УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ

Полезная модель относится к устройствам для обучения акробатическим упражнениям типа сальто, а также для тренировки мышц и вестибулярного аппарата.
Известен тренажер для физических упражнений, который может быть применен для разучивания акробатических прыжков, содержащий страховочный пояс, установленный на направляющих посредством держателей с возможностью перемещения, снабженный опорами для держателей, закрепленными на стойках направляющих, и амортизаторами, одни концы которых шарнирно соединены с ободом страховочного пояса, а другие с держателями. [А.с. СССР №441939 МКИ А 63 В 5/16; А 63 В 19/04; А 63 В 69/00 «Тренажер для физических упражнений». Автор: Ю.Г.Толокнов. Опубл. 05.09.74. Бюл. №3.].
Недостатком этого устройства является то, что оно принципиально не исключает возможности травмирования рук и ног при выполнении с его помощью акробатических упражнений, отталкивание в которых носит ударный характер. Спортсмен, закрепленный в тренажере для физических упражнений, продолжает, как обычно отталкиваться от акробатической дорожки руками и ногами при выполнении акробатических прыжков.
Известно «Устройство для тренировки», содержащее подвешенные к опоре на гибких тягах захваты для рук и ног, пояс для крепления туловища, тяги которого связаны с ним шарнирно и установлены диаметрально противоположно, и приспособления для крепления тяг с захватами, расположенные над поясом. Приспособления для крепления тяг с захватами выполнены в виде блоков и установлены на тягах пояса, а тяги, несущие захват для руки и захват для ноги, выполнены за одно целое и охватывают блоки, при этом
тяги пояса связаны с захватами для ног посредством блоков и подвешены к опоре через упругие элементы. [А.с. СССР №1025436. МКИ А 63 В 7/00 «Устройство для тренировки». Авторы: В.Г.Заикин и др. Опубл. 30.06.83. Бюл. №24.]
Это устройство позволяет, зависнув в воздухе, отталкиваться ногами от упруго подвешенных гибких тяг, а также выполнять акробатические упражнения типа сальто в подвешенном состоянии, не контактируя с акробатической дорожкой. Выполняя акробатические упражнения, спортсмен может одновременно и раскачиваться в устройстве для тренировки как на качелях.
Недостатками данного тренировочного устройства является следующее:
- скручивание тяг пояса при вращении спортсмена;
- травмаопасность при обучении акробатическим упражнениям. При переворачивании вниз головой новичок, как правило, расслабляет и непроизвольно сгибает ноги. Расслабленные и согнутые ноги в положении вниз головой притягиваются к поясу с силой практически равной весу тела, что может приводить к подворачиванию ног и растяжению суставных сумок и связок коленных суставов;
- отсутствие возможности обучения с его помощью, так называемым, безопорным безинерционным поворотам (пируэтам) вокруг продольной оси тела. Безинерционными эти повороты называются потому, что с прекращением активных движений тела спортсмена по выполнению таких поворотов останавливается и вращение вокруг продольной оси тела. [Сучилии Н.Г. Механизмы гимнастических пируэтов // Гимнастика: Сб. статей. М., 1975, вып. 1. С.20-24.]. Безинерционные безопорные повороты умеют делать, например, батутисты, прыгуны в воду, воздушные гимнасты, а также спортсмены, занимающиеся фристайлом, выполняющие акробатические прыжки с двухметрового трамплина на лыжах. Умение совершать безопорные безинерционные повороты в невесомости является профессиональным
навыком переориентации космонавта без взаимодействия с космической станцией;
- ограниченные условия применения устройства: тренажер применяется только в спортивном зале, к потолку которого он подвешивается. Эта не позволяет использовать его мобильно и массово, например, на открытых площадках в зонах отдыха.
Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.
Техническим результатом предлагаемой модели является расширение тренировочных возможностей, повышение удобства в пользовании и исключение возможности травмирования при выполнении акробатических упражнений.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для тренировки, содержащем гибкие тяги, соединенные с упругими элементами и подвешенные к опоре, пояс, подвижно соединенный с гибкими тягами, и захваты для ног, имеющиеся на концах гибких тяг, опора выполнена в виде стоек, с возможностью их переустановки на опорной поверхности, гибкие тяги подвешены к опоре посредством блоков и образуют между собой на участке от блоков до пояса угол в 30-45 градусов, концы гибких тяг пропущены через блоки и соединены с подъемным механизмом, пояс оснащен плечевыми ремнями регулируемой длины и проушинами, в которые заведены гибкие тяги, оснащенные вертлюгами и стопорами, диаметр которых больше диаметра проушин, захваты для ног размещены на опорных площадках для стоп, выполненных в виде пластин, соединенных между собой и с гибкими тягами.
Стойки, закреплены на опорной поверхности тросами, соединяющими их верхние концы между собой и с опорной поверхностью.
Подъемный механизм выполнен в виде каната переменной толщины, а концы гибких тяг соединены карабином со смежной канату гибкой тягой.
Подъемный механизм выполнен в виде полиспаста, а концы гибких тяг соединены карабином с опорой.
Пояс выполнен в виде подшипника, на внутреннем кольце которого закреплен поясной ремень и плечевые ремни, на внешнем кольце подшипника расположены проушины, а опорные площадки для стоп с захватами для ног выполнены в виде поворотной платформы, которая установлена на основании, соединенном с гибкими тягами.
На фиг.1 показано устройство для тренировки, в котором подъемный механизм выполнен в виде каната.
На фиг.2 показано устройство для тренировки, в котором подъемный механизм выполнен в виде полиспаста.
На фиг.3 показан пояс, выполненный в виде подшипника, вид сверху.
На фиг.4 показана опорная площадка для стоп, выполненная в виде поворотной платформы, вид спереди, в разрезе.
На фиг.5 схематично показана последовательность изменения поз тела спортсмена (сгибания и разгибания в зависимости от его ориентации), обеспечивающая ему ускоренное вращение вперед в устройстве для тренировки.
На фиг.6 схематично показаны две позы спортсмена (одна - пунктиром, а другая - сплошной линией) и соответствующие этим позам два положения общего центра масс (ОЦМ) тела спортсмена на траектории, по которой перемещается ОЦМ спортсмена при его вращении вперед на 180° из начального горизонтального положения лицом вверх в горизонтальное положение лицом вниз.
Устройство для тренировки состоит: из стоек 1, троса 2, тросов-растяжек 3, блоков 4 и 5, гибких тяг 6, пружин 7, вертлюгов 8, пояса 9, проушин 10, плечевых ремней 11, стопоров 12, опорных площадок 13, захватов для ног 14, гибкой тяги 15, каната 16, узлов 17, петли 18, карабинов 19, петли 20, скобы 21, петли 22, полиспаста 23, скобы 24, внешнего кольца 25 пояса-подшипника, внутреннего кольца 26 пояса-подшипника, шнура 27, поясного ремня 28, поворотной платформы 29, упорного подшипника 30, основания поворотной платформы 31.
Работает устройство для тренировки следующим образом: стойки 1, верхние концы которых соединены тросом 2, устанавливают вертикально и фиксируют на опорной поверхности с помощью тросов-растяжек 3. Спортсмен закрепляется в устройстве. Для этого он, стоя на опорной поверхности, застегивает пояс 9, набрасывает на себя плечевые ремни 11. Длину плечевых ремней 11 устанавливают такой, чтобы обеспечить размещение пояса 9 в районе ОЦМ спортсмена, т.е. в районе тазобедренных суставов. Затем спортсмен ставит стопы на опорные площадки 13, помещая их в захваты для ног 14. Берется руками за узлы 17 на канате 16 и поднимается самостоятельно вверх, перебирая руками по канату 16. Затем он фиксирует себя в подвешенном (рабочем) положении, соединяя карабином 19 петлю 20 с петлей 18.
В варианте технического решения (см. фиг.2) спортсмена поднимают вверх посредством полиспаста 23, соединенного с концами гибких тяг б петлей 22 и карабином 19, а со скобой 24 - с помощью карабина 19. Спортсмена фиксируют в подвешенном положении пристегиванием петли 18 к скобе 21 карабином 19.
В подвешенном состоянии спортсмен раскачивается в устройстве как на качелях, приседает и подпрыгивает как на батуте, отталкиваясь ногами от опорных площадок 13. Гибкие тяги 6 во время приседания и отталкивания скользят через проушины 10 пояса 9, а пружины 7 играют роль упругой сетки батута.
В подвешенном состоянии спортсмен может самостоятельно набирать скорость вращения как вперед, так и назад, не отталкиваясь руками от гибких тяг 6. Он вращает себя вокруг поперечной оси тела, проходящей через проушины 10 за счет сгибаний и разгибании тела, обеспечивающих плечо силе веса спортсмена и соответственно вращающий момент. [Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение, 1981. 438 с., с.47]. При этом гибкие тяги 6 не скручиваются, проворачиваясь в вертлюгах 8. А в случае непроизвольного сгибания ног стопоры 12 упираются в проушины 10 и предохраняют суставы ног от чрезмерного растяжения. Тяга 15 также предотвращает
травмирование суставов, ограничивая амплитуду разведения ног в стороны.
1
2
Возможность самостоятельного вращения (переворачивания) спортсмена вокруг поперечной оси тела объясняется следующим: если он будет последовательно сгибаться и разгибаться в устройстве для тренировки так, как это показано на фиг.5, то траектория перемещения его ОЦМ будет такой, какой она изображена на фиг.6. За один оборот вокруг поперечной оси вращения ОЦМ будет дважды проходить по этой траектории. Из рисунков, изображенных на фиг.5 и 6, видно, что плечо силы веса тела, появляющееся при несовпадении ОЦМ с поперечной осью вращения, и соответственно вращающий момент можно обеспечивать сгибанием и разгибанием тела практически при любой ориентации спортсмена в пространстве. (Ориентация тела определяется направлением биссектрисы угла сгибания тела. На фиг.6 эти углы обозначены β и β. Величина поворота тела определяется углом поворота этой биссектрисы. На фиг.6 это угол α).
ОЦМ совпадает с осью вращения спортсмена только при выпрямленном положении тела. Соответственно только лишь при выпрямленном положении тела будет отсутствовать плечо силы веса, обеспечивающее ускоренное или замедленное вращение тела.
Спортсмен может самостоятельно вращаться в устройстве для тренировки вокруг не только поперечной, но еще и продольной оси своего тела при использовании пояса 9, выполненного в виде подшипника, и поворотной платформы 29. В этом варианте технического решения поясной ремень 28 вместе с плечевыми ремнями 11 (на фиг.3 плечевые ремни не показаны) закреплен шнуром 27 на внутреннем кольце 26 подшипника. Проушины 10 расположены на внешнем кольце 25 подшипника. Поворотная платформа 29 снабжена захватами для ног 14 и соединена с основанием 31 посредством упорного подшипника 30.
Раскачивание как на качелях, приседание, подпрыгивание, вращения вокруг поперечной оси и продольной оси тела можно осуществлять и по отдельности, и в различных сочетаниях между собой.
Предлагаемое устройство для тренировки в сравнении с прототипом и аналогом позволяет:
1. Расширить тренировочные возможности за счет:
- комплексного тренировочного воздействия, направленного одновременно и на развитие физических качеств (вестибулярной устойчивости, силы мышц тела), и на освоение техники выполнения акробатических упражнений;
- обеспечения возможности обучать одновременно и спортивным упражнениям и профессиональному умению выполнять безопорные безинерционные повороты вокруг продольной оси тела в невесомости или в свободном падении;
обеспечения доступности выполнения сложных акробатических упражнений для людей с ограниченными двигательными возможностями, например, для больных детским церебральным параличом. Для них недоступно выполнение акробатических упражнений на батуте или акробатической дорожке. В предлагаемом устройстве для тренировки они могут выполнять упражнения типа сальто самостоятельно.
- обеспечения возможности сочетать тренировку и развлечение. Такое сочетание особенно необходимо в занятиях с дошкольниками и младшими школьниками, которые с удовольствием тренируются, если тренировка одновременно для них и развлечение.
2. Повысить удобство в пользовании за счет:
- обеспечения самостоятельного подъема и зависания для выполнения упражнений в устройстве для тренировки, изображенном на фиг.1;
обеспечения мобильности при установке устройства с помощью тросов на открытых спортивных площадках.
3. Исключить возможность травматизма за счет:
- устранения взаимодействия спортсмена с опорной поверхностью при выполнении акробатических упражнений;
- предохранения от травм коленных суставов в результате применения стопоров, ограничивающих углы сгибания в суставах ног, и гибкой тяги, соединяющей опорные площадки для ног, и исключающей подворачивание голеней наружу.
Экономический эффект от применения устройства определяют:
- сокращение затрат на обучение сложным акробатическим упражнениям за счет уменьшения сроков обучения;
- исключение затрат на лечение спортивных травм, которые практически невозможно получить при выполнении упражнений в предлагаемом устройстве для тренировки;
- возможность использования устройства в качестве платного аттракциона.