Волновой биомеханический тренажер

Область техники, которой относится полезная модель
Полезная модель относится к оборудованию для спортивно-оздоровительной деятельности, общей физической подготовки и спортивной разминки, а также к области лечебной физической культуры для всех слоев населения (дети, подростки, взрослые и пожилые люди, а также инвалиды).
Уровень техники
Из уровня техники известен волновой биомеханический тренажер, содержащий корпус, в котором расположены стержень, грузовой элемент, две пружины, два торцевых элемента, упомянутый грузовой элемент расположен на стержне с возможностью продольного перемещения между упомянутых пружин (патент RU 111767, опубликован 27.12.2011). В данном известном тренажере концы пружин не закреплены ни на грузовом элементе, ни на стержне. По этой причине при эксплуатации изделия возможны размыкания элементов, создающие шум. Незакрепленные пружины создают риск выскакивания груза из корпуса при резких движениях.
Сущность полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является улучшение эксплуатационных качеств.
В результате достигается технический результат, заключающийся в повышении прочности и надежности, а также снижение шума при работе устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что волновой биомеханический тренажер содержит корпус, в котором расположены стержень, грузовой элемент, две пружины, два торцевых элемента, упомянутый грузовой элемент расположен на стержне с возможностью продольного перемещения между упомянутых пружин, один конец каждой из которых закреплен на грузовом элементе, а другой - закреплен на стержне, концы которого соединены с корпусом с помощью торцевых элементов, при этом тренажер содержит расположенные на стержне элементы, центрирующие положение стержня в корпусе.
Указанный технический результат достигается также тем, что грузовой элемент выполнен цилиндрическим и содержит на своих концах проточки, в которых размещаются не менее двух витков пружин.
Указанный технический результат достигается также тем, что концы пружин закреплены на стержне посредством двух гаек.
Указанный технический результат достигается также тем, что торцевые элементы соединены с концами стержня с помощью гайки и выполнены с возможностью амортизировать колебания грузового элемента.
Указанный технический результат достигается также тем, что на концах корпуса установлены рукоятки в форме колпачков.
Указанный технический результат достигается также тем, что на корпусе в средней части установлена рукоятка.
Перечень фигур чертежей
На фиг. 1 показан вид на устройство в разрезе.
На фиг. 2 показано закрепление пружин на грузовом элементе.
На фиг. 3 показано закрепление пружин на стержне.
Осуществление полезной модели
В различных спортивных и физкультурных методиках предпринимаются попытки использовать явление биомеханического резонанса (БМР). Сущность явления БМР заключается в возрастании амплитуды отклика активных звеньев человека при внешних периодических воздействиях, в диапазоне частот от 5 до 20 Гц. Эффективность данного явления объясняется тем, что задаваемый темп ритмических движений с применением БМР физиологически безопасен для организма человека, а характер и уровень нагрузки допустим в такой степени, в какой они разрешены при обычных физических нагрузках.
Спортивные снаряды на основе явления БМР могут взаимодействовать с организмом человека без внешнего источника колебаний, а только отвечая на естественные колебательные и волновые движения человека в диапазоне частот (менее 5 Гц). Настоящая полезная модель представляет собой волновой биомеханический спортивный снаряд, т.е. ручной портативный тренажер, использующий явление БМР.
Волновой тренажер содержит корпус 1, в котором расположены стержень 2, грузовой элемент 3, две пружины 4, два торцевых элемента 5.
Корпус 1 целесообразно выполнить в виде трубы круглого сечения диаметром от 20 мм до 50 мм. Возможно выполнить корпус 1 и с квадратным сечением. Материалом корпуса может быть сталь, алюминиевый сплав, прочный пластик, композитный материал или любой другой пригодный материал.
Грузовой элемент 3 имеет отверстие, в котором расположен стержень 2 с возможностью продольного перемещения между пружин 4, расположенных в корпусе 1 симметрично. Сечение грузового элемента 3 должно быть таким же по форме, что и сечение корпуса 1. Грузовой элемент 3 располагается внутри корпуса 1 с небольшим зазором, позволяющим грузовому элементу 3 совершать возвратные перемещения по стержню 2. Грузовой элемент 3 предпочтительно выполнить из стали.
С обоих концов грузовой элемент 3 поджат пружинами 4. Пружины 4 внутри корпуса 1 могут быть установлены как в нормально сжатом состоянии, так и в нормально растянутом или нейтральном. Способ нормального нагрузочного состояния пружин 4 зависит от желаемых динамических характеристик тренажера.
Пружины 4 могут иметь как цилиндрическую форму, так и коническую, причем вершина конуса может быть обращена как к грузовому элементу 3, так и к торцам корпуса 1. Пружины 4 могут иметь как одинаковый шаг витков, так и различный. Параметры пружин 4 выбираются исходя из желаемого вида тренировки.
Один конец каждой из пружин 4 закреплен на грузовом элементе 3 (см. фиг. 2), а другой - закреплен на конце стержня 2 (см. фиг. 3).
Концы стержня 2 соединены с корпусом 1 с помощью торцевых элементов 5.
Тренажер содержит расположенные на стержне 2 элементы 6, центрирующие положение стержня 2 в корпусе 1. Центрирующие элементы 6 могут быть выполнены в виде пластиковых дисков с отверстием, в которое проходит стержень 2 с небольшим натягом. По внешнему контуру центрирующие элементы 6 с натягом устанавливаются внутри корпуса 1. Центрирование стержня 2 дополнительно повышает надежность работы устройства.
Грузовой элемент 3 может быть выполнен цилиндрическим и содержать на своих концах проточки 7, в которых размещаются не менее двух витков пружин 4. Проточки 7 с торцевой стороны имеют паз, в который проходят начальные витки пружины 4 до полного их смыкания. Концы пружин 4 могут закрепляться на грузовом элементе 3 любым подходящим способом, например, сваркой.
Концы пружин 4 могут закрепляться на стержне 2, например, посредством двух гаек 8 или сваркой. Концевые части стержня 2 могут иметь резьбу, на которую накручивается первая гайка 8, диаметр которой больше диаметра начального витка пружины 4. Когда начальный виток пружины 4 упрется в первую гайку 8, накручивается вторая гайка с натягом надежно закрепляя пружину 4 на стержне 2. Можно использовать средства, предотвращающие раскручивание гаек 8, например гровер-шайбы и др.
Торцевые элементы 5 также могут быть соединены с концами стержня 2, например, с помощью гайки 9 или сваркой. Торцевые элементы 5 могут быть выполнены с возможностью амортизировать колебания грузового элемента. Амортизирующий эффект достигается выбором упругого материала (например, пружинная сталь или пластик) и тарельчатой формы элемента.
Для дальнейшего повышения надежности устройства на концах корпуса 1 могут быть установлены рукоятки 10 в форме колпачков, выполненные предпочтительно из пластика (ПВХ, полиэтилена или другого пригодного материала). В зависимости от длины тренажера на корпусе 1 в его средней части также может быть установлена рукоятка (не показана). Рукоятки 10 целесообразно выполнить из пластика и на поверхность нанести противоскользящий рельеф. Рукоятки могут иметь волнообразную поверхность для более удобного охвата рукой пользователя.
Тренажер может иметь длину от 30 см до 2 м в зависимости от желаемого вида нагрузки на организм человека.
Устройство работает следующим образом.
Занимающийся плотно удерживает корпус 1 за его концы или среднюю часть в одной или двух руках и сообщает устройству возвратно-поступательные движения вдоль продольной оси с частотой, на которой грузовой элемент 3 начинает совершать колебания вдоль стержня 2.
Пружины 4 деформируются и сообщают грузовому элементу 3 колебательные волновые движения, которые через корпус 1 передаются телу занимающегося.
Интенсивность колебательно-волнового движения грузового элемента 3 и направление воздействия тренажера на организм могут регулироваться занимающимся.
В зависимости от целей тренировки, занимающийся самостоятельно возбуждает колебания грузового элемента 3 желаемой амплитуды и интенсивности, адаптивные собственным колебаниям его опорно-двигательного аппарата.
Закрепление концов пружин 4 на грузовом элементе 3 и стержне 2 исключают размыкание подвижных элементов при работе устройства, что снижает шум и повышает надежность работы.
При надлежащей разработки методики применение настоящей полезной модели может иметь и медицинский эффект, состоящий в нормализации пульса, артериального давления и повышении общего тонуса организма.