Тренажер с перемещаемым грузом

Полезная модель относится к области спорта, в частности к тренировочным устройствам для развития и укрепления мускулатуры, а именно к уличному тренажеру с перемещаемым грузом.
Известен уличный тренажер с перемещаемым грузом (Нагрузочный узел силового тренажера: патент RU182560, Российская Федерация, заявка RU2018116886, заявл. 07.05.2018, опубл. 22.08.2018). Нагрузочный узел данного тренажера содержит рычаг и каретку с роликами, при этом плечо рычага выполнено с направляющими для горизонтального перемещения по ним каретки и рейкой с пазами по ее длине, а каретка выполнена с возможностью крепления к ней грузов и снабжена защелкой и ручкой для фиксации положения защелки в пазах рейки.
Также известен уличный силовой тренажер с перемещаемым грузом Omnigum (https://www.davidsports.fi/de/produkte/squats.html, дата обращения 03.03.2020 г.), включающий каркас, скамью и направляющую, на которой установлено с возможностью перемещения и фиксации в определенном положении нагрузочное устройство.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является уличный тренажер с перемещаемым грузом (Расположение и метод регулировки нагрузки в тренировочном оборудовании: публикация международной заявки WO2017037337, опубл. 09.03.2017). В данном тренажере использовано устройство для регулировки нагрузки в тренажере, которое содержит блок нагрузки, удлиненную направляющую, вдоль которой блок нагрузки выполнен с возможностью перемещения по направляющим с помощью шарнирных роликов. При этом шарнирные ролики содержат бортики, ограничивающие движения груза перпендикулярно оси направляющей. Также на направляющей выполнены шипы или пазы, соответствующие шипам или пазам на грузе. Данные элементы служат для фиксации груза в определенном положении. Также указанный тренажер содержит каркас, скамью (опорную поверхность) и запорное устройство.
Недостатком вышеприведенных устройств является относительно низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные достаточно слабой фиксацией нагрузочного устройства на направляющей из-за отсутствия возможности регулировки ширины роликов (или шарнирных элементов) по отношению к направляющей. Это приводит к наличию люфта при использовании тренажера (как при выполнении повторений, так и при перемещении груза) из-за некачественного и различного по толщине покрытия направляющих даже в том случае, если они из одной партии. Из-за возникающего люфта снижается долговечность тренажера в части нагрузочного устройства и направляющей, а также возникает дискомфорт для пользователей и снижается эффективность тренировок, так как из-за люфта груза при повторениях у пользователя активизируются стабилизирующие мышцы, что противоречит изначальной концепции тренажера, направленного на развитие и укрепление определенной группы мышц изолированно.
Техническая проблема заключается в необходимости разработки долговечного и эффективного уличного тренажера с перемещаемым грузом, лишенного вышеприведенных недостатков.
Технический результат состоит в улучшении фиксации нагрузочного устройства на направляющей.
Технический результат достигается тем, что в тренажере с перемещаемым грузом, содержащем каркас и закрепленные на нем опорную поверхность и направляющую с рукояткой, при этом на направляющей расположено с возможностью перемещения для изменения усилия нагрузочное устройство, включающее колеса с ребордами, при этом на направляющей и нагрузочном устройстве выполнены соответствующие друг другу пазы и шипы для фиксации нагрузочного устройства в нескольких положениях на направляющей, отличающееся тем, что колеса с ребордами выполнены с возможностью регулировки расстояния от одной реборды до другой.
Выполнение колес с ребордами с возможностью регулировки расстояния от одной реборды до другой позволяет улучшить фиксацию нагрузочного устройства на направляющей. Такая конструкция позволяет при сборке (на заводе-изготовителе) тренажера максимально качественно состыковать колеса на направляющей таким образом, чтобы реборды колес ее обхватывали. Кроме того, данная модификация тренажера позволяет при необходимости менять расстояние между ребордами колес в рамках технического обслуживания тренажера. Таким образом, предложенная полезная модель решает проблему неоднородной толщины направляющих (в том числе из одной партии изделий), которое проявляется из-за ряда факторов: использование некачественного материала для направляющих; некачественно изготовленные направляющие, некачественная обработка направляющих (например, антикоррозийное покрытие).
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен заявляемый тренажер в общем виде, на фиг. 2 и фиг. 3 представлен заявляемый тренажер с альтернативными конфигурациями каркаса и опорной поверхности, на фиг. 4 представлено нагрузочное устройство тренажера, на фиг. 5 представлено нагрузочное устройство на направляющей, на фиг. 6 представлено нагрузочное устройство в продольном разрезе, на фиг. 7 представлено колесо, а на фиг. 8 колесо в разборе.
Тренажер с перемещаемым грузом содержит каркас 1, который, как правило, выполнен из металлического материала (однако, возможно выполнение, например, из полимера и т.д.). На каркасе жестко закреплена опорная поверхность 2, которая представляет собой скамью и/или упор для ног, груди и т.д. Это зависит от вида тренажера и не связано с техническим результатом полезной модели. Опорная поверхность 2, как правило, выполнена из дерева. Также на каркасе 1 с возможностью ограниченного вертикального перемещения по отношению к его вертикальной оси установлена направляющая 3 с рукояткой 4. При этом, как правило, направляющая 3 закреплена на каркасе 1 шарнирно на противоположной стороне от рукоятки 4, а на ближней стороне к рукоятке 4 направляющая 3 в статичном положении тренажера опирается на один из элементов каркаса 1 (который также ограничивает движение направляющей 3 вниз). Также на направляющей 3 между рукояткой 4 и местом соединения с каркасом 1 расположено нагрузочное устройство 5. Нагрузочное устройство 5 установлено с возможностью перемещения по направляющей 3 для изменения усилия на тренажере. Нагрузочное устройство 5 содержит колеса 6 с шарикоподшипниками 7 и ребордами 8, расположенные таким образом, чтобы нагрузочное устройство 5 перемещалось по направляющей 3. Каждое колесо содержит две реборды 8, обеспечивающие фиксацию нагрузочного устройства 5 на направляющей 3 и ограничивающие движение нагрузочного устройства 5 перпендикулярно оси направляющей 3. При этом каждое колесо 6, как правило, выполнено разборным и предпочтительно состоит из двух частей. Колеса 6 выполнены из пластичного материала, предпочтительно из резины или полимеров со сходными свойствами. В наиболее предпочтительном варианте реализации колеса 6 выполнены из полиамида (такой материал обеспечивает максимальную надежность узла и удобство эксплуатации устройства). В предпочтительном варианте каждое колесо 6 содержит три независимых шарикоподшипника 7 (с одной осью вращения для всех), смазанных долговечной смазкой. Такая конструкция (колесо 6 и три шарикоподшипника 7) позволяет регулировать колеса 6 для обеспечения наилучшей фиксации нагрузочного устройства 5 на направляющей 3. При этом возможно исполнение колеса 6 с одним шшарикоподшипником 7 (или несколькими), но регулируемыми ребордами 8, но этот вариант менее предпочтителен из-за сложности изготовления, хрупкости и высокой стоимости. Также на направляющей 3 выполнены пазы 9, а на нагрузочном устройстве шипы (не показан на чертеже), соответствующие друг другу. Элементы фиксации могут быть исполнены другим образом (например, шипы на направляющей 3 и пазы на нагрузочном устройстве 5). Также внутри нагрузочного устройства 5 расположены грузы 10. Грузы 10, как правило, представляют собой металлические пластины, выполненные соответствующими форме нагрузочного устройства с возможностью отсоединения (для возможности дополнительной регулировки усилия). Само нагрузочное устройство 5 также выполнено разборным (на болтах). Кроме того, нагрузочное устройство 5 содержит зажим 11 для дополнительной фиксации нагрузочного устройства в одном положении. При этом нагрузочное устройство оборудовано ручкой 12, в предпочтительном варианте двумя ручками 12, расположенными на одной из сторон нагрузочного устройства 5 (как правило, с боковой стороны из-за ее большей площади и для удобства использования тренажера).
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Пользователь садиться или опирается на опорную поверхность 2 (в зависимости от вида тренажера) и хватает руками рукоятку 4. Далее пользователь поднимает рукоятку 4 и вместе с ней направляющую 3 и нагрузочное устройство 5. При этом опорная поверхность 2 и каркас 1 остаются неподвижными. Затем пользователь опускает рукоятку 4 и повторяет данные действия в зависимости от программы тренировок. При необходимости изменить усилие пользователь оттягивает зажим 11 и за счет ручки 2 перемещает нагрузочное устройство 5 по оси направляющей 3 в нужном направлении (для увеличения усилия - в сторону рукоятки 4, для снижения - в сторону соединения направляющей 3 с каркасом). При этом колеса 6 с шарикоподшипниками 7 обеспечивают плавное перемещение нагрузочного устройства 5, при этом шип на нагрузочном устройстве выходит из пазов 9 на направляющей 3 и периодически приостанавливает движение, временно фиксируя нагрузочное устройство 5. Полная фиксация для продолжения упражнений достигается за счет зажима 11.
При сборке и/или техническом обслуживании тренажера нагрузочное устройство 5 разбирают и поджимают колеса 6 для оптимальной фиксации нагрузочного устройства 5 на направляющей (это происходит за счет эластичного материала из которого выполнены колеса).
Заявляемая полезная модель поясняется примером.
Были изготовлены две серии по 5 образцов тренажеров. Первая серия соответствовала конструкции заявляемого устройства (колеса с шарикоподшипниками выполнены с возможностью регулировки их реборд по ширине относительно направляющей). Вторая серия соответствовал тренажеру по прототипу (колеса без возможности регулировки). Изготовленные тренажеры относились к одному типу, который показан на фиг. 1.
При сборке тренажеров была использована одна серия направляющих (10 шт.) из металла с нанесенным антикоррозийным покрытием. Разница в толщине направляющих в среднем составила 0,45 мм. При этом в процессе сборки образцов первой серии колеса, а именно, расстояние между ребордами, были отрегулированы по ширине.
Указанные тренажеры были установлены на улице и использовались практически с равной интенсивностью (примерно 65-70 минут в сутки). При этом пользователи в рамках эксперимента каждый день меняли тренажер для обеспечения равных условий эксплуатации. После месяца использования были проведены разбор нагрузочного устройства, оценка состояния колес и направляющих. У образцов из первой серии видимых дефектов обнаружено не было. При этом у образцов второй серии были обнаружены дефекты  колес (стертся пластичный материал, особенно у реборд колес), при этом болты нагрузочного устройства были сильно расслаблены. Кроме того, пользователи отмечали неудобство использования образцов второй серии из-за высокого люфта нагрузочного устройства (перпендикулярно оси направляющей).
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает улучшение фиксации нагрузочного устройства на направляющей, что повышает долговечность и эффективность устройства.