ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ГРЕБЦОВ
SIMULATOR FOR TRAINING ROWERS

Тренажер, представляющий собой компьютерно-тренажерное устройство для тренировки спортсменов-гребцов, выступающих в академической гребле, предназначенный для проведения тренировочного процесса на суше в условиях, максимально приближенных к тренировочному процессу, проводимому в лодке на воде.
Лодка для академической гребли имеет ряд особенностей, главным из которых является наличие подвижного сиденья для спортсмена, что отличает заявляемый тренажер и тренировочный процесс, проводимый на нем от, например, гребли на байдарке или каноэ.
Известен тренажер, представляющий собой устройство для тренировки гребцов, включающий в себя бассейн с водой и подвижный гребной аппарат, который выполнен в виде тележки, имеющей массу реальной лодки, весло, и соединенный с гребным аппаратом амортизатор, выполненный в виде нескольких петель и имеющий возможность изменять степень натяжения. Кроме того, имеется кинематически связанный с динамометром имитатор гидродинамического сопротивления, выполненный в виде системы подвижных и неподвижных блоков с горизонтально установленным тросом, конец которого жестко закреплен [1].
Указанный тренажер позволяет выполнять упражнения в условиях, близких к реальной гребле, но предполагает строительство дорогостоящего помещения с расположенным в нем бассейном, что делает его не экономичным.
Известен тренажер для тренировки спортсменов-гребцов, выступающих в академической гребле [2], состоящий из рамы, смонтированной на колесах, на которой закреплен спинной упор, на раму подвижно устанавливаются сиденье для спортсмена, каретка с закрепленными на ней упорами для ног, а также подвижная каретка с упорами для рук. Таким образом, каретка с ножными упорами, а также каретка с ручными упорами могут перемещаться вдоль рамы тренажера. Недостатком известного тренажера является сравнительно сложная конструкция, а наличие спинного упора не позволяет осуществить полную имитацию процесса академической гребли и, следовательно, достигнуть нужной эффективности тренировки.
Наиболее распространенным тренажером для спортсменов, занимающихся академической греблей, является тренажер Концепт (Concept) различной модификации. Тренажер представляет собой подвижно установленное на раме сиденье для гребца, закрепленные на раме силовой элемент, состоящий из аэродинамического тормоза, ножных упоров, рукояток условных весел, от которых усилие рабочего хода передается через велосипедную цепь на силовой элемент. Возвратный ход рукояток обеспечивается натяжением резинового жгута и втулкой свободного хода [3].
Тренажер КОНЦЕПТ позволяет развить силовую выносливость, приблизиться к циклу гребка, но его недостаток заключается в том, что конструкция с неподвижными упорами для ног не позволяет полностью имитировать гребной процесс в лодке на воде.
Наиболее близким к заявляемому устройству является тренажер [4] для тренировки гребцов-академистов, содержащий раму, на которую подвижно установлена каретка с сиденьем для спортсмена. На раму неподвижно крепятся упоры для ног и нагрузочный механизм. Последнее включает маховик с лопатками. Маховик смонтирован в кожухе, выполненном в виде диска с защитной решеткой. Посредством цепи и шнура амортизатора маховик соединен с рукояткой. Таким образом, сиденье для спортсмена сделано возвратно-подвижным, а нагрузочный механизм в виде воздушной турбины вместе с ножными упорами, установленными на раме тренажера, остаются неподвижными.
Известные устройства не позволяют полностью воспроизвести процесс академической гребли, поскольку их конструкция с неподвижными упорами для ног, не позволяет полностью имитировать технику гребного процесса в лодке на воде.
Задача изобретения заключается в создании тренажерного устройства для тренировки гребцов-академистов на суше, которое позволит достигнуть полной имитации условий работы гребца, возникающих по время процесса академической гребли на воде, а также отработка и закрепление навыков правильного выполнения техники гребкового цикла.
Поставленная задача достигается за счет конструкции предлагаемого компьютерно-тренажерного комплекса. Комплекс состоит из рамы, на которую устанавливают первую подвижную каретку с сиденьем для спортсмена и вторую подвижную каретку с установленными на нее ножными упорами и нагрузочными модулями (элементами), включающими аэродинамическую турбину и электромагнитное тормозное устройство. Каретки крепятся на раме таким образом, что во время «гребка» подвижная каретка с сиденьем для гребца и подвижная каретка с ножными упорами разъезжаются вдоль рамы в противоположные стороны. В состав тренажерного комплекса также входят рукоятки условных весел, а также датчики усилий и перемещений, которые устанавливаются на каретке с ножными упорами, на рукоятках условных весел, подвижном сиденье и нагрузочных модулях (элементах). Датчики подключены к компьютеру, который считывает поступающую с них информацию и, в зависимости от правильности выполнения техники гребка, формирует соответствующий управляющий сигнал на электромагнитное тормозное устройство, которое создает дополнительный тормозной импульс. Таким образом, дополнительный тормозной импульс находится в прямой связи с работой спортсмена, и его величина полностью зависит от техники «гребка». Между компьютером и нагрузочными модулями (элементами) существует обратная связь, позволяющая точно дозировать сопротивление движению рукояток условных весел.
Масса каретки с ножными упорами и нагрузочными модулями (элементами) соответствует массе лодки. Каретка с сиденьем для спортсмена и каретка с ножными упорами могут свободно перемещаться вдоль рамы, причем сиденье к передней стойке тренажера подтягивает с небольшим усилием резиновый жгут. Другой жгут подтягивает каретку с ножными упорами к задней стойке тренажера. Таким образом, жгуты растягиваются так, чтобы при работе удерживать всю эту подвижную систему в динамическом равновесии и исключить ударное взаимодействие подвижных частей с ограничителями хода кареток, а также обеспечить возвратно-поступательное движение кареток вдоль рамы. Силы упругой деформации резиновых жгутов взаимно уравновешиваются. В случае, если смещается суммарный центр масс подвижных частей тренажера от центрального положения, возникает разность в силе деформации резиновых жгутов, и результирующее усилие будет стремиться вернуть центр масс подвижных частей в центральное положение. Таким образом, вся система динамически уравновешивается. Поскольку в предлагаемом устройстве масса каретки с ножными упорами и нагрузочными устройствами равна массе академической лодки (15-17 кг), то масса-инерционные и силовые характеристики работы на тренажере будут соответствовать масса-инерционным и силовым характеристикам работы в академической лодке на воде.
Возможно упростить тренажер за счет удаления жгутов 8 и 9, но придав радиус кривизны раме. В том случае, когда нижняя часть радиуса кривизны будет находиться в центре рамы, подвижная система также придет в динамическое равновесие под действием силы тяжести.
Таким образом, на предлагаемом тренажере достигается нужный технический результат, заключающийся в повышении качества тренировки за счет более полного учета всех инерционных сил, возникающих в системе, а, как следствие, воспроизведения полной имитации «гребка» с достижением времени прохождения стандартной дистанции сравнимой со временем на воде.
Пример конкретного выполнения.
На фиг.1 изображен тренажер для тренировки спортсменов-гребцов академической гребли. Спортсмен размещается на сиденье 2, установленном на подвижной каретке, которая перемещается вдоль рамы 1, упираясь в ножные упоры 4, которые закреплены на другой подвижной каретке 3. На каретке 3 также установлены и нагрузочные модули (элементы) 7. Спортсмен подтягивает к себе рукоятки условных весел бис помощью цепи 5 передает усилия на нагрузочные устройства 7. Каретка с закрепленным на ней сиденьем со спортсменом и каретка с ножными упорами при «гребке» разъезжаются в разные стороны, а на периоде подготовки к «гребку» каретка с сиденьем и каретка с ножными упорами возвращаются в начальное положение. Чтобы удерживать указанную подвижную систему в динамическом равновесии без ударного взаимодействия с ограничительными упорами, подвижную каретку с сиденьем с небольшим усилием подтягивает к передней стойке 11 резиновый жгут 9, а другой жгут 8 подтягивает каретку с ножными упорами к задней стойке 10.
При работе на известном тренажере спортсмен, сидя на подвижном сиденье, упираясь в неподвижные ножные упоры, подтягивает к себе рукоятки условных весел. При этом подвижное сиденье со спортсменом отъезжает назад, а ножные упоры остаются неподвижными. Механико-аэродинамическое нагрузочное устройство имитирует перемещение лодки на воде, учитывая только усилия, передаваемые от рукояток условных весел на нагрузочное устройство без учета временной разницы возникновения реакций на ножных упорах и рукоятках условных весел и возникающего из-за: этого дополнительного торможения лодки. Вследствие этого, а также вследствие разницы масса-инерционных и силовых характеристик работы на тренажере и в лодке, время лучших результатов прохождения стандартной дистанции в 2 километра на тренажере и в лодке на воде составит 5,35 с и 6,35 с, соответственно.
При работе на предлагаемом тренажере спортсмен сидит на подвижном сиденье, упираясь в подвижные ножные упоры, и при этом подтягивает к себе рукоятки условных весел. Каретка с закрепленным на ней сиденьем со спортсменом и каретка с ножными упорами при «гребке» разъезжаются в разные стороны, а на периоде подготовки к «гребку» каретка с сиденьем и каретка с ножными упорами возвращаются в начальное положение. Таким образом, полностью имитируется работа спортсмена на воде.
В предлагаемом устройстве, за счет введения дополнительной подвижной каретки, оказывается возможным более полно учитывать инерционные силы, действующие в системе, при этом масса-инерционные характеристики дополнительной подвижной каретки с установленными на ней ножными упорами и нагрузочными модулями будут соответствовать масса-инерционным характеристикам академической лодке на воде, Список источников информации
1. RU №1802718 A3, МПК A63B 69/06, опубл. 15.03.1993 г.
2. RU №2153909 C1, МПК A63B 69/06, опубл. 10.08.2000 г.
3.
4. SU №1796227 A1, МПК A63B 69/06, опубл. 23.02.1993.