РЕГИСТРАТОР ГРЕБКОВЫХ ДВИЖЕНИЙ ПЛОВЦА

Полезная модель относится к области физической культуры в части спортивной тренировки по подготовке пловцов.
Известны устройства, которые определяют давление воды и имеют широкий круг применения. Использование подобных приборов человеком, погруженного в воду, а именно: водолазы, дайвингисты, позволяют определить силу давления воды, глубину погружения. Например, известны устройства, включающие электрические датчики, замыкающие контакты реле при входе руки в воду. Параллельно определению  давления идет запись динамограммы. проделанной работы путем регистрации усилий на электродинамографе (Фазовая структура цикла гребковых движений у пловцов и ее изменения под влиянием утомления / Б.М. Фомиченко // Теория и практика физической культуры. - 1971 - №2. - С.21-23).
Известен способ пнеймогидродинамографии прибором, в котором все четыре датчика крепятся к гребущим конечностям пловца при помощи резиновых манжеток. Записывающая часть прибора состоит из лентопротяжного пружинного механизма, четырех пнеймографических чернильнопишущих приборов и двух электромагнитных отметчиков (Исследование движений пловца методом пнеймогидродинамографии / А.А.Гуминский, Л.П.Макаренко / Теория и практика физической культуры. - 1962 - №10, 1962. - С.68-82).
Известен также способ электрической регистрации движений в воде с непосредственной записью. Наиболее важным звеном схемы электрической регистрации движений в воде является датчик, который воспринимает колебания гидродинамического давления и преобразует их в измеряемые электрические параметры. Выполняется непосредственная запись кривых на равномерно-движущейся бумажной ленте чернилопишущими или тепловыми электродинамическими головками (Электрическая регистрация движений пловца / В.В.Белоковский / Теория и практика физической культуры. - 1962 - №8, - С.64-67).
Для измерения кровяного давления применяют ртутный сфигмоманометр: ртутный манометр от аппарата Рива-Роччи. Баллончик укрепляется на ладони подопытного и воспринимает давление воды во время гребка (Экспериментальное определение силы давления воды на ладонь пловца при гребке / Е.Д.Гевлич / Теория и практика физической культуры. - 1962. - №7. - С.71-74).
Количественные характеристики измеряемых параметров позволяет получить метод электротензометрии. Во время измерений силы тяги пловец растягивает резиновый жгут, прикрепленный с одной стороны к поясу спортсмена, а с другой к динамометру (Тензометрическое исследование усилий пловца / Л.Р. Баграш, Б.В. Миненков, М.М. Чубаров / Теория и практика физической культуры. - 1973. - №4, - С.27-31).
Основной недостаток известных решений заключается в том, что все движения в воде пловец выполнял на привязи. Оценка гребковых движений на привязи не дает истинных оценок усилий, возникающих при свободном плавании.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для измерения давления при погружении аквалангиста, водолаза, дайвингиста в воде (US №4783772, G04B 47/06, G01L 9/00, заявл. 18.03.1986, зарег. 08.11.1988), содержащее герметичный корпус с элементами крепления на пловце и с устройством записи данных в нем, датчик давления жидкости.
Недостатком указанного устройства является его большой габаритный размер из-за совмещения датчика давления жидкости с герметичным корпусом, в котором размещено устройство записи данных. Большие габариты устройства не позволяют закрепить его в любой желаемой точке движителя пловца из-за искажений измеряемого давления, которые возникнут при обтекании жидкостью движителя пловца. В качестве движителя пловца может быть любая часть его тела: рука, нога, туловище.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является повышение оперативной информации об индивидуальном силовом русле гребка, получаемой от регистратора давления. Большой объем данных, записанных на каждом гребке, обеспечивает объективную оценку скоростной, силовой и технической подготовленности пловца.
Данная задача решается тем, что регистратор гребковых движений пловца, содержащий герметичный корпус с элементами крепления на пловце и с устройством записи данных в нем, а также датчик давления жидкости, согласно предложению, датчик давления жидкости выполнен в виде загерметизированного элемента тензометрического типа, соединен с устройством записи в герметичном корпусе длинномерным кабелем и снабжен элементами крепления на пловце.
Кроме того, отличием устройства от известного устройства является то, что он может быть снабжен комплектом датчиков давления жидкости с элементами крепления, соразмерными движителям пловца в точках крепления каждого датчика.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является измерение давления в требуемой точке на движителе пловца в динамике свободного плавания. Одновременное использование нескольких датчиков давления позволит ускорить процесс изучения влияния каждого движителя пловца на динамику его плавания, установить взаимосвязь движителей.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг.1 дан общий вид регистратора, закрепленный на движителе (руке) пловца; на фиг.2 - то же с дополнительными датчиками давления жидкости, закрепленными на движителе пловца - руке (кисть и предплечье); на фиг.3 представлен график гребков, выполненных левой рукой при свободном плавании способом Дельфин.
Регистратор гребковых движений пловца содержит герметичный корпус 1 (фиг.1) с элементами крепления 2 на пловце и с устройством записи данных в нем 3, датчик давления жидкости 4, выполненный в виде загерметизированного элемента тензометрического типа, соединенного длинномерным кабелем 5 с герметичным корпусом, и закрепленный элементами крепления 6 на пловце. На фиг.2, в качестве примера регистратора гребковых движений пловца, снабженного комплектом датчиков давления жидкости, показано устройство, содержащее датчики давления жидкости 4, каждый из которых устанавливается на движителе соразмерными в точках крепления каждого датчика элементами крепления 6.
Работает устройство следующим образом.
Перед погружением пловца в воду на один из его движителей, например, на руку (кисть и предплечье) устанавливается герметичный корпус 1 с помощью элементов крепления 2, датчик давления жидкости 4 удерживается на движителе во время движения пловца с помощью элементов крепления 6. При погружении руки пловца в воду на датчик 4 действует давление жидкости. В датчике формируется выходное напряжение, пропорциональное давлению жидкости. Выходное напряжение через кабель 5 подается в устройство записи данных 3.
На фиг.3 представлен график гребков и представлены скоростно-силовые показатели пловца (КМС, стиль Дельфин, рука левая). По горизонтальной оси расположены временные показатели в секундах, по вертикальной оси - сила опорной реакции воды на ладонь в Ньютонах. Значение силы, развиваемой ладонью пловца, вычислялось путем произведения измеренного значения давления на значение эффективной площади ладони, которое было заранее получено в процессе калибровки регистратора.
1
2
3
4
5
6
Временные оценки одного цикла гребка, полученные с помощью встроенного измерительного сервиса программы MathCad: время цикла t=1 с, время гребка t=0.67 с, в том числе: время вкладывания t=0.035 с.; время «захвата» t=0.16 с.; время «подтягивания» t=0.2 с.; время «отталкивания» t=0.04 с.. Силовые средние показатели цикла: на вкладывании - 51 Н; в фазе захвата 83,5 Н; в фазе «подтягивания» 141,2 Н; в фазе отталкивания 223,4 Н, среднее значение по гребку 104,5 Н.
Вышеприведенные данные на фиг.3 позволяют охарактеризовать временные показатели гребка как ориентиры на временные параметры гребка сильнейших пловцов мира при плавании способом Дельфин (1. Л.П.Макаренко. Техническое мастерство пловца. М.: Физическая культура и спорт, 1975.-223 с.; 2. Д.Каунсилмен, Спортивное плавание. Перевод с английского под ред. Л.П.Макаренко. М.: Физическая культура и спорт, 1982. - 207 с.; 3. Плавание. Учебник для институтов физической культуры. Под общей ред. Н.Ж.Булгаковой. М.: Физическая культура и спорт, 1979. - 319 с.). Провести сопоставительный анализ силовых показателей не представляется возможным, из-за отсутствия информации в научно-методической литературе модельных параметров, полученных при свободном плавании. Информацию, полученную с помощью регистратора, можно использовать в экспертизе технической подготовленности пловцов, а также для повышения качества подготовки спортсменов