ВЕЛОТРЕНАЖЕР - ИМИТАТОР ВЕРХОВОЙ ЕЗДЫ НА ЛОШАДИ

Полезная модель относится к транспортным средствам и может быть использовано в качестве велосипеда и тренажера для верховой езды, при санаторно-курортном и восстановительном лечении для тренировки вестибулярного аппарата и т.п., а также - как аттракцион.
Известен тренажер для конкуристов по авторскому свидетельству России №588994, А63В 69/04, содержащий установленный на основании макет корпуса лошади, несущий седло для размещения конкуриста и средство для сообщения макету движения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в вертикальной плоскости для имитации естественных аллюров лошади.
Недостатком является невозможность использования его в качестве велосипеда, так как конструкция стационарна, что сужает эксплуатационные возможности.
Известен также велосипед по авторскому свидетельству России №1366440, В62М 1/02, В62К 3/00, принятый за прототип и содержащий раму, установленные на ней седло, руль, колеса с педалями привода вращения. Седло установлено на качающемся рычаге. Педали установлены на длинных рычагах, обеспечивающих возможность использования усилия водителя, стоящего на педалях. Эти усилия водителя подобны тем, которые совершает всадник на скачущей лошади, стоя в стременах.
Однако в роли тренажера для имитации езды на лошади конструкция обеспечивает лишь один вариант движения лошади, когда всадник стоит на стременах, что сужает ее эксплуатационные возможности. При использовании велосипеда по прямому назначению скорость движения его невелика и в начальный момент времени трудно привести его в движение, так как в устройстве используют нетрадиционную для велосипедов сложную и утяжеленную конструкцию привода вращения колес с тяжелыми длинными рычагами.
Недостатком является постоянно меняющееся при езде расстояние между педалями и седлом, рамой с педалями и рулем, что создает дополнительную нагрузку.
Кроме того, недостатком является большое количество мелких деталей, узлов и соединений между ними, сложные и громоздкие конструкции крепления седла к раме, приводного устройства и несущей дуги панелей. Все это утяжеляет и усложняет конструкцию в целом, что снижает ее надежность и усложняет обслуживание.
Наконец, движения всадника на велосипеде не отличаются большим разнообразием колебательных движений и не представляют интереса в качестве аттракциона.
Задачей полезной модели является устранение указанных выше недостатков, расширение эксплуатационных возможностей и упрощение конструкции, повышающее ее надежность.
Велотренажер - имитатор верховой езды на лошади содержит раму, установленное на ней седло, руль, колеса с приводом вращения.
В отличие от прототипа он снабжен, по меньшей мере, одним устройством для регулируемого смещения оси вращения колеса в его плоскости, установленным на оси вращения, по меньшей мере, одного колеса, содержащим корпус со сквозным отверстием в форме параллелепипеда, втулку, выполненную в форме параллелепипеда, соответствующего форме отверстия корпуса и установленную в корпусе устройства с возможностью перемещения в отверстии корпуса, как в направляющих.
Корпус устройства для регулируемого смещения оси вращения колеса в его плоскости закреплен в колесе с помощью механических связей.
Колесо выполнено в форме диска, корпус устройства для регулируемого смещения оси вращения колеса выполнен за одно целое с диском колеса. Между короткими торцами корпуса устройства для регулируемого смещения оси вращения колеса и ободом колеса выполнены сквозные технологические отверстия для обеспечения возможности ручного смещения оси колеса.
Перемещение втулки в отверстии корпуса осуществляют с помощью винтов, упирающихся своими концами в глухие отверстия, выполненные на боковых плоскостях втулки, а резьба винтов входит в соответствующие резьбовые сквозные отверстия, выполненные в коротких торцах корпуса.
К лицевой плоскости втулки прикреплены элементы, фиксирующие ее в отверстии корпуса.
Снабжение велотренажера устройством для регулируемого смещения оси вращения колеса в его плоскости, установленным на оси вращения, по меньшей мере, одного колеса, позволяет при необходимости преобразовать каждое колесо в эксцентрик с регулируемой величиной эксцентриситета (от нуля и до максимальной величины), определяемой длиной (длинной стороной) отверстия корпуса в плоскости колеса. При этом геометрическую форму колес не меняют, а движения наездника при езде по ровной поверхности будут аналогичны движениям всадника на лошади при верховой езде. Можно варьировать смещение осей вращения обоих колес на одинаковое расстояние или разное. Это обеспечит изменение амплитуды колебаний оси вращения обоих колес в широких пределах, что расширит возможности имитации различного аллюра лошади при верховой езде. Кроме того, оси вращения колес могут совершать эксцентрические движения независимо друг от друга (как одинаковые, так и разные). Величина эксцентриситета зависит от удаления осей вращения колес от геометрического центра колес. Ось вращения колеса совершает эллиптические движения, велотренажер - синусоидальные. Широкое разнообразие колебательных движений повышает также зрелищность и интерес при использовании устройства в качестве аттракциона и для лечебно-оздоровительных целей, тренировки вестибулярного аппарата и прочее. Это расширяет эксплуатационные возможности.
Выполнение втулки в форме, соответствующей форме отверстия корпуса устройства для регулируемого смещения оси вращения колеса, обеспечивает надежное и удобное перемещение ее по длине этого отверстия.
Снабжение втулки винтами с обоих торцов, вкрученных своей резьбовой частью в резьбу соответствующих торцов корпуса и упирающихся концами в торцы глухих отверстий на боковых плоскостях втулки, обеспечит при вращении винтов свободное перемещения втулки вместе с осью вращения колеса по длине отверстия корпуса. Конструкция обеспечивает возможность вращения винтов вручную за их головку (барашек) без использования подручных средств. Усилия, прилагаемые к винтам небольшие, а удобный доступ к ним обеспечивают технологические отверстия между имеющими резьбовые отверстия торцами корпуса и ободом колеса. Эти отверстия облегчают также конструкцию колеса, когда оно выполнено в форме диска.
При выполнении устройства для регулируемого смещения оси вращения колеса за одно целое с диском колеса делают утолщение в средней части диска, являющееся корпусом устройства, в котором устанавливают втулку. Для облегчения диска колеса можно вырезать кроме технологических отверстий и другие отверстия.
Применение механических связей, например спиц, для крепления корпуса устройства для регулируемого смещения оси вращения колеса в его плоскости является другим вариантом выполнения колеса и облегчает его конструкцию.
Элементы в виде пластин, прикрепленные к лицевой плоскости втулки, надежно фиксируют ее в отверстии корпуса, исключая смещение в плоскости, перпендикулярной плоскости колеса и являются ограничивающими направляющими при перемещении втулки с осью вращения колеса. Это повышает надежность конструкции.
Заявляемое устройство имеет небольшое количество деталей и узлов простой формы с небольшими габаритами и несложными соединениями между ними, например, с помощью винтов, что облегчает, упрощает конструкцию, повышая ее надежность, а также упрощает обслуживание.
Таким образом, все заявляемые признаки является существенными и решают поставленную задачу.
Изобретение представлено на чертежах.
Фиг.1 Велотренажер - имитатор верховой езды на лошади. Общий вид.
Фиг.2 Диск колеса. Общий вид.
Фиг.3 Сечение А-А на Фиг.2
Фиг.4 Сечение В-В на Фиг.2
Фиг.5 Диск колеса в сборе с устройством для смещения оси вращения колеса.
Фиг.6 Сечение А-А на Фиг.5, увеличено.
Фиг.7 Втулка. Общий вид.
1
2
1
2
Велотренажер фиг.1 содержит раму 1, установленное на ней седло 2, руль 3, колеса 4 с приводом вращения 5. Колеса 4 имеют, например форму диска, сделаны из алюминия цельнолитые с утолщением (литьевым приливом) 6 в середине и технологическими отверстиями 7, примыкающими к торцам утолщения 8, 9. Отверстиями 7 обеспечивают доступ к торцам 8, 9 фиг.2-5. Вдоль утолщения (корпуса) 6 выполнено сквозное отверстие 10 в форме параллелепипеда, проходящего через геометрический центр колеса и смещенного относительно него по оси Х-Х. Длина d отверстия 10 относительно геометрического центра колеса в обе стороны от оси Х-Х разная d и d и составляет отношение d:d≈1:2. Устройство для регулируемого смещения оси вращения колеса 11 представляет собой корпус 6 и втулку 12 (из стали) с четырьмя винтами 13, фиг.6-7. Втулка 12 выполнена в форме параллелепипеда с длиной L, равной глубине h отверстия 10 корпуса, и высотой b, равной высоте t отверстия 10 корпуса. Втулка 12 установлена в отверстии 10 корпуса с возможностью перемещения вдоль оси симметрии колеса Х-Х. К двум свободным противоположным торцам втулки 12 крепят пластины 14, фиксирующие ее в отверстии 10 корпуса, например винтами 15, фиг.6.
Так как высота пластин 14 больше высоты t отверстия 10 корпуса, то они надежно закрепляют втулку 12 в отверстии 10 корпуса и служат как направляющие при перемещении, удерживая ее от осевого смещения. На обеих боковых плоскостях втулки 12 выполнены по два глухих отверстия 16, фиг.7. В каждом торце 8 и 9 утолщения (корпуса) 6 выполнены по два сквозных отверстия с резьбой 17, в которые вкручены винты 13. Концы винтов 18, не имеющие резьбы, вставлены в отверстия 16 с возможностью вращения и упираются в их дно, фиг.6, 7. Отверстия 7 расположены таким образом и имеют такие размеры, что обеспечивают доступ руки для возможности вращения винтов 13 вручную. Втулка 12 насажена на ось вращения колеса 19. Велотренажер можно изготовить по классической схеме велосипеда, удлинив переднюю вилку 20 и элементы конструкции задней части рамы 21, образующей узел крепления оси вращения заднего колеса, на величину максимально возможного эксцентриситета колес или уменьшив диаметр колес.
Устройство работает следующим образом.
1. Bсе четыре винта 13 на каждом колесе закручивают вручную, концы их при вращении давят на дно соответствующих отверстий 16, чем смещают втулку 12 в крайнее положение отверстия 10 корпуса в сторону меньшей его длины по отношению к геометрическому центру колеса 4, например, вправо, как на фиг.5. Это обеспечивает совмещение оси вращения колеса (точки пересечения осей симметрии втулки 12) с геометрическим центром колеса 4. Велотренажер принимает стандартный вид велосипеда, движется как обычный велосипед и его применяют по прямому назначению.
2. Два винта 13, расположенные на одном торце утолщения (корпуса) 8, поочередно выкручивают, другие два винта 13, расположенные на другом торце утолщения 9, поочередно закручивают на одинаковое количество оборотов. Втулка 12 переместится в сторону большей длины отверстия 10 корпуса по отношению к геометрическому центру колеса 4, например, влево. Ось вращения колеса 4 сместится влево от его геометрического центра, и оно превратится в эксцентрик. Чем дальше смещают ось вращения колеса, тем больше будет амплитуда колебаний седла 2 велотренажера при движении по ровной поверхности. Если сместить ось вращения переднего колеса, то при движении колеса его ось вращения будет совершать колебательные движения в вертикальной плоскости, как эксцентрик, а передняя часть велотренажера - колебательные синусоидальные движения в вертикальной плоскости. Заднее колесо будет двигаться по прямой траектории (без колебаний). В итоге велотренажер совершает движения похожие на движения одноплечего рычага, то есть передняя часть велотренажера как бы прыгает. Если сместить ось вращения заднего колеса, то задняя часть велотренажера будет совершать аналогичные движения вышеописанным. При смещении осей вращения обоих колес 4 на одинаковое расстояние рама 1 с седлом 2 совершают синхронные синусоидальные колебательные движения (вверх и вниз) в вертикальной плоскости. При этом все части тела наездника совершают (прыгающие) синусоидальные колебательные движения в вертикальной плоскости при движении по ровной поверхности. При смещении осей вращения обоих колес на разные расстояния от геометрического центра соответствующего колеса амплитуда колебаний осей вращения переднего и заднего колес (т.е. передней и задней части велотренажера) будут разные. При этом наездник на велотренажере совершает не только колебательные синусоидальные движения в вертикальной плоскости вверх-вниз, вперед-назад, но и хаотичные. При одновременном смещении осей вращения обоих колес от их геометрических центров в случае кратковременного торможения одного колеса скорость его вращения изменится. Это изменит амплитуду колебаний этого колеса относительно велотренажера. В результате такой регулировки велотренажер выполняет функцию тренажера, имитируя различный аллюр лошади при верховой езде.