УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕРНЫЙ КОМПЛЕКС С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ, НЕ ТРЕБУЮЩИЙ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

Область применения.
Полезная модель относится к тренажерам и может быть использована для массовой физической культуры и спорта для реабилитация опорно-двигательного аппарата.
Уровень техники.
Из уровня техники известен ТРЕНАЖЕР РЕАБИЛИТАЦИОННЫЙ (патент RU 2304996). Опорная часть выполнена в виде двух расположенных в горизонтальной плоскости опорных брусьев и расположенной перпендикулярно к ним несущей части. Приводные Г-образные рычаги расположены симметрично относительно продольной оси рамы. Направляющие для грузов размещены симметрично относительно продольной оси рамы. Один конец каждой направляющей шарнирно закреплен на опорном брусе, а на втором конце закреплен обводной блок, через который проходит трос трособлочной системы подъема груза. Каждый груз размещен на соответствующей направляющей с возможностью перемещения и фиксации для регулирования нагрузки. Держатели для кисти выполнены в виде, по меньшей мере, двух валиков, закрепленных с возможностью перемещения и фиксации на опорной площадке, которая расположена на перекладине Г-образного рычага.
Данный тренажер предназначен для реабилитации людей с поражением двигательных функций конечностей и позволяет расширить диапазон выполняемых упражнений и повысить эффективность регулировки нагрузки.
Тренажер не позволяет выполнять высокоскоростные движения в высоком темпе. В качестве источника энергии, необходимой для нагнетания давления в пневмосистему используются противовесы из грузов, утяжеляющие и усложняющие конструкцию.
Из уровня техники известен спортивный тренажер (патент RU 2241510), содержащий раму с основанием, опору, подвижное сиденье с закрепленными на нем роликами для передвижения вдоль рамы, Т-образную направляющую, пружины, тяги, при этом рама и Т-образная направляющая установлены под углом к поверхности земли с возможностью его изменения и фиксации посредством опоры, подвижно соединенной своим верхним концом с верхней частью рамы, а нижней частью с помощью тяги с основанием рамы, при этом сиденье соединено с рамой пружинами, причем количество роликов соответствует трем, отличающийся тем, что он имеет дополнительно устройство для тренировки мышц груди в виде двух рычагов, шарнирно соединенных с верхней частью рамы с возможностью вращения, причем нижней частью рычаги соединены либо между собой пружинами, либо с помощью тяг с подвижным сиденьем с возможностью его перемещения вдоль рамы и Т-образной направляющей.
Тренажер не позволяет выполнять высокоскоростные движения в высоком темпе. В качестве источника энергии, необходимой для нагнетания давления в пневмосистему используются противовесы из грузов, утяжеляющие и усложняющие конструкцию.
Известен КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРЕНАЖЕР (патент RU 2144405). Тренажер предназначен для спортивных занятий и лечебной гимнастики и позволяет повысить эффективность выполняемых на нем упражнений. Верхнее и нижнее основания соединены между собой стойками. Трособлочная система связана с набором грузов и снабжена полиспастным, подпружиненным и стационарным блоками. Каретка размещена на стойках в виде направляющих. Шток установлен с возможностью фиксации относительно каретки, грузов и верхнего основания. Регулятор натяжения троса выполнен в одном варианте в виде эксцентрикового рычажно-шарнирного параллелограмма, а в другом - в виде установленного на задней стенке каретки блока с запасованным с возможностью провисания троса и ограждающего кожуха, открытого в верхней и нижней части. На концах троса установлены стопорные карабины, взаимодействующие с блоками на верхнем и нижнем основании. Бицепс-столик представляет собой съемную шарнирную рамку, на кронштейне которой установлен стабилизатор усилия нагрузки, выполненный в виде смещенных друг относительно друга поворотного эксцентрика для периодического взаимодействия с тросом и оси для шарнирного закрепления стопорного карабина.
Тренажер не позволяет выполнять высокоскоростные движения в высоком темпе. В качестве источника энергии, необходимой для нагнетания давления в пневмосистему используются противовесы из грузов, утяжеляющие и усложняющие конструкцию.
Наиболее близким решением является МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР (патент RU 2143938). Изобретение предназначено для тренировки в бытовых условиях и лечебно-медицинских учреждениях и позволяет повысить эффективность тренировки. Отклоняющее устройство смонтировано на корпусе электромагнитного нагружателя с возможностью перестановки по окружности корпуса и фиксации на нем. Приводной элемент выполнен в виде троса, и пропущен сквозь отклоняющее устройство. Концы троса запасованы в нагружателе и на держателе. Платформа выполнена в виде передвижного подиума. Пара нагружателей может быть установлена в передней части платформы симметрично ее продольной оси. Тренажер может быть снабжен направляющей, шарнирно закрепленной нижним концом на передней части подиума вдоль его продольной оси с возможностью поворота в вертикальной плоскости. В средней части направляющей смонтирована, педальная каретка, на которой установлена пара переставных шатунов с педалями, расположенных на ее оси под углом 180 или 360° относительно друг друга. Тренажер дополнительно снабжен штангой, в средней части которой смонтированы с возможностью продольного перемещения вдоль штанги гильзы, на которых установлены отклоняющие ролики. На платформе установлен пульт контроля и регулирования нагрузки.
Тренажер не позволяет выполнять высокоскоростные движения в высоком темпе. В качестве источника энергии, необходимой для нагнетания давления в пневмосистему используются противовесы из грузов, утяжеляющие и усложняющие конструкцию, также используются источники регулирования нагрузки, потребляющие электроэнергию.
Технический результат: устройство позволяет осуществлять тренировку основных мышечных групп человека в высокоскоростном режиме; обеспечивается возможность функционирования комплекса без свободного отягощения; рабочее давление в пневматической системе нагнетается только за счет мышечных усилий занимающегося.
Реализация полезной модели.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что тренажерный комплекс, состоящий из рамы, выполненной на основе каркаса с передней и задней опорными частями, передняя часть которой выполнена на основе подвижной платформы, регулируемого сиденья, закрепленного на подвижной платформе, двух верхних подвижных рычагов, пневматических цилиндров, отличающийся тем, что один из пневматических цилиндров расположен внизу и упирается одним концом в опорную часть сиденья, а другим концом в переднюю подвижную опорную часть рамы, а другие два пневматических цилиндра расположены симметрично друг к другу в верхней части за сиденьем и упираются одним концом в опорную часть спинки сиденья, а другим - в заднюю верхнюю неподвижную опорную часть рамы, причем полости цилиндров соединены посредством системы обратных клапанов с накопительным ресивером, а система обратных клапанов выполнена таким образом, что при расширении рабочей полости посредством мышечного усилия воздух в эту полость засасывается из атмосферы, а при сжатии - нагнетается в накопительную полость.
Краткое описание чертежей.
На Фиг.1 показан пример конструктивное устройство тренажерного комплекса, где 1 - рама, 2 - регулируемое сиденье, 3 - подвижная платформа, 4 - два верхних подвижных рычага, 5 - нижний пневматический цилиндр, 6 - два верхних пневматических цилиндра, 7 - накопительный ресивер, 8 - направляющие для сдвижения платформы (3) относительно рамы (1).
Осуществление полезной модели.
В качестве нагрузочных модулей на данном тренажерном устройстве используются пневматические цилиндры, работающие на сжатом воздухе. Такие силовые приводы позволяют выполнять высокоскоростные движения в высоком темпе, поскольку они не обладают инерционностью. Как правило, в тех областях человеческой деятельности, где используется пневматический привод, давление в пневмосистему нагнетается с помощью компрессора. Вращение компрессора при этом осуществляется либо электрическими двигателями, либо двигателями внутреннего сгорания. Отличительной технической особенностью данного тренажерного устройства является то, что в качестве источника энергии, необходимой для нагнетания давления в пневмосистему, используется только мышечная сила занимающегося.
Тренажерный комплекс состоит из рамы (1), регулируемого сиденья (2), подвижной платформы (3), двух верхних подвижных рычагов (4), нижнего пневматического цилиндра, (5) двух верхних пневматических цилиндров (6), накопительного ресивера (7).
Рама (1) выполнена на основе каркаса с передней и задней опорными частями, передняя часть которой выполнена на основе подвижной платформы (3).
Подвижность платформы может быть реализована, например, на основе ее скрепления с неподвижной частью рамы посредством установки на направляющих (8).
Принцип работы устройства основан на следующем.
Каждый из цилиндров имеет возможность работать в двух режимах: тренировочный режим; и режим накачки.
Во время тренировочного режима впускной и выпускной клапаны закрыты. Таким образом, рабочая/тренировочная нагрузка пропорциональна давлению в пневмосистеме. Изменение тренировочной нагрузки осуществляется путем открытия впускных или выпускных клапанов (на чертежах не показаны), которые предпочтительно разместить на тренажере в непосредственной близости от рук занимающегося. Величина рабочего давления отображается на механическом манометре расположенного в поле зрения занимающегося.
Во время режима накачки рабочие полости цилиндров (5, 6) соединяются посредством системы обратных клапанов с накопительным ресивером (7). Система обратных клапанов устроена таким образом, что при расширении рабочей полости посредством мышечного усилия воздух в эту полость засасывается из атмосферы, а при сжатии - нагнетается в накопительную полость.
Переключение между режимами (тренировки и накачки), и так же между цилиндрами и рабочими полостями цилиндров осуществляется посредством перепускных клапанов (на чертежах не показаны), установленных на тренажерном устройстве.
Перемещение рабочего сиденья (2) в необходимое положение осуществляется вручную и фиксируется специальным пальцем, оснащенным пружиной (вследствие не принципиальности конструкции сиденья на чертежах не показано).
В результате, на тренажере можно выполнять следующие упражнения только за счет использования мышечной накачки:
- жим ногами - задействована поршневая полость нижнего цилиндра;
- жим руками от груди - задействована поршневая полость нижнего цилиндра;
- тяга руками к груди - задействована штоковая полость нижнего цилиндра;
- жим руками от плеч сидя - задействованы штоковые полости верхних цилиндров;
- тяга руками вниз сидя - задействованы поршневые полости верхних цилиндров;
- сгибание туловища - задействована поршневая полость нижнего цилиндра;
- разгибание туловища - задействована штоковая полость нижнего цилиндра.
Данный комплекс упражнений позволяет прорабатывать все основные мышечные группы человека. Небольшие габаритные размеры и простота конструкции вследствие отсутствия грузов и тросов позволяют осуществлять легкую сборку и транспортировку тренажера.
Данное тренажерное устройство предназначено для тренировки основных мышечных групп человека в высокоскоростном режиме. Отличительной особенностью комплекса является возможность выполнять движения с высокой скоростью, что достигается путем использования пневматических приводов, лишенных инерционности, а так же возможность функционирования комплекса без свободного отягощения, не позволяющего выполнять движения с высокой скоростью в высоком темпе и внешних источников питания. Рабочее давление в пневматической системе нагнетается за счет мышечных усилий занимающегося. Дополнительных источников энергии при таком техническом решении не требуется.