УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ И ТРЕНИРОВКИ СТАТИЧЕСКОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ МЫШЦ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Заявленное устройство для тестирования и тренировки статической выносливости мышц относится к силовым тренировочным устройствам с интегрированной системой измерений, а именно к специализированным изометрическим тренажерам мышц. Заявленное устройство для тестирования и тренировки статической выносливости мышц позволяет имитировать позу летчика в самолете и давление ног на педали в целях создания защитного мышечного напряжения. Заявленное устройство применяется как для проведения статоэргометрического тестировании (пробы), так и для тренировки статической мышечной выносливости летного состава.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известно, выбранное в качестве ближайшего аналога устройство для тренировки мышц, содержащее опорную раму с установленными на ней сиденьем, опорами для рук и педалями для ног, в котором сиденье выполнено в виде кресла антропометрической формы с привязной системой, подлокотниками и спинкой, установленной под углом 10 40° к основанию, а опорная рама выполнена в виде полого корпуса, в прорезях которого размещены педали с возможностью их продольного перемещения посредством привода, при этом педали связаны между собой штоком, закрепленным на подвижной каретке в направляющих внутри корпуса рамы и связанным посредством силового привода, размещенного на каретке, с индикатором усилий, установленным на корпусе рамы (Патент РФ на изобретение №2097835 С1, класс МПК G09B 9/10, опубл. 27.11.1997).
Для проведения тренировок на данном устройстве тренируемый устанавливает необходимый угол в коленных суставах. При давлении на педали происходит незначительное разгибание в коленных суставах, что приводит к изменению угла в голеностопе. Поскольку педали жестко закреплены на штоке это вызывает неверное разложение силы давления на педали, что способствует созданию чрезмерного мышечного усилия. Это приводит к преждевременному развитию утомления, формированию неверного мышечного стереотипа выполнения противоперегрузочного приема, снижению оценки переносимости статоэргометрической пробы. Кроме того, при различной длине голеней у различных тренируемых угол в голеностопном суставе будет всегда разным, а так как педали жестко закреплены на штоке, без возможности поворота, то стопы тренируемого не всегда полностью прилегают к опорной поверхности педалей. При длительных статических тренировках в таком положении мышцы стоп будут деформироваться, вызывая боли. При такой схеме нагружения педалей, информация об истинном усилии воздействия на педали искажается, вызывая неточность в измерении усилия. Таким образом, недостатком известного устройства является то, что в нем педали жестко закреплены на штоке без возможности поворота.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническим результатом, который может быть получен в заявленной полезной модели, является создание устройства для тестирования и тренировки статической выносливости мышц, в котором педали могут занимать любое совместное необходимое положение и повышается точность измерения истинного усилия давления стоп тренируемого на педали.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для тестирования и тренировки статической выносливости мышц, содержащем опорную раму с установленным на ней креслом антропометрической формы с привязной системой и спинкой, установленной под углом 10-40° к основанию, шток, закрепленный на подвижной каретке в направляющих, педали с возможностью их продольного перемещения посредством привода, жестко закрепленного на раме и взаимодействующего с кареткой, при этом педали симметрично размещены на симметричных, опущенных вниз плечах Т-образного кронштейна, причем свободный конец вертикальной полки Т-образного кронштейна шарнирно, с возможностью свободного вращения, соединен со штоком, а на раме установлен индикатор усилий.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Заявленная полезная модель поясняется при помощи чертежей, представленных на фигурах 1-3.
На фиг. 1 показано устройство для тестирования и тренировки статической выносливости мышц.
На фиг. 2 показан разрез по оси штока устройства для тестирования и тренировки статической выносливости мышц.
На фиг. 3 показан разрез по лини симметрии устройства для тестирования и тренировки статической выносливости мышц.
На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения:
- опорная рама 1;
- кресло 2;
- привязная система 3;
- спинка 4;
- основание 5;
- индикатор 6 усилий;
- направляющие 7;
- каретка 8;
- шток 9;
- педаль 10;
- Т-образный кронштейн 11;
- привод 12;
- опорная площадка 13 педали 10;
- симметричные плечи 14 Т-образного кронштейна 11;
- вертикальная полка 15 Т-образного кронштейна 11;
- соединительные провода 16.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Заявленное устройство содержит опорную раму 1, установленное на опорной раме 1 кресло 2 с привязной системой 3, индикатор 6 усилий и горизонтальные направляющие 7.
Опорная рама 1 изготовлена из профилированных труб, выполненных из стали (например, из стали 45 или из стали 30ХГСА), алюминиевого сплава (например, АМг 5 или АМг 6) или композитного материала (например, ВКУ-25 или Кевлар).
Направляющие 7 крепятся к раме 1. Направляющие 7 выполнены из закаленной стали, например, из стали 45 или из стали 30ХГСА. Направляющие 7 располагаются перед отрытой кромкой (противоположной кромке сопряженной со спинкой 4) основания 5 кресла 2, образуя совместно с креслом симметричное изделие, плоскость симметрии которого проходит через центральные линии спинки 4 и основания 5. При этом одни свободные концы направляющих 7 располагаются у основания 5, а другие свободные концы направляющих 7 отстоят от основания 5 на всю длину направляющих 7. Направляющие 7 располагаются ниже основания 5 на 10-50 см, что зависит от конструкции направляющих 7 и каретки 8.
Кресло 2 крепится к опорной раме 1 при помощи крепежных элементов, например, болтов и гаек, имеет антропометрическую форму и состоит из основания 5 и спинки 4, установленного под углом 10-40° к основанию 5.
В направляющих 7 с возможностью продольного перемещения в горизонтальной плоскости, перпендикулярно центральной точке на внутренней поверхности спинки 4, и фиксации размещена подвижная каретка 8. Каретка 8 может быть кареткой скольжения (скользящей по направляющим 7) или кареткой качения (катящейся на роликах по направляющим 7).
В каретке 8 закреплен шток 9. Шток 9 выполнен из закаленной стали, например, из стали 45 или из стали 30ХГСА. Шток 9 размещен горизонтально в каретке 8 и перпендикулярно (расположен поперек) направляющим 7, таким образом, что его свободные концы симметрично выступают за пределы каретки 8. Шток 9 связан с индикатором 6 усилий через датчик давления (на чертежах не показан), установленный в каретке 8 и взаимодействующий со штоком 9, воспринимая от него давление. При этом датчик давления соединен с индикатором 6 усилий посредством соединительных проводов 16.
Каретка 8 взаимодействует с приводом 12, жестко закрепленным внутри корпуса на раме 1. Привод 12 предназначен для перемещения каретки 8. Предпочтительно, что бы привод 12 был выполнен в виде электрического двигателя. При этом на ротор электрического двигателя может быть снабжен винтовым стержнем (на чертежах не показан), взаимодействующим с резьбовым отверстием в каретке 8 (на чертежах не показано). При работе электрического двигателя упомянутый резьбовой стержень вращается в резьбовом отверстии, перемещая каретку 8 вдоль по направляющим 7.
Т-образный кронштейн 11, на симметричных, опущенных вниз плечах 14 которого симметрично размещены педали 10, шарнирно, с возможностью свободного вращения, соединен свободным концом вертикальной полки 15 со штоком 9. Данное шарнирное соединение выполнено внутри каретки, таким образом, что на симметричные плечи 14 опущены вниз, а свободный конец вертикальной полки 15 обращен вверх. Т-образный кронштейн 11 выполнен из закаленной стали, например, из стали 45 или из стали 30ХГСА. Предпочтительно, но не обязательно Т-образный кронштейн 11 изготовлен из полых труб. Предпочтительно, но не обязательно Т-образный кронштейн 11 соединен с центральной частью штока 9. Для облегчения конструкции Т-образного кронштейна 11, его вертикальная полка 15 выполнена в виде вилки.
Работает устройство следующим образом.
Тренируемый садится на основание 5 кресла 2. Для принятия заданного положения тренируемый располагает стопы ног на опорных площадках 13 педалей 10, прижимается спиной к спинке 4 и фиксируется привязной системой 3 на кресле 2.
Затем тренируемый устанавливает необходимый угол в коленных суставах, включая привод 12 и перемещая каретку 8 вдоль по направляющим 7, тем самым приводя педали 10 на нужное расстояние. При этом, под давлением стоп тренируемого на опорные площадки 13, педали 10 на симметричных плечах 14 Т-образного кронштейна 11, поворачиваются на вертикальной полке 15 Т-образного кронштейна 11 на нужный угол вокруг штока 9, на образованном цилиндрическом шарнире, и принимают положение, в котором угол в голеностопном суставе будет наиболее удобен для проведения тренировки, а стопы ног тренируемого полностью прилегают к опорным площадкам 13 педалей 10.
Затем тренируемый надавливает стопами ног на опорные площадки 13 педалей 10, задавая величину мышечной нагрузки ног. При этом шток 9 оказывает давление на датчик давления, установленный в каретке 8, который по соединительным проводам 16 передает информацию о давлении на индикатор 6 усилий. Тренируемый контролирует величину давления визуально на индикаторе 6 усилий и, в зависимости от заданной программы тренировки, удерживает заданную нагрузку в течении заданного интервала времени.
В процессе тренировки тренируемый может изменять значение угла в голеностопном суставе, придавая стопам ног наиболее удобное положение, при этом не изменяя необходимый угол в коленных суставах. Для этого тренируемый изменяет положение стоп ног продолжая поддерживать давление на опорные площадки 13, при этом педали 10 совместно с симметричными плечами 14 Т-образного кронштейна 11 совершат поворот на вертикальной полке 15 Т-образного кронштейна 11 на нужный угол вокруг штока 9. При этом стопы ног всегда остаются плотно прижатыми к опорным площадкам 13 педалей 10, за счет чего на индикатор 6 усилий всегда передается информация об истинном усилии давления ног тренируемого на педали 10.
Таким образом, за счет того, что педали симметрично размещены на симметричных, опущенных вниз плечах Т-образного кронштейна, а свободный конец вертикальной полки Т-образного кронштейна шарнирно, с возможностью свободного вращения, соединен со штоком, в устройстве для тестирования и тренировки статической выносливости мышц педали могут занимать любое совместное необходимое положение и повышается точность измерения истинного усилия давления стоп тренируемого на педали.