого материала может иметь резиновые стяжки, регулирующие массу воды в устройстве.
В одном варианте реализации для закрепления гибкого материала на голеностопе пловца используют средство фиксации.
В другом варианте реализации средством фиксации устройства на голеностопе пловца является шнурок, контактная лента или соединение по типу кнопка. Кроме того, в одном из вариантов реализации средство фиксации дополнительно снабжено стопором.
В другом варианте реализации устройство может быть зафиксировано на голеностопе посредством контактной ленты, например, типа Велькро, или соединением по типу кнопка. Такие средства фиксации могут быть использованы для более комфортного крепления устройства на голеностопе, а также с возможностью регулирования нужного размера.
В другом варианте реализации гибкий материал устройства имеет отверстия размером от 0,1 до 1,0 см, которые находятся на расстоянии 0,1 до 1,0 см друг от друга соответственно для регулировки сопротивления потоку воды. Такой диапазон позволяет выбирать нужное сопротивление воде, тем самым увеличивая или снижая нагрузку на пловца во время тренировок.
В другом варианте реализации размер отверстий в гибком материале соответствует расстоянию между указанными отверстиями.
Кроме того, в еще одном варианте реализации отверстия выполнены равномерно на всей поверхности указанного гибкого материала. Такой вариант реализации позволяет распределять давление воды по всей поверхности устройства равномерно.
В другом варианте реализации отверстия в гибком материале выполнены только на части гибкого материала.
В другом варианте реализации отверстия в гибком материале образуют заданный узор, формирующий поток заданной турбулентности.
В еще одном варианте реализации отверстия в гибком материале расположены таким образом, что в гибком материале имеется по меньшей мере две области, в которых отверстия расположены аналогичным образом и при наложении этих частей друг на друга, отверстия располагаются идентичным образом.
В еще одном варианте реализации отверстия в гибком материале имеют различную геометрическую форму. Различная форма отверстий влияет на микропотоки и завихрения воды при использовании настоящего устройства в работе, что способствует регулировке нагрузки на пловца во время тренировки в зависимости от его физической подготовки, и, как следствие, повышение выносливости пловца.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 изображен предпочтительный вариант реализации устройства 1 из водопроницаемого гибкого материала 2, содержащее шнурок 3 со стопором 4 для фиксации устройства на голеностопе пловца, имеющее отверстия 5 на всей поверхности устройства 1.
На фиг. 2 изображен вариант реализации устройства 1, по меньшей мере частично окружающего ногу пловца во время тренировки (без дна).
На фиг. 3 изображен вариант реализации устройства 1, полностью окружающий ногу пловца во время тренировки (с дном).
На фиг. 4-7 изображены варианты реализации отверстий в гибком материале.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В отношении раскрываемого устройства может быть также применено понятие «тренажер».
В настоящем описании под материалом следует понимать любой гибкий материал, включающий в себя тканый/нетканый материал, который может быть использован при пошиве одежды/обуви, а также других аксессуаров, изготовленных из гибких тканых/нетканых материалов. Тканые текстильные материалы, например, натуральные: хлопок, шелк, асбест; химические: искусственные (вискоза, ацетат) и синтетические (из синтетических полимеров). Нетканые материалы, которые могут быть получены из натуральных (хлопок, лен, шерсть), химических волокон (например, вискозных, полиэфирных, полиамидных и т.п.), а также из вторичного волокнистого сырья (регенерированные волокна лоскута) и коротко-волокнистых отходов химической и других отраслей промышленности.
Согласно текстильному справочнику, все виды тканых/нетканых материалов подразделяются на две основные группы: натуральные и химические. Настоящая полезная модель может быть выполнена из гибких материалов, относящихся к этим двум группам. К числу натуральных тканых материалов относятся: хлопчатобумажные, льняные, шерстяные ткани, а также натуральный шелк. Настоящее устройство, изготовленное из любой натуральной ткани, будет обладать легким весом, простотой в изготовлении и податливости при проделывании отверстий. Кроме того, настоящая полезная модель может быть выполнена из искусственных волокон: вискозные и ацетатные ткани. Такие волокна получают путем химической переработки натуральных волокон. К числу химических тканей, из которых может быть изготовлена настоящая полезная модель относятся ткани, полученные путем синтеза из разных материалов (газ, нефть, уголь и пр.). Наиболее яркими примерами таких тканей являются - нейлон, капрон, нитрон и др. Преимуществом изготовления настоящей полезной модели из химических тканей может быть высокий угол смачиваемости - более 90°, что способствует меньшему впитыванию воды при использовании устройства в работе, а также возможность выполнения более сложных узоров отверстий.
Предпочтительный вариант реализации устройства 1, предназначенного для использования в тренировках по спортивному плаванию, представлен на фиг. 1 и выполнен из гибкого водопроницаемого материала 2, предпочтительно из полиэстера, с отверстиями 5, причем отношение площади отверстий 5 ко всей площади гибкого материала 2 составляет от 20% до 80%. Предпочтительный вариант реализации устройства 1 в сложенном состоянии имеет форму прямоугольника, сшитого по периметру и имеющего средство 3 крепления устройства на голеностопе, снабженное стопором 4 и расположенное на несшитых противоположных сторонах. Такое средство крепления предназначено для более удобного закрепления устройства на голеностопе пловца и способствуюет регулированию размера устройства при тренировке. Размер отверстий 5 в материале 2 в предпочтительном варианте реализации составляет примерно 0,5 см, а расстояние между отверстиями 5 составляет также примерно 0,5 см, отверстия 5 расположены равномерно по всей поверхности гибкого водопроницаемого материала 2, что способствует равномерному распределению давления воды по всей поверхности устройства. Материал устройства является предпочтительно гладким с классом чистоты (классом шероховатости), равным от 7 до 9, в соответствии с ГОСТ 2789-73, что обеспечивает удобство использования, так как не создает дополнительного сопротивления потоку воды. Гладкий материал обеспечивает удобство использования, так как не создает дополнительного сопротивления потоку воды. Кроме того, материал для настоящего устройства может быть по меньшей мере частично не гладким, то есть иметь неоднородности на своей поверхности, различные утолщения и неровности, с классом шероховатости равным от 1 до 6, в соответствии с ГОСТ 2789-73.
В других вариантах реализации отверстия имеют диаметр от 0,1 см до 1,0 см и находятся на расстоянии от 0,1 см до 1,0 см друг от друга. Такой диапазон позволяет выбирать нужное сопротивление воде, тем самым увеличивая или снижая нагрузку на пловца во время тренировок. На практике удалось установить следующее: чем меньше диаметр отверстий в устройстве, тем выше будет сопротивление воде при тренировке, и соответственно сильнее будет развиваться выносливость пловца.
Кроме того, в других вариантах реализации отношение площади отверстий к площади гибкого материала может быть в диапазоне от 10% до 90%, от 20% до 80%, от 25% до 75%, от 30% до 70%, от 35% до 65%, от 40% до 60%, от 45% до 55%. Кроме того, возможны и другие варианты отношений площади отверстий к площади гибкого материала, например, от 20% до 70%, от 30% до 50%, от 40% до 80%, от 10% до 80%, от 20% до 90%, от 30% до 60%.
В предпочтительном варианте реализации устройство 1 по меньшей мере частично окружает ступню пловца, то есть оно может быть выполнено как с закрытым дном (фиг. 3), так и с открытым дном (фиг. 2). Отверстия в гибком материале могут быть выполнены различными способами: при помощи плетения, перфорации, машиной для вырубания отверстий и т.п.
Вышеуказанный предпочтительный вариант реализации настоящего устройства при использовании его по прямому назначению способствует развитию определенных групп мышц ног, а именно, при его использовании нагрузка приходится на переднюю группу мышц бедра (разгибатели) и, самое главное, на заднюю группу мышц бедра (сгибатели), так как без дополнительной нагрузки на стопы, пловцы не могут приложить должных усилий для того чтобы в полной мере задействовать заднюю группу мышц бедра. Кроме того, частично задействуется медиальная группа мышц бедра и таза. За счет развития указанных групп мышц повышается выносливость, вследствие чего улучшаются спортивные показатели пловца без использования настоящего устройства при спортивных соревнованиях. Технический результат в виде повышения выносливости пловца обеспечен благодаря конструкции устройства, в котором размеры отверстий пропорциональны расстоянию между ними таким образом, вода не может легко просачиваться сквозь устройство, а задерживается внутри тренажера и, таким образом, создает дополнительное сопротивление движению.
В другом варианте реализации устройство изготовлено из водонепроницаемого гибкого материала (например, обрезиненная гидрофобная ткань), и такой водонепроницаемый материал препятствует впитыванию устройством воды, тем самым не утяжеляя его при работе, что способствует лучшему сопротивлению воде во время тренировки. Указанное устройство имеет отверстия на всей поверхности материала таким образом, что в гибком материале имеется по меньшей мере две области, в которых отверстия расположены аналогичным образом, например, на двух противоположных частях устройства, сшитых между собой по периметру и имеющих не сшитую часть для фиксации на ноге. При наложении этих частей друг на друга отверстия располагаются идентичным образом. Устройство может быть закреплено на голеностопе посредством контактной ленты для более удобной фиксации устройства на голеностопе. В другом варианте реализации устройство может быть выполнено из гибкого гладкого материала с водоотталкивающим покрытием (например, хлопчатобумажная ткань, покрытая каучуковой смесью), с углом смачивания более 90°, что обеспечивает непромокаемость устройства и не способствует его чрезмерному утяжелению на ноге пловца, а для закрепления устройства на голеностопе пловца может быть использовано соединение по типу кнопка. Соединение по типу кнопка позволяет более плотно зафиксировать устройство на голеностопе пловца. Водоотталкивающее покрытие также служит защитой от впитывания воды и способствует уменьшению сопротивления во время тренировок по плаванию. Кроме того, отверстия в материале могут быть выполнены таким образом, что образуют заданный узор для формирования потока заданной турбулентности. Кроме того, материал для настоящего устройства может быть не плоским, то есть иметь неоднородности на своей поверхности, различные утолщения и неровности.
В одном из вариантов реализации настоящего устройства гибкий материал может быть комбинацией, то есть, например, представлять материал, выполненный из тканого натурального материла с резиновыми стяжками, для регулировки массы воды, находящейся в устройстве во время тренировки.
Кроме того, в еще одном варианте реализации настоящего устройства оно может быть выполнено любой геометрической формы: прямоугольной, овальной, круглой, квадратной, треугольной. Также, в частных случаях реализации, устройство может состоять не только из двух частей, сшитых между собой, но и из одного целого куска гибкого материала с отверстиями, с возможностью его закрепления на голеностопе пловца посредством любого средства фиксации, а также устройство может быть выполнено в виде трех (например, образуя форму конуса) или более сшитых кусков гибкого материала между собой.
В другом возможном варианте реализации настоящего устройства размер отверстий в гибком материале соответствует размеру расстояния между указанными отверстиями на гибком материале, при этом отверстия расположены по всему периметру устройства. Такой вариант реализации позволяет распределять давление воды по всей поверхности устройства равномерно.
В еще одном варианте реализации настоящего устройства отверстия в гибком материале расположены таким образом, что они находятся только на части гибкого материала, при этом отверстия могут образовывать заданный узор. Кроме того, узор из отверстий в гибком материале расположен таким образом, что в гибком материале имеется по меньшей мере две области, в которых узоры из отверстий расположены аналогичным образом, например на двух противоположных сторонах устройства, сшитых между собой по периметру и имеющих не сшитую часть для фиксации на ноге, и при наложении этих частей друг на друга отверстия располагаются идентичным образом. Заданный узор необходим для регулировки сопротивления потоку воды, в связи с чем можно выбирать требуемую нагрузку для спортсмена во время тренировки. Кроме того, отверстия в гибком материале могут быть любой геометрической формы. Например, на фиг. 4-6 изображены возможные варианты реализации узоров из отверстий для настоящего устройства. Кроме того, фиг. 7 иллюстрирует возможный вариант реализации отверстий в форме «звездочек». Отверстия могут быть выполнены различной формы: звездочки, сердечки, цветочки, любой другой геометрической формы и т.п. Различная форма отверстий влияет на микропотоки и завихрения воды при использовании настоящего устройства в работе, что способствует регулировке нагрузки на пловца во время тренировки в зависимости от его физической подготовки, и, как следствие, повышение выносливости пловца.
Следует понимать, что вышеупомянутое описание является иллюстративным и не может служить в качестве ограничения. Например, рассмотренные выше варианты реализации настоящего устройства и/или его аспекты могут быть использованы в сочетании друг с другом. Кроме того, возможны изменения для адаптации конкретных ситуаций или материалов к идеям устройства без выхода за пределы его сущности. В приведенном описании использованы примеры, позволяющие раскрыть различные варианты конструкции, в том числе и предпочтительный вариант реализации устройства, а также обеспечивающие возможность всем специалистам использовать на практике различные варианты реализации полезной модели, включая создание и использование любых устройств и реализацию любых соответствующих способов. Несмотря на тот факт, что размеры и типы описываемых здесь материалов предназначены для определения параметров различных вариантов исполнения, эти варианты ни в коем случае не служат ограничительным признаком и приведены исключительно в качестве примера. Объем различных вариантов реализации полезной модели ограничен формулой полезной модели и может включать в себя другие примеры, которые могут быть предложены специалистами в данной области. Такие другие примеры должны входить в объем притязаний формулы полезной модели, если они имеют элементы конструкции, подпадающие под формулу полезной модели, либо если эти примеры включают эквивалентные элементы конструкции с несущественными отличиями от формулы полезной модели. После рассмотрения вышеупомянутого описания специалистам в данной области будут очевидны другие варианты реализации настоящей полезной модели. Таким образом, объем различных вариантов реализации настоящей полезной модели должен быть определен прилагаемой формулой полезной модели наряду с эквивалентами, на которые распространяется эта формула полезной модели.