ГРЕБНОЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ-БАЙДАРОЧНИКОВ И СПОРТСМЕНОВ-КАНОИСТОВ
MULTIPLE SIMULATOR FOR KAYAKERS AND CANOEISTS

Изобретение относится к спортивному инвентарю, более конкретно - к устройствам для тренировки, а именно к тренажерам для гребцов-байдарочников и гребцов-каноистов, предназначенным для проведения тренировок на суше, в том числе тренировок с имитацией гребли на байдарках-двойках и каноэ-двойках.
Известные тренажеры указанного назначения содержат, как правило, наряду с основанием с приспособлениями для размещения спортсмена (например, сиденьем и упором для ног спортсмена-байдарочника), имитатор весла со средствами передачи усилия на средство для имитации сопротивления водной среды. Различия между ними обусловлены, в основном, особенностями выполнения указанных средств.
В тренажере по авторскому свидетельству СССР №1018656 (опубл. 23.05.1983) [1] функции указанных средств совмещены в двух упругих тягах, прикрепленных к концам имитатора весла и к одной из частей основания. В таком тренажере тяга, не участвующая в имитируемом гребке, может свободно провисать между точками ее крепления и мешать спортсмену, в частности, отвлекая его внимание. При этом другая тяга, участвующая в имитируемом гребке, создает усилие, увеличивающееся пропорционально ее растяжению и достигающее максимума в конце гребка, что не вполне адекватно реальной ситуации. Положительными сторонами данной конструкции являются предельная простота и то, что траектория концов имитатора весла полностью определяется самим спортсменом. Возможна также имитация гребли на каноэ, для чего гребки должны осуществляться только одним концом имитатора весла.
В тренажере по авторскому свидетельству СССР №1044299 (опубл. 30.09.1983) [2] имеются направляющие для концов имитатора весла и расположенные на нижних частях этих направляющих пружинные элементы для создания сопротивления движению имитатора весла. Последний в частях, имитирующих лопасти, имеет прорези для упомянутых направляющих. В данном тренажере концы имитатора весла движутся по заранее заданным траекториям, что может быть положительным фактором для начинающих спортсменов при отработке ими техники гребка. Вместе с тем, это не позволяет опытным спортсменам совершенствовать эту технику, препятствуя преодолению сформировавшихся стереотипов. Кроме того, как и в устройстве [1], усилие, которое должно быть приложено спортсменом, непостоянно и возрастает до максимального к концу гребка. Этот тренажер предназначен для имитации гребли только на байдарке.
Никакой из тренажеров [1], [2] не позволяет осуществлять имитацию гребли в сочетании с перемещением по дистанции на суше относительно окружающей среды, аналогичным имеющему место при реальной гребле на байдарке или каноэ. Возможность такого перемещения предусмотрена в тренажере-каноэ по патенту РФ №2461404 (опубл. 20.09.2012) [3]. Этот тренажер в процессе имитации гребли движется по снегу или льду, для чего снабжен скользящими полозьями, а имитатор весла выполнен в виде стержня, имеющего на одном конце рукоятку, а на другом - вилообразные заостренные зубья, моделирующие лопасть весла и вонзающиеся в плотные слои снега или льда. Замена в имитаторе весла рукоятки на упомянутые вилообразные зубья позволяет преобразовать данный тренажер в средство для тренировки спортсменов-байдарочников. Такая конструкция тренажера обеспечивает эффективное его продвижение по поверхности плотного снега или льда, однако необходимость именно такой поверхности является обстоятельством, ограничивающим область применения данного тренажера.
В тренажере по патентной заявке ФРГ №2639882 (опубл. 09.03.1978) [4] средством для имитации сопротивления водной среды является инерция массивного маховика с вертикально ориентированной осью вращения, кинематически связанного с приводным валом, тоже расположенным вертикально, и со средством для создания регулируемого тормозящего момента. Для приведения приводного вала в движение тренажер содержит систему тросов, один из которых, далее называемый главным, имеет две точки крепления к нему гибких тяг, соединенных с концами имитатора весла, имеющего вид стержня. Тренажер содержит также два первых шкива, установленных на указанном общем для них приводном валу с возможностью передачи ему вращающего момента при одном направлении вращения и свободного прокручивания относительно него при другом направлении вращения указанных шкивов. Последние предназначены для сматывания/наматывания главного троса, противоположные концы которого закреплены на этих шкивах, а сам этот трос между шкивами поддерживается несколькими направляющим роликами. Тренажер содержит также два вторых шкива, установленных на приводном валу. Каждый из них жестко соединен с одним из первых шкивов. Вторые шкивы предназначены для наматывания/сматывания двух других тросов, которые закреплены одними своими концами на этих шкивах, а другими - на двух других шкивах, жестко установленных на общем для них валу, параллельном указанному приводному валу. В каждом имитируемом гребке участвуют главный и оба других троса, причем каждый из тросов сматывается с одного шкива и наматывается на другой. К главному тросу в двух точках, находящихся в его частях, наматываемых на первые шкивы и сматываемых с них, прикреплены одними своими концами гибкие тяги, которые другими концами прикреплены к концам имитатора весла.
В процессе имитации гребка участвующая в нем гибкая тяга приводит в движение главный трос, сматывая его с одного из первых шкивов, который передает вращение приводному валу. Точка крепления данной гибкой тяги к главному тросу при этом перемещается по траектории, ограниченной промежутком между упомянутым первым шкивом и одним из направляющих роликов, удаляясь от этого первого шкива. Одновременно точка крепления второй гибкой тяги перемещается, приближаясь к другому первому шкиву и удаляясь от другого направляющего ролика.
В данном тренажере характер изменения усилия, прилагаемого спортсменом в процессе имитации гребка, ближе к реальному, чем в тренажерах [1] и [2]. Однако перемещение одного конца гибкой тяги, имеющей фиксированную длину, по фиксированной траектории вместе с точкой ее крепления к главному тросу может быть причиной ограничения формы траектории конца имитатора весла на стороне имитируемого гребка. В то же самое время на стороне, противоположной имитируемому гребку, имеющая фиксированную длину и аналогичное крепление вторая гибкая тяга, другим своим концом соединенная с другим концом имитатора весла, может находиться в ненатянутом состоянии и по этой причине провисать.
При этом конструкция тренажера и процесс функционирования его механизма сложны. Как можно видеть, движение всех тросов и шкивов, связанных тросами фиксированной длины, в частности тросов, обеспечивающих чередование режимов сматывания и наматывания главного троса, должно быть строго согласовано. Для обеспечения такой согласованности укладка тросов при их наматывании на шкивы в каждом цикле, соответствующем имитации пары гребков, должна происходить одинаково, что предъявляет повышенные требования к точности изготовления узлов тренажера. Например, если наматывание главного троса на один из первых шкивов случайно произойдет с образованием дополнительного слоя, то величины возможных перемещений точек крепления гибких тяг к главному тросу могут оказаться неодинаковыми, и не исключено возникновение у спортсмена ощущения асимметрии правого и левого гребков.
Кроме того, принцип действия тренажера [4] предусматривает обязательное чередование имитации правого и левого гребков, так как обратное наматывание главного троса на первый шкив, с которого он был смотан при имитации предыдущего гребка с одной стороны, происходит только в результате осуществления имитации следующего гребка с другой стороны, при которой происходит сматывание главного троса с другого первого шкива. Наконец, использование данного тренажера, как и тренажеров [1], [2], предусмотрено в статическом (без перемещения) положении, при котором производимые тренирующимся спортсменом действия не ассоциируются с движением по дистанции относительно окружающей среды, имеющим место при реальной гребле на байдарке или каноэ.
Каждое из устройств [1], [2] предназначено для тренировки только одного спортсмена. Дополнение их элементами, аналогичными описанным, для имитации гребли на лодках-двойках приводит к неадекватности восприятия ситуации спортсменами, так как усилия, которые должен прилагать каждый из них, оказываются не зависящими от усилий, прилагаемых другим.
Вместе с тем, в заявке [4] отмечено, что описываемый в ней тренажер в незначительно измененном виде может быть использован для имитации гребли на каноэ-двойке. Для этого имитатор весла должен быть разделен на две одинаковые части, одна из которых предназначена для использования первым спортсменом для гребков справа, в другая - для использования вторым спортсменом для гребков слева. При этом, в отличие от гипотетически дополненных тренажеров по документам [1], [2], имеются предпосылки для обеспечения более адекватного восприятия ситуации спортсменами (так как их усилия направлены на приведение в движение общего приводного вала, связанного с общим средством для имитации сопротивления водной среды), однако при наличии рассогласования действий спортсменов адекватность имитации не может быть сохранена.
Известный тренажер по патентной заявке ФРГ [4] наиболее близок к предлагаемому гребному тренажеру для спортсменов-байдарочников и спортсменов-каноистов.
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции тренажера при снижении требований к точности изготовления его узлов, в обеспечении большей свободы формы траекторий концов имитатора весла с одновременным исключением возможности провисания гибкой тяги, а также в достижении независимости условий имитации правого и левого гребков, в том числе, с возможностью имитации нескольких гребков подряд с одной и той же стороны, что позволяет использовать тренажер для проведения тренировок как гребцов-байдарочников, так и гребцов-каноистов. При этом указанные виды технического результата сочетаются с возможностью перемещения тренажера вместе со спортсменом по дистанции на суше. Дополнительным техническим результатом, достигаемым в одном из частных случаев выполнения устройства, является возможность имитации гребли двумя спортсменами (как каноистами, так и байдарочниками) на лодке-двойке без нарушения адекватности восприятия ими ситуации.
Ниже при раскрытии сущности изобретения, описании частных случаев и рассмотрении примеров его осуществления могут быть названы и другие виды достигаемого технического результата.
Предлагаемый гребной тренажер для спортсменов-байдарочников и спортсменов каноистов, как и наиболее близкий к нему известный [4], содержит основание со средствами для размещения на нем спортсмена, имитатор весла в виде стержня, средство для имитации сопротивления водной среды, два троса, установленные на основании направляющие ролики, а также две гибких тяги, один конец каждой из которых закреплен на одном из концов имитатора весла, и установленный на основании с возможностью вращения приводной вал с двумя парами шкивов. Первый и второй шкивы в каждой паре жестко соединены друг с другом и установлены на приводном валу с возможностью передачи ему вращающего момента при одном направлении вращения и свободного прокручивания относительно него при противоположном направлении вращения. Каждая из гибких тяг имеет кинематическую связь с первым шкивом одной из указанных пар шкивов, а каждый из указанных тросов соединен одним из своих концов со вторым шкивом одной из указанных пар шкивов.
Для достижения названного выше технического результата в тренажере по предлагаемому изобретению, в отличие от указанного наиболее близкого к нему известного, приводной вал расположен горизонтально. Средство для имитации сопротивления водной среды содержит колеса, выполненные и установленные с возможностью перемещения по суше тренажера вместе с использующим его спортсменом, причем два из этих колес являются ведущими, имеют одинаковый диаметр, установлены на приводном валу или кинематически связанном с ним другом валу и жестко соединены с валом, на котором они установлены. Каждый из указанных тросов выполнен в виде упругого эластичного шнура. Первые шкивы двух указанных пар шкивов имеют одинаковые диаметры. Упомянутая кинематическая связь гибкой тяги с первым шкивом в каждой паре шкивов выполнена путем непосредственного закрепления на данном шкиве другого конца гибкой тяги. Последняя при нахождении конца имитатора весла, с которым она соединена, в промежуточном положении между возможными его крайними положениями имеет намотку на данном первом шкиве в направлении, при котором натягивание ее под действием усилия, приложенного со стороны соединенного с нею конца имитатора весла, приводит к созданию вращающего момента в направлении, обеспечивающем возможность передачи его приводному валу. При этом упругий эластичный шнур, соединенный со вторым шкивом той же пары, имеет намотку на данном шкиве в направлении, противоположном направлению намотки гибкой тяги на жестко соединенном с ним первом шкиве, и находится в растянутом состоянии. Направления вращающего момента, создаваемого на первом шкиве гибкой тягой под действием усилия, приложенного со стороны соединенного с нею конца имитатора весла, одинаковы для обеих гибких тяг и таковы, что при приведении во вращение приводного вала и ведущих колес вызывают движение тренажера с размещенным на нем спортсменом вперед. Каждая гибкая тяга перекинута, по меньшей мере, через один установленный на основании главный направляющий ролик. При этом каждый из главных направляющих роликов, контактирующий с частью перекинутой через него гибкой тяги, ближайшей к концу имитатора весла, установлен впереди по отношению к расположению средств для размещения спортсмена и с возможностью изменения ориентации оси его вращения. Оба упругих эластичных шнура, в виде которых выполнены упомянутые тросы, либо непосредственно зафиксированы их другими концами на основании, либо каждый из них перекинут через вспомогательный направляющий ролик и зафиксирован на основании другим своим концом или соединен этим концом с другим концом другого упругого эластичного шнура.
Наличие колес, два из которых являются ведущими, преобразует предлагаемый тренажер из стационарного в подвижный, способный перемещаться вместе со спортсменом по дистанции на суше. Имитация сопротивления водной среды происходит при этом перемещении благодаря инерции, обусловленной массой тренажера и размещенного на нем спортсмена, и наличию сопротивления, испытываемого тренажером при движении по поверхности территории, где происходит тренировка, аналогичного испытываемому любым движущимся транспортным средством. Величина этого сопротивления при необходимости может регулироваться приложением тормозящего момента к колесам, например, к обоим ведущим колесам для обеспечения симметричного торможения.
Благодаря тому, что обе гибкие тяги частично намотаны каждая на свой первый шкив одной из пар, передача движения этому шкиву и от него приводному валу и далее - ведущим колесам, установленным на нем или на кинематически связанном с ним другом валу, происходит в результате разматывания предварительно намотанной на первый шкив гибкой тяги под действием усилия спортсмена, прилагаемого к имитатору весла, конец которого соединен с концом не намотанной на первый шкив части данной гибкой тяги. Благодаря тому, что диаметры первых шкивов обеих пар одинаковы, усилия, которые спортсмен должен прилагать при имитации гребка справа и слева, тоже одинаковы. Одновременно со сматыванием гибкой тяги с первого шкива происходит наматывание упругого эластичного шнура на соединенный с ним второй шкив данной пары, и возникает дополнительное натяжение этого шнура.
Одновременно со сматыванием гибкой тяги с первого шкива происходит наматывание упругого эластичного шнура на соединенный с ним второй шкив данной пары, и возникает дополнительное натяжение этого шнура. Наматывание и разматывание гибких тяг и упругих эластичных шнуров с одной стороны тренажера никак не ограничивает возможности наматывания или разматывания с другой стороны благодаря независимости гибких тяг друг от друга и наличию намотки этих тяг на первые шкивы в сочетании со способностью упругих эластичных шнуров к растяжению. Поэтому никакие особенности выполнения спортсменом имитации предыдущего гребка не сказываются на возможности движения имитатора весла по той или иной траектории при имитации следующего гребка, что соответствует реальным условиям гребли. При этом могут имитироваться несколько гребков подряд с одной и той же стороны, благодаря чему становится возможным использование тренажера как спортсменами-байдарочниками, так и спортсменами-каноистами. Указанные факторы в совокупности обусловливают также нечувствительность функционирования механизма тренажера к неточностям изготовления его узлов и к характеру размещения на шкивах витков намотки. При этом описанная конструкция тренажера никак не ограничивает длину намотки гибких тяг на первых шкивах, что позволяет выполнить ее с заведомым запасом, при котором конец имитатора весла, находящегося в руках спортсмена, ни при каких обстоятельствах (ни при каком росте спортсмена, длине его рук, ни при каких совершаемых им движениях) не будет испытывать никаких ограничений с точки зрения формы его траектории.
Снятию ограничений на форму траектории конца имитатора весла способствуют также наличие одного или более главных направляющих роликов, через которые перекинута каждая гибкая тяга в ее части, находящейся между концом имитатора весла и первым шкивом соответствующей пары, и установка главного направляющего ролика, контактирующего с частью гибкой тяги, ближайшей к концу имитатора весла, с возможностью изменения ориентации оси его вращения. Такая установка придает ролику дополнительную степень свободы, благодаря чему перекинутая через него гибкая тяга при изменении ее ориентации в процессе имитации гребка не выходит из зацепления с данным роликом, а это, в конечном счете, предохраняет гибкую тягу от выхода из зацепления с первым шкивом соответствующей пары, на который намотана остальная часть данной гибкой тяги. При этом выбор места расположения одного (в частном случае - единственного) из этих роликов впереди по отношению к месту расположения спортсмена позволяет обеспечить требуемую свободу траекторий концов имитатора весла при осуществлении гребков, не отличающуюся от той, которая имеет место при реальной гребле.
Гибкая тяга на стороне, противоположной стороне имитируемого гребка, не провисает, так как она постоянно находится в состоянии натяжения: упругий эластичный шнур, который во время имитации предыдущего гребка приобрел намотку на второй шкив и дополнительное растяжение, стремится сократиться и, сматываясь со второго шкива, вращать его в обратном направлении и вместе с ним - первый шкив этой же пары, наматывая на последний гибкую тягу и постоянно поддерживая ее в натянутом состоянии. Степень растяжения упругих эластичных шнуров может регулироваться выбором их длины и величиной предварительной намотки на соответствующие вторые шкивы.
Сказанное справедливо для всех названых видов фиксации конца упругого эластичного шнура, противоположного соединенному со вторым шкивом. При этом фиксация данного конца к основанию в случае, когда упругий эластичный шнур перекинут через вспомогательный направляющий ролик, позволяет увеличить длину этого шнура. Фиксация, при которой свободные концы обоих шнуров, перекинутые через вспомогательные направляющие ролики, соединены друг с другом, увеличивает эту длину в еще большей степени, в том числе, за счет возможности сматывания упругого эластичного шнура со второго шкива одной пары во время намотки на второй шкив другой пары.
Описанные возможности обеспечивают дополнительную свободу выбора для разработчика и изготовителя тренажера, в зависимости от их технологических предпочтений, свойств материала упругих эластичных шнуров и иных факторов.
Установка каждой пары указанных жестко соединенных друг с другом первого и второго шкивов на приводном валу может быть осуществлена, например, с использованием обгонной муфты, являющейся надежным средством для реализации функции передачи валу вращающего момента при одном направлении вращения и свободного прокручивания относительно него при противоположном направлении вращения.
Указанные гибкие тяги и упругие эластичные шнуры могут быть выполнены с использованием простейших средств. Первые могут представлять собой, например, прочные веревки, а вторые - резиновые жгуты.
Средства для размещения спортсмена могут включать, например, сиденье и упор для ног гребца-байдарочника или подушку для колена и упор для стопы гребца-каноиста.
В любом из описанных выше частных случаев выполнения предлагаемого тренажера он может быть дополнен таким образом, что становится возможным использование его для тренировки как одного, так и двух спортсменов, имитирующих греблю на лодке-двойке.
Для этого тренажер дополнительно содержит средства для размещения на основании второго спортсмена, второй имитатор весла, две дополнительные гибкие тяги, один конец каждой из которых закреплен на одном из концов второго имитатора весла, установленные на общем с указанными шкивами приводном валу или кинематически связанном с ним дополнительном валу две дополнительные пары жестко соединенных друг с другом шкивов, один из которых в каждой дополнительной паре является первым, а другой - вторым, а также два дополнительных упругих эластичных шнура, каждый из которых соединен одним из своих концов со вторым шкивом одной из дополнительных пар, и дополнительные главные и вспомогательные направляющие ролики. Каждая из дополнительных пар шкивов установлена с возможностью передачи вращающего момента тому валу, на котором она установлена, при одном направлении вращения и свободного прокручивания относительно него при противоположном направлении вращения. Оба дополнительных упругих эластичных шнура либо непосредственно зафиксированы их другими концами на основании, либо каждый из них перекинут через дополнительный вспомогательный направляющий ролик и зафиксирован на основании другим своим концом или соединен этим концом с другим концом другого дополнительного упругого эластичного шнура. Каждая из дополнительных гибких тяг другим своим концом закреплена на первом шкиве одной из дополнительных пар шкивов и при нахождении конца второго имитатора весла, с которым она соединена, в промежуточном положении между возможными его крайними положениями имеет намотку на первом шкиве данной дополнительной пары в направлении, при котором натягивание ее под действием усилия, приложенного со стороны соединенного с нею конца второго имитатора весла, приводит к созданию вращающего момента в направлении, обеспечивающем возможность передачи его валу, на котором установлена данная дополнительная пара шкивов. Направления и величины вращающего момента, передаваемого при этом валу, на котором установлены ведущие колеса, одинаковы для всех упомянутых гибких тяг при приложении к ним одинаковых усилий, а дополнительный упругий эластичный шнур, соединенный со вторым шкивом той же дополнительной пары, имеет намотку на этом шкиве в направлении, противоположном направлению намотки дополнительной гибкой тяги на жестко соединенном с ним первом шкиве, и находится в растянутом состоянии. Каждая дополнительная гибкая тяга перекинута, по меньшей мере, через один установленный на основании дополнительный главный направляющий ролик. При этом каждый из дополнительных главных направляющих роликов, контактирующий с частью перекинутой через него дополнительной гибкой тяги, ближайшей к концу второго имитатора весла, установлен впереди по отношению к средствам для размещения второго спортсмена и с возможностью изменения ориентации оси его вращения при изменении направления указанной части дополнительной гибкой тяги.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1-8, относящихся к выполнению тренажера, предназначенного для использования только одним спортсменом, представлены:
- на фиг. 1 - упрощенное изображение общего вида тренажера в частном случае, когда он предназначен для имитации гребли на байдарке и когда каждая гибкая тяга перекинута через один главный направляющий ролик;
- на фиг. 2 - кинематическая схема (вид сверху) механизма одноместного тренажера (одинаковая для имитации гребли на байдарке и каноэ), соответствующая показанным на фиг. 1 одному из частных случаев фиксации концов свободных (не намотанных на вторые шкивы) частей упругих эластичных шнуров и кинематической связи конца имитатора весла с первым шкивом посредством гибкой тяги, перекинутой через один главный направляющий ролик;
- на фиг. 3 и фиг. 4 - кинематические схемы (вид сверху) механизма одноместного тренажера (одинаковые для имитации гребли на байдарке и каноэ), соответствующие еще двум частным случаям фиксации концов свободных (не намотанных на вторые шкивы) частей упругих эластичных шнуров, при такой же, как на фиг. 1 и фиг. 2, кинематической связи каждого из концов имитатора весла с первым шкивом - посредством гибкой тяги, перекинутой через один главный направляющий ролик;
- на фиг. 5 - вид сбоку (по стрелкам А, В) на элементы кинематических схем, приведенных на фиг. 2-4, и направляющий ролик, установленный с возможностью изменения ориентации оси его вращения;
- на фиг. 6 - упрощенное изображение общего вида тренажера в частном случае, когда он предназначен для имитации гребли на байдарке и когда каждая гибкая тяга перекинута через два главных направляющих ролика;
- на фиг. 7 - кинематическая схема (вид сверху) механизма одноместного тренажера (одинаковая для имитации гребли на байдарке и каноэ), соответствующая показанным на фиг. 6 частному случаю фиксации концов свободных (не намотанных на вторые шкивы) частей упругих эластичных шнуров (такому же, как на фиг. 1 и фиг. 2) и кинематической связи концов имитатора весла с первыми шкивами посредством гибких тяг, каждая из которых перекинута через два главных направляющих ролика;
- на фиг. 8 - упрощенное изображение общего вида тренажера в частном случае, когда он предназначен для имитации гребли на байдарке и ведущие колеса установлены не на приводном валу, а на кинематически связанном с ним другом валу.
На фиг. 9-11, относящихся к частному случаю выполнения тренажера, при котором он может быть использован при имитации гребли как одним спортсменом, так и двумя спортсменами, представлены:
- на фиг. 9 - упрощенное изображение общего вида тренажера в частном случае, когда он предназначен для имитации гребли на байдарке и когда каждая из гибких тяг, соединенных с имитатором весла одного спортсмена, перекинута через один главный направляющий ролик, а каждая из гибких тяг, соединенных с имитатором весла другого спортсмена, перекинута через два главных направляющих ролика;
- на фиг. 10 - кинематическая схема (вид сверху) механизма тренажера (одинаковая для имитации гребли на байдарке и каноэ), соответствующая показанным на фиг.9 частному случаю фиксации концов свободных (не намотанных на вторые шкивы) частей упругих эластичных шнуров и виду кинематических связей концов имитатора весла первого и второго спортсменов с первыми шкивами;
- на фиг. 11 - упрощенное изображение общего вида тренажера в частном случае, когда он предназначен для имитации гребли на двухместной байдарке, при связи гибких тяг, соединенных с имитатором весла одного спортсмена, со шкивами, установленными в передней части тренажера на общем с ведущими колесами приводном валу, а гибких тяг, соединенных с имитатором весла другого спортсмена, - в средней части тренажера на дополнительном валу.
Общий вид предлагаемого тренажера упрощенно представлен на фиг. 1 применительно к первому из описанных выше видов фиксации концов свободных частей упругих эластичных шнуров, а кинематические схемы подвижных частей механизма тренажера представлены на фиг. 2-4 для всех трех описываемых видов указанной фиксации. Ниже предлагаемый тренажер описывается сначала только со ссылками на фиг. 1 и фиг. 2, иллюстрирующие именно первый вид фиксации. Другие частные случаи выполнения тренажера, иллюстрируемые кинематическими схемами фиг. 3 и фиг. 4, имеющие отличия от тренажера по фиг. 2, описываются путем сопоставления с нею. В этом описании используется также фиг. 5, на которой представлены вид справа и вид слева для частей механизма тренажера, показанных на фиг. 2-4, одинаковые во всех трех случаях. В иллюстрируемом фиг. 1 случае тренажер имеет четыре колеса.
Тренажер по фиг. 1, 2, 5 содержит основание 100 со средствами для размещения спортсмена-байдарочника - сиденьем 102 и упором 103 для ног. В не показанных на этих и других фигурах случаях, когда тренажер предназначен для спортсменов-каноистов, средства для их размещения на основании 100 должны включать подушку для колена и упор для стопы.
Тренажер содержит также передние (ведущие) колеса 4.1, 4.2, установленные на приводном валу 20, два установленных на валу 21 задних колеса (колесо 4.3 и установленное симметрично ему другое колесо, не показанное на чертежах), имитатор 1 весла с присоединенными к его концам нерастяжимыми гибкими тягами 2 и 3. Валы 20, 21 установлены на основании 100 с помощью элементов крепления 106, 108. На приводном валу 20 наряду с жестко связанными с ним ведущими колесами 4.1, 4.2 установлены также две пары жестко связанных друг с другом шкивов: первый 5.1 и второй 6.1; первый 5.2 и второй 6.2. Оба шкива каждой пары установлены на приводном валу 20 с возможностью передачи ему вращающего момента при одном направлении вращения и свободного прокручивания относительно него при противоположном направлении вращения. Для этого связь каждой из указанных пар шкивов с валом 20 осуществлена через обгонную муфту. Наличие такой муфты для каждой пары шкивов условно показано позициями 7.1, 7.2.
Каждая из гибких тяг 2, 3 имеет связь с первым шкивом (соответственно, 5.1 и 5.2). С каждым из вторых шкивов 6.1, 6.2 соединен трос, выполненный в виде упругого эластичного шнура и закрепленный на втором шкиве одним своим концом (соответственно, упругий эластичный шнур 8 закреплен на втором шкиве 6.1, а упругий эластичный шнур 9 - на втором шкиве 6.2). Свободные (не намотанные на первые шкивы 5.1, 5.2) части гибких тяг 2 и 3 перекинуты через главные направляющие ролики 11, 12 и закреплены своими концами на концах имитатора 1 весла. Главные направляющие ролики 11, 12 размещены на элементах их крепления к основанию 100 (на элементе 107 и расположенном симметрично ему другом элементе, не показанном на чертежах). Эти ролики имеют возможность изменения направления осей их вращения. Для этого они могут быть установлены, например, с помощью не показанных на фиг. 1-4 подвижных обойм, имеющих ось вращения, перпендикулярную оси вращения ролика, аналогично элементу устройства по патенту РФ №2615946 (опубл. 11.04.2017) [5], названному в этом патенте поворотным шкивом. При разных углах отклонения любой из гибких тяг 2, 3 в сторону от продольной геометрической оси основания 100 соответствующий главный направляющий ролик "отслеживает" изменение ориентации гибкой тяги. Например, при отклонении тяги 3 на фиг. 2 в направлении, показанном стрелкой 19, ось 32 ролика 12 остается перпендикулярной тяге 3. Благодаря этому концы гибких тяг, в частном случае, соответствующем фиг. 1, спускающиеся к первым шкивам 5.1, 5.2, не могут выйти из зацепления с данными шкивами (см. фиг. 5, в верхней и средней частях которой показано взаимное расположение главных направляющих роликов 11, 12 и первых шкивов 5.1, 5.2 - вид по стрелкам А и В фиг. 2-4). Целесообразность такой установки определяется тем, что эти главные направляющие ролики находятся на наименьшем расстоянии (измеряемом вдоль соответствующих частей гибких тяг) от точки соединения конца гибкой тяги с концом имитатора весла, и именно эти части гибких тяг изменяют свою ориентацию в процессе имитации гребка.
На всех упоминавшихся и других фигурах стрелками без обозначений показаны направления вращения шкивов, колес и направления движения гибких тяг и упругих эластичных шнуров, соответствующие показанным стрелками направлениям перемещения концов имитатора 1 весла.
Установка главного направляющего ролика с возможностью изменения ориентации оси его вращения более детально представлена в нижней части фиг. 5, на которой стрелкой 507 показаны возможные направления вращения ролика 502 вокруг его оси 504. Ось 504, расположенная в показанном на чертеже случае в горизонтальной плоскости, установлена в обойме 503, имеющей вертикальную ось 505 вращения. Последняя находится на прямой, расстояние которой от оси вращения ролика примерно равно его радиусу. Поэтому вертикально ориентированная нижняя часть перекинутой через ролик гибкой тяги 501, находящаяся на одной прямой с осью 505 вращения обоймы 503, при повороте обоймы, показанном стрелкой 508, "не ощущает" этого поворота. Благодаря этому ось 504 вращения ролика 502 имеет возможность изменять свою ориентацию в горизонтальной плоскости, когда ролик вместе с обоймой 503 поворачивается вслед за показанным стрелкой 506 изменением ориентации верхней части гибкой тяги 501, оставаясь при этом перпендикулярной к изменяющей свое положение вертикальной плоскости, в которой находится эта часть гибкой тяги. В результате условия взаимодействия нижней части гибкой тяги 501, "не ощущающей" изменения ориентации верхней части, с расположенными далее другими роликами или шкивом не изменяются.
Описанное выполнение установки главного направляющего ролика относится к рассматриваемым примерам компоновки подвижных элементов тренажера, в которых ось вращения этого ролика находится в горизонтальной плоскости. При этом приобретаемая роликом дополнительная степень свободы позволяет сохранять зацепление с гибкой тягой при любых перемещениях конца имитатора весла как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. При других вариантах компоновки и другом расположении плоскости, в которой находится ось вращения ролика, такое свойство сохраняется.
Концы свободных частей упругих эластичных шнуров 8 и 9 зафиксированы относительно основания 100 в точках 15 и 16 (фиг. 1, фиг. 2), находящихся, соответственно, на элементе крепления 104 и установленном симметрично ему на основании 100 другом элементе крепления, не показанном на чертежах.
Другой частный случай, иллюстрируемый фиг. 3, отличается от рассмотренного выше только тем, что свободные части эластичных упругих шнуров 8, 9 перекинуты через вспомогательные направляющие ролики 13, 14, находящиеся примерно в тех же местах, что и точки 15, 16 фиксации шнуров в частном случае по фиг. 2 на элементах крепления, аналогичных элементу 104, и зафиксированы относительно основания 100 в других местах (точки 17, 18 на фиг. 3, принадлежащие установленным на основании 100 не показанным на фиг. 1 элементам крепления, аналогичным элементу 104), находящихся ближе к приводному валу 20. Благодаря этому свободная часть упругих эластичных шнуров имеет большую длину, чем в предыдущем случае.
Еще один частный случай, иллюстрируемый фиг. 4, отличается от рассмотренного случая по фиг. 3 только тем, что концы свободных частей упругих эластичных шнуров 8, 9 вместо фиксации относительно основания 100 соединены друг с другом. Такое соединение создает эффект, аналогичный удлинению этих шнуров в случае по фиг. 3, но без фактического увеличения их суммарной длины. Возникающая при этом связь части шнура, соединенного со вторым шкивом одной пары, с аналогичным шкивом другой пары, вращающимся в процессе имитации гребка в противоположном направлении, способствует дополнительному натяжению упругого эластичного шнура.
Частный случай выполнения предлагаемого тренажера, предназначенного для использования одним спортсменом, иллюстрируемый фиг. 6 и фиг. 7, отличается от рассмотренных выше тем, что каждая из гибких тяг 2, 3, которая одним из своих концов соединена с концом имитатора 1 весла, а другим закреплена на первом шкиве (5.1, 5.2) одной из пар шкивов, установленных на приводном валу 20, перекинута через два главных направляющих ролика - 11.1 и 11.2 для гибкой тяги 2 и 12.1, 12.2 - для гибкой тяги 3. Названные главные направляющие ролики установлены на элементах 107.1, 107.2 (фиг. 6) их крепления к основанию 100 и расположенных симметрично им двух других аналогичных элементах, не показанных на чертеже. Главные направляющие ролики 11.1, 12.1, расположенные на пути изменяющих свое направление в процессе гребка частей гибких тяг 2 и 3, которые непосредственно связаны с концами имитатора 1 весла, установлены с возможностью изменения ориентации осей их вращения, аналогично тому, как описано выше для главных направляющих роликов 11 и 12 (фиг. 2-4). Использование не одного, а двух главных направляющих роликов для каждой из гибких тяг создает дополнительные возможности для выбора точки, относительно которой натянутая гибкая тяга изменяет свое направление в процессе имитации гребка (ср., например, фиг. 6 с фиг. 1, а фиг. 7 с фиг. 2, где упомянутые точки находятся соответственно, на главных направляющих роликах 11.1, 12.1 и 11, 12).
В частном случае, иллюстрируемом фиг. 8, в тренажере для спортсмена-байдарочника ведущие колеса (на чертеже видно одно из них - 4.1) установлены на валу 22, кинематически связанном с приводным валом 20 (посредством ременной передачи, включающей шкивы 71 и 72, жестко установленные соответственно на валах 20 и 22, а также ремень 73). Гибкая тяга 2, соединенная одним из своих концов с концом имитатора 1 весла, перекинута через два главных направляющих ролика 11.1 и 11.2 и другим концом закреплена на одном из первых шкивов (5.1), установленных на приводном валу 20. Упругий эластичный шнур 8, одним концом закрепленный на одном из вторых шкивов (не видимом на чертеже фиг.8), установленном на приводном валу 20, жестко соединенном с первым шкивом 5.1, другим своим концом зафиксирован в точке 83 на установленном на основании 100 элементе крепления 114. Оба главных направляющих ролика, через которые перекинута гибкая тяга 2, установлены на элементе крепления 110, в свою очередь, установленном на основании 100. Один из этих роликов (11.1) установлен с возможностью ориентации оси его вращения при изменении ориентации гибкой тяги 2, а именно, при изменении ориентации вертикальной плоскости, в которой находится часть гибкой тяги 2, заключенная между этим роликом и концом имитатора 1 весла. Не видимые на чертеже вторая гибкая тяга, второй упругий эластичный шнур и элементы, относящиеся к их связям с соответствующим первым и вторым шкивами, установлены симметрично описанным. Жестко соединенные друг с другом первый и второй шкивы в каждой паре имеют связь с приводным валом 20 через не видимые на данном чертеже обгонные муфты.
В другом (не показанном на чертежах) частном случае, сходном с показанным на фиг. 8, кинематическую связь с приводным валом 20 может иметь не вал 22 с установленными на нем передними колесами, а вал 21 с установленными на нем задними колесами, которые в этом случае становятся ведущими. Еще в одном частном случае вал 21 сам может быть приводным, если обе пары первых и вторых шкивов будут установлены непосредственно на нем вместо показанной на фиг. 8 установки их на отдельном валу 20.
Гибкие тяги 2, 3 имеют намотку соответственно на шкивах 5.1, 5.2. При показанном на чертежах расположении приводного вала с установленными на нем шкивами в передней части тренажера длину предварительно намотанной части гибкой тяги целесообразно выбирать не менее расстояния от первого шкива, с которым связана данная тяга, до точки наибольшего принципиально возможного при использовании тренажера любым спортсменом удаления от этого шкива другого конца данной гибкой тяги, закрепленного на соответствующем конце имитатора весла. Длина каждого упругого эластичного шнура 8, 9 выбирается таким образом, чтобы он всегда был в растянутом состоянии. Регулирование степени натяжения упругого эластичного шнура может осуществляться при сборке тренажера выбором длины и предварительной намоткой части этого шнура (8, 9) на соответствующий второй шкив (6.1, 6.2). Эта намотка имеет направление, противоположное направлению намотки гибкой тяги на первый шкив той же пары.
Намотка гибкой тяги должна сохраняться при любом положении конца имитатора весла между двумя возможными его крайними положениями, и, следовательно, при любом положении конца имитатора весла приложение к нему усилия, вызывающего натягивание соединенной с ним гибкой тяги, будет приводить к появлению вращающего момента на первом шкиве соответствующей пары. Направление намотки гибкой тяги на этом шкиве должно быть таким, чтобы упомянутый вращающий момент мог быть передан приводному валу через обгонную муфту. Благодаря этому при разматывании гибкой тяги с первого шкива приводной вал сможет вращаться и передавать вращающий момент ведущим колесам. Направление намотки упругого эластичного шнура на второй шкив должно быть противоположно направлению намотки гибкой тяги на первый шкив этой же пары. Благодаря этому при разматывании гибкой тяги с первого шкива упругий эластичный шнур, имеющий предварительное натяжение, будет продолжать наматываться на второй шкив той же пары, жестко соединенный с первым, дополнительно растягиваясь и увеличивая свое натяжение. После снятия усилия, ранее натягивавшего гибкую тягу и разматывавшего ее с первого шкива, упругий эластичный шнур получает возможность сокращаться и разматываться со второго шкива, вращая при этом первый шкив в направлении, обеспечивающем восстановление намотки на нем гибкой тяги.
При изготовлении предлагаемого тренажера могут быть использованы простые и недорогие материалы. В частности, гибкие тяги 2, 3 могут представлять собой прочные веревки, а упругие эластичные шнуры 8, 9 - резиновые жгуты. Колеса тренажера могут быть обрезинены. Кроме того, тренажер может быть снабжен не показанными на чертежах средствами управления для изменения направления движения и торможения, а также средствами регулируемого симметричного торможения ведущих колес 4.1, 4.2 для изменения величины имитируемого сопротивления водной среды. Такие средства могут иметь самое разнообразное традиционное исполнение и не требуют графической иллюстрации. Величина тормозящего момента должна устанавливаться одинаковой для обоих указанных колес перед началом тренировки, в частности в зависимости от массы спортсмена (спортсменов).
В показанных на описанных чертежах случаях все шкивы (не только одноименные, но и разноименные - первые и вторые) имеют одинаковые диаметры. Такое выполнение более технологично, но наличие различия между диаметрами разноименных шкивов может создавать дополнительные возможности. Так, например, при диаметре вторых шкивов, большем по сравнению с диаметром первых шкивов, возможно функционирование механизма тренажера при меньшей силе натяжения соединенных со вторыми шкивами тросов, выполненных в виде и упругих эластичных шнуров 8, 9.
Равенство друг другу диаметров первых шкивов необходимо для того, чтобы имели место одинаковые условия при имитации правого и левого гребков, т.е. чтобы при одинаковых усилиях, прилагаемых к правой и левой гибким тягам со стороны концов имитатора весла, приводному валу передавались одинаковые вращающие моменты. В этом отношении равенство друг другу диаметров вторых шкивов не является необходимым, но оно полезно для обеспечения одинаковых условий обратного наматывания каждой из гибких тяг на первый шкив при имитации гребка со стороны, противоположной данной гибкой тяге.
Предлагаемый тренажер используется следующим образом.
В исходном состоянии (тренажер стоит на месте) имитатор 1 весла расположен впереди по отношению к месту для размещения спортсмена (в показанных на фиг. 1, 6 и 8 случаях - над главными направляющими роликами 11, 12 или 11.1, 12.1 под действием натянутых гибких тяг 2, 3) и ориентирован перпендикулярно к продольной оси основания 100. Гибкие тяги 2, 3 имеют намотку на первых шкивах 5.1, 5.2, а их не намотанные части расположены симметрично по разные стороны от продольной оси основания и находятся в напряженном (натянутом, т.е. не провисающем) состоянии, поскольку имеющие намотку на вторых шкивах 6.1, 6.2 и находящиеся в растянутом состоянии упругие эластичные шнуры 8, 9 стремятся повернуть эти шкивы вместе с первыми шкивами 5.1, 5.2 в направлении, при котором последние стремятся намотать на себя гибкие тяги.
Спортсмен-байдарочник размещается на сиденье 102, ноги ставит на упор 103, берет в руки имитатор 1 весла и приближает его к себе. В результате производимых им движений начинают разматываться гибкие тяги 2, 3 на обоих первых шкивах 5.1, 5.2, вследствие чего возникает вращающий момент, передаваемый через обгонные муфты 7.1, 7.2 на приводной вал 20 и на ведущие колеса 4.1, 4.2 (в случае по фиг. 8 - через ременную передачу). Тренажер трогается с места. При этом упругие эластичные шнуры 8, 9 начинают наматываться на оба вторых шкива 6.1, 6.2 и увеличивают свое натяжение.
При продолжении имитации гребка перемещения концов имитатора 1 весла относительно продольной оси основания 100 тренажера становятся несимметричными. Тот конец имитатора 1 весла, который находится внизу, натягивает на своей стороне гибкую тягу, продолжая сматывание ее с соответствующего первого шкива, который при данном направлении вращения продолжает передавать вращающий момент через обгонную муфту приводному валу 20, а на связанный с этим первым шкивом второй шкив продолжает наматываться, получая дополнительное растяжение, соответствующий упругий эластичный шнур.
В это время с другой стороны основания 100 находящийся в растянутом состоянии упругий эластичный шнур получает возможность, сокращаясь, разматываться с соответствующего второго шкива, поскольку этому не препятствует обгонная муфта. Вращающийся вследствие этого разматывания второй шкив приводит во вращательное движение жестко соединенный с ним первый шкив, не передающий при данном направлении вращения через обгонную муфту вращающий момент на приводной вал 20. Соединенная с упомянутым первым шкивом гибкая тяга, продолжая находиться в напряженном состоянии и не провисая, приобретает дополнительную намотку этот первый шкив, подготавливаясь к состоянию которое будет исходным в начале имитации следующего гребка.
При имитации следующего гребка, проводимой с другой стороны основания 100, первый и второй шкивы правой и левой пар и связанные с ними гибкие тяги и упругие эластичные шнуры меняются ролями. В остальном процесс протекает аналогично описанному.
В случаях, когда очередной гребок выполняется с той же стороны, что и предыдущий, в промежутке между этими двумя гребками упругий эластичный шнур, получивший при предыдущем гребке дополнительную намотку на второй шкив соответствующей пары, под действием собственного натяжения разматывается и вращает свой второй шкив в обратном направлении. Данный второй шкив вращает в том же направлении связанный с ним первый шкив, могущий свободно вращаться в это время относительно приводного вала благодаря наличию обгонной муфты. При этом происходит обратное наматывание на указанный первый шкив части гибкой тяги, смотанной с этого шкива при предыдущем гребке, производя, таким образом, подготовку к очередному гребку.
При использовании тренажера для имитации гребли на каноэ на основании 100 вместо средств для размещения спортсмена в виде сиденья и упора для ног должны быть расположены соответствующие средства, специфичные для гребли на каноэ, например опора для стопы и подушка для колена. Ввиду того, что такая замена не затрагивает механизм тренажера, она не показана на чертежах. При имитации гребли на каноэ все имитируемые гребки осуществляются только одним концом имитатора весла. При использовании тренажера спортсменами-байдарочниками имитатор весла является имитатором двухлопастного весла, а при использовании спортсменами-каноистами - имитатором однолопастного весла.
В частном случае выполнения предлагаемого тренажера, когда он может быть использован двумя спортсменами при имитации гребли на лодке-двойке, его необходимо соответствующим образом дополнить. Благодаря положенному в основу функционирования тренажера принципу преобразования движения имитатора весла в движение приводного вала это дополнение реализуется путем добавления средств для размещения второго спортсмена, второго имитатора весла, двух пар шкивов, двух гибких тяг и двух упругих эластичных шнуров с соответствующими связями между ними, включая используемые для этого обгонные муфты, дополнительные главные и вспомогательные направляющие ролики. Следует заметить, что упомянутый принцип аналогичен реализуемому в тренажере по патенту РФ №2607309 (опубл. 10.01.2017) [6], выданному на изобретение тех же авторов, что и предлагаемое в настоящей заявке. Последнее имеет ряд отличительных признаков от формулы запатентованного изобретения [6]. Патент [6] не был назван выше при описании уровня техники, так как с учетом положений п. 3 ст. 1350 ГК РФ наличие в нем ставших общедоступными сведений, могущих иметь отношение к предлагаемому в настоящей заявке изобретению, не является обстоятельством, препятствующим признанию его патентоспособности.
Дополнение тренажера для использования его двумя спортсменами иллюстрируется фиг. 9 и фиг. 10 для частного случая, когда применяется кинематическая схема передачи движения от имитатора весла к приводному валу, сходная с приведенными на фиг. 3 и фиг. 7, т.е. упругие эластичные шнуры перекинуты через вспомогательные направляющие ролики и зафиксированы на основании концами своих свободных (не наматываемых на вторые шкивы) частей. При этом каждая из гибких тяг 2 и 3, соединенных с имитатором 1 весла одного из спортсменов, перекинута через один главный направляющий ролик (11 и 12), а каждая из дополнительных гибких тяг 52 и 53, соединенных со вторым имитатором 51 весла, перекинута через два дополнительных главных направляющих ролика (61.1, 61.2 и 62.1, 62.2).
Показанная на фиг. 9 и фиг. 10 совокупность элементов, приводимых в движение первым спортсменом, полностью совпадает с показанной на фиг. 3. Это две пары шкивов 5.1, 6.1 и 5.2, 6.2 с обгонными муфтами 7.1 и 7.2 на общем приводном валу 20, гибкие тяги 2 и 3, упругие эластичные шнуры 8 и 9 и имитатор 1 весла. В обеспечении этого движения участвуют, кроме того, главные направляющие ролики 11, 12 и вспомогательные направляющие ролики 13, 14, а также колеса 4.1-4.3 и не показанное на чертежах четвертое колесо.
Совокупность элементов, приводимых в движение вторым спортсменом и участвующих в обеспечении этого движения, - фактически такая же, отличаясь лишь длиной гибких тяг и, возможно, длиной упругих эластичных шнуров, а также, как отмечено выше, использованием двух главных направляющих роликов для каждой из дополнительных гибких тяг. Элементы этой совокупности, представленные на фиг.9 и фиг. 10 - две дополнительные пары шкивов 55.1, 56.1 и 55.2, 56.2 (шкивы 55.1 и 55.2 соответствуют тем, которые в предыдущем тексте были названы первыми шкивами дополнительных пар, а шкивы 56.1 и 56.2 - вторыми шкивами дополнительных пар) и дополнительные обгонные муфты 57.1 и 57.2 на общем приводном валу 20, дополнительные гибкие тяги 52 и 53, дополнительные упругие эластичные шнуры 58 и 59 и второй имитатор 51 весла, а также дополнительные главные (61.1, 61.2 и 62.1, 62.2) и дополнительные вспомогательные (63, 64) направляющие ролики. Последние и вспомогательный направляющий ролик 14 установлены на элементах крепления к основанию 100, аналогичных показанному на фиг.8 элементу 114, на котором установлен вспомогательный направляющий ролик 13. Дополнительные главные направляющие ролики 61.1, 61.2 установлены соответственно на закрепленных на основании 100 элементах 157.1, 157.2, а дополнительные главные направляющие ролики 62.1, 62.2 - на аналогичных названным других элементах. Из двух точек фиксации (17, 18) концов упругих эластичных шнуров 8, 9 на фиг. 9 видна только одна - точка 17, принадлежащая установленному на основании 100 элементу крепления 124. Точка 18 и точки 67, 68 фиксации дополнительных упругих эластичных шнуров 58, 59 находятся на установленных на основании 100 элементах крепления, аналогичных элементу 124. Показанные на фиг. 9 средства для размещения второго спортсмена (в данном случае - спортсмена-байдарочника) - сиденье 112 и упор 113 для ног - расположены на основании 100 сзади таких же элементов 102, 103 для первого спортсмена.
Как уже было сказано, фиг. 9 и фиг. 10 соответствуют частному случаю, когда фиксация концов свободных (не наматываемых на вторые шкивы) частей упругих эластичных шнуров аналогична показанной на фиг. 3. Для двух других описанных выше частных случаев фиксации этих концов существует такая же несложная аналогия между схемами фиг. 2 и фиг. 4 и не приводимыми схемами, иллюстрирующими выполнение тренажера для имитации гребли на лодке-двойке, как и между схемой фиг. 3 и схемой фиг. 10.
Действия, осуществляемые вторым спортсменом со вторым имитатором весла, приводят к такому же взаимодействию кинематически связанных с ним конструктивных элементов, как и описанное выше взаимодействие для соответствующих элементов при действиях первого спортсмена с его имитатором весла. При этом усилия второго спортсмена преобразуются, как и усилия первого спортсмена, во вращающий момент, приложенный к общему приводному валу. Эти вращающие моменты возникают либо синхронно и суммируются, увеличивая ускорение, сообщаемое тренажеру, либо совпадают во времени лишь частично или вообще не совпадают, в зависимости от характера совместных действий спортсменов. В итоге получаемые спортсменами ощущения, связанные с испытываемым ими сопротивлением при воздействии на имитаторы весла, оказываются аналогичными тем, которые имеют место в сходных ситуациях при тренировке на реальной байдарке-двойке или каноэ-двойке, проводимой на воде.
Наряду с описанным выше выполнением предлагаемого тренажера с передним расположением приводного вала со шкивами и колесами, возможно и расположение их в задней части тренажера в сочетании с одновременным изменением положения мест фиксации концов упругих эластичных шнуров и использованием другого количества главных направляющих роликов.
Описанные четыре пары шкивов не обязательно должны быть расположены на одном и том же валу. Возможно расположение шкивов, приводимых в движение первым спортсменом, на приводном валу, а шкивов, приводимых в движение вторым спортсменом, - на дополнительном валу. В таких случаях указанные валы должны быть кинематически связаны друг с другом, например, ременной передачей. Данный частный случай иллюстрируется фиг. 11.
На этой фигуре, как и на фиг.9 и фиг.1, позициями 100, 106 и 108; 1 и 51; 102 и 112; 103 и 113; 2 и 52; 20 и 4.1; 4.3 и 21; 5.1; 11 и 61.1; 8, 104 и 15, соответственно, обозначены основание тренажера и элементы крепления, с помощью которых установлены приводной вал 20 и вал 21; первый и второй имитаторы весла; сиденья для первого и второго спортсменов; упоры для их ног; гибкие тяги; приводной вал и одно из установленных на нем ведущих колес; одно из задних колес и вал, на котором установлены задние колеса; один из первых шкивов, установленных на приводном валу 20; установленные с возможностью изменения ориентации оси их вращения главные направляющие ролики, через которые перекинуты гибкие тяги 2 и 52; упругий эластичный трос, элемент, на котором закреплен его конец и точка крепления.
Остальные позиции использованы для обозначения элементов, выполнение или расположение которых отличается от показанного на фиг.9, или которые вообще на показаны на этой фигуре:
- 220 - дополнительный вал, связанный с приводным валом 20 ременной передачей, включающей ремень 240 и шкивы 201, 202, жестко установленные, соответственно, на валах 20 и 220;
- 256 - элемент крепления, с помощью которого установлен дополнительный вал 220;
- 205.1 - один из дополнительных первых шкивов, установленный на дополнительном валу 220 с возможностью передачи ему вращающего момента при одном направлении вращения и свободного прокручивания - при другом, например, с помощью не видимой на чертеже обгонной муфты с этим шкивом соединен один из концов гибкой тяги 52;
- 208 - упругий эластичный шнур, одним концом закрепленный на не видимом на чертеже одном из дополнительных вторых шкивов, установленном на дополнительном валу 220 и жестко соединенном с первым дополнительным шкивом 202;
- 214 и 215 - элемент, на котором закреплен другой конец упругого эластичного шнура 208 и точка его крепления.
На фиг. 11 диаметры первых шкивов, установленных на валах 20 и 220, предполагаются одинаковыми. Однако это не обязательно. Если возможности компоновки тренажера не позволяют выполнить это условие, то достаточно обеспечить равенство вращающих моментов, передаваемых на вал 20 с установленными на нем ведущими колесами, создаваемых при приложении одинаковых усилий к гибким тягам, соединенным с концами первого и второго имитаторов весла. При неодинаковых диаметрах первых шкивов, установленных на разных валах, равенство упомянутых вращающих моментов можно обеспечить выбором соотношения диаметров шкивов 201 и 202. Благодаря этому создаются одинаковые условия выполнения гребков для обоих спортсменов.
Наличие описанных и других разнообразных возможностей изменения компоновки устройства расширяет свободу выбора для разработчика и изготовителя тренажера.
Предлагаемый тренажер может быть использован как начинающими, так и опытными спортсменами-байдарочниками и спортсменами-каноистами для проведения тренировок, не требующих наличия водоема. Благодаря возможности выполнения в двухместном варианте он может быть использован также спортсменами, занимающимися греблей на байдарках-четверках и даже на драгонботах, поскольку двухместный тренажер отличается от одноместного в качественном отношении, позволяя отрабатывать технику согласованных действий.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1018656, опубл. 23.05.1983.
2. Авторское свидетельство СССР №1044299, опубл. 30.09.1983.
3. Патент РФ №2461404, опубл. 20.09.2012.
4. Патентная заявка ФРГ №2639882, опубл. 09.03.1978.
5. Патент РФ №2615946, опубл. 11.04.2017.
6. Патент РФ №2607309, опубл. 10.01.2017.