УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ НА СПОРТИВНОМ ТРЕНАЖЕРЕ
DEVICE FOR LOAD REGULATION ON SPORTS SIMULATOR

Устройство для регулирования нагрузки на спортивном тренажере относится к области спорта и может быть использовано в виде встроенного модуля в составе уже существующих спортивных тренажеров, в которых необходимо регулировать нагрузку, или использовано при разработке новых конструкций спортивных тренажеров. Предлагаемое устройство может быть использовано на спортивных тренажерах, эксплуатируемых на уличных площадках.
Известна конструкция маховика, содержащего закрепленный на валу полый корпус, внутри которого имеется сыпучий материал (стальные шарики или чугунная стружка), при этом ступица маховика выполнена из магнитного материала, а полый корпус с ободом из материала, не обладающего магнитными свойствами, причем сыпучий материал взаимодействует с магнитом (см. патент на ИЗ №2439394, кл. F16F 15/31)).
Известна конструкция маховика с легким запуском, содержащая полый обод, наполненный жидкостью-наполнителем, во внутреннем объеме которого наклонно расположены перегородки (шторки) с отверстиями, снабженные клапанами (см. патент на ИЗ №2327910, кл. F16F 15/31).
Недостатком обоих аналогов является отсутствие возможности плавной регулировки крутящего момента на валу маховика в процессе его работы и при достижении определенной угловой скорости в заданном диапазоне.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности, по моему мнению, является «устройство для тренировки мышц» (прототип, патент на ПМ №107949, кл. А63В 23/00), содержащий шарнирно установленные на корпусе (основании) спортивного тренажера элементы для передачи крутящего момента, отвесы, выполненные в виде полого барабана, внутренняя полость которых заполнена огружающим компонентом. Регулирование нагрузки осуществляют путем дополнения или убавления огружающего компонента через окно.
Одним из недостатков прототипа является то, что предложенное автором регулирование нагрузки на элементах для приложения усилий с помощью добавления или убавления через окно барабана огружающего компонента, не позволяет менять величину нагрузки в процессе тренировки на спортивном тренажере (изменять можно только при остановке процесса тренировки).
Другим недостатком является то, что маятниковая конструкция по прототипу ограничивает получение арсенала устройств, направленных на тренировку и развитие мышц пользователей.
Кроме этого, известное устройство обладает большой инерционностью за счет того, что масса огружающего компонента находится на большом расстоянии от ее геометрической оси качания.
Перечисленные недостатки устранены в предлагаемой конструкции устройства для регулирования нагрузки на спортивном тренажере.
В предлагаемом устройства для регулирования нагрузки на спортивном тренажере, содержащим отвес, выполненный в виде полого барабана, внутри которого размещен огружающий компонент, и элементы для передачи крутящего момента, подвижно установленные на соответствующем участке корпуса спортивного тренажера, СОГЛАСНО ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ, устройство дополнительно снабжено втулкой, установленной на элементе для передачи крутящего момента. Барабан одной стороной жестко закреплен на элементе для передачи крутящего момента, а другой стороной подвижно соединен со втулкой, Барабан дополнительно снабжен закрепленными на втулке отсекателем и рычагом. Рычаг расположен с наружной стороны барабана, а отсекатель установлен с минимальным зазором относительно внутренних поверхностей барабана.
Кроме этого:
- устройство дополнительно содержит закрепленное на корпусе спортивного тренажера фиксирующее устройство.
- количество отсекателей в устройстве может быть более одного.
- внутренние поверхности барабана могут быть выполнены с различной жесткостью и шероховатостью.
Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются:
- наличие корпуса (основание) спортивного тренажера
- наличие полого барабана
- наличие элементов для передачи крутящего момента, подвижно установленных на соответствующем участке корпуса (основании) спортивного тренажера
Отличительными существенными признаками являются:
- наличие дополнительной втулки, установленной на элементе для передачи крутящего момента.
- закрепление барабана одной стороной жестко на элементе для передачи крутящего момента, а другой стороной подвижное соединение со втулкой,
- дополнительное снабжение барабана закрепленными на втулке отсекателем и рычагом,
- расположение рычага с наружной стороны барабана,
- установление отсекателя с минимальным зазором относительно внутренних поверхностей барабана.
Наличие указанных существенных отличительных признаков обеспечивает соответствие заявляемого технического решения условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.
Выделение из перечня аналогов прототипа обеспечило выявление совокупности существенных по отношению к техническим результатам отличительных признаков заявляемого устройства.
Сравнение предполагаемого изобретения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в смежных областях, показал, что последние не содержат признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.
Задачей предполагаемого изобретения является снижение до минимума инерционности подвижных элементов предлагаемого устройства, исключение произвольного изменения нагрузки в процессе выполнения упражнений, возможность изменять величину нагрузки самостоятельно пользователем в процессе тренировки.
Технический результат, который нельзя достичь ни в одном из представленных аналогов, включая прототип, предусматривает:
- регулирование нагрузки самостоятельно пользователем на спортивном тренажере без прерывания процесса тренировки при минимальной инерционности подвижных элементов устройства;
- расширение арсенала технических средств, реализующих свое назначение в виде технического решения «Устройство для регулирования нагрузки на спортивном тренажере».
Технический результат, указанный выше, достигается за счет того, что устройство для регулирования нагрузки на спортивном тренажере, содержащее отвес, выполненный в виде полого барабана, внутри которого размещен огружающий компонент, выполненный, например, в виде стальных шариков или чугунной стружки, или любого другого сыпучего материала, элементы для передачи крутящего момента, подвижно установленные на соответствующем участке корпуса спортивного тренажера, согласно технического решения, устройство дополнительно снабжено втулкой, установленной на элементе для передачи крутящего момента, одной стороной жестко закрепленной на элементе для передачи крутящего момента, а другой стороной подвижно соединен со втулкой, барабан дополнительно снабжен закрепленными на втулке отсекателем и рычагом, рычаг расположен с наружной стороны барабана, а отсекатель установлен с минимальными зазорами относительно внутренних поверхностей барабана.
А также за счет того, что устройство дополнительно содержит закрепленное на корпусе спортивного тренажера фиксирующее устройство, количество отсекателей может быть более одного, а внутренние поверхности барабана могут быть выполнены с различной жесткостью и шероховатостью.
Введение дополнительно установленной на элементе для передачи крутящего момента втулки и закрепленных на втулке отсекателя и рычага, жесткое соединение барабана одной стороной с элементом для передачи крутящего момента и другой стороной подвижное соединение со втулкой, размещение рычага с наружной стороны барабана, и установка отсекателя с минимальным зазором относительно внутренних поверхностей барабана, позволили обеспечить регулирование нагрузки тренирующимся на спортивном тренажере без прерывания процесса тренировки при минимальной инерционности подвижных элементов устройства, и в расширении арсенала технических средств, реализующих свое назначение в виде технического решения «Устройство для регулирования нагрузки на спортивном тренажере».
Сущность изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства в разрезе
На фиг. 2 представлен вид слева предлагаемого устройства в разрезе
На фиг. 3 показана работа отсекателя
На фиг. 4 приведена иллюстрация з.п. 3 формулы
Устройство для регулирования нагрузки на спортивном тренажере включает: корпус 1 (см. фиг. 1) спортивного тренажера, полый барабан 2, выполненный с цельной поверхностью, жестко закрепленный одной стороной на элементе для передачи крутящего момента 3, выполненного, например, в виде вала, установленном в корпусе 1 спортивного тренажера, а другой стороной барабан 2 (см. фиг. 2) подвижно соединен со втулкой 4, установленной на элементе для передачи крутящего момента 3. Отсекатель 5 выполнен, например, в виде пластины и установлен с минимальным зазором (на черт, не обозн.) относительно внутренних поверхностей (на черт, не обозн). барабана 2. Рычаг 6 закреплен на втулке 4 с внешней стороны барабана 2. Огружающий компонент 7 представляет собой, например, металлические шарики или чугунную дробь, или любой другой сыпучий материал. Фиксирующий механизм (на черт, не обозн.) закреплен на корпусе 1 спортивного тренажера. Элементы 8 для передачи нагрузки закреплены на соответствующих концах на элементе 3 для передачи крутящего момента.
Устройство для регулирования нагрузки на спортивном тренажере эксплуатируется следующим образом:
Пользователь, желающий воспользоваться спортивным тренажером, оборудованным предлагаемым устройством, используя элементы 8 для передачи нагрузки (см. фиг. 2), выполненные, например, в виде рычагов с ручками (см. фиг. 2) или педалями 9 и 10 (или другими известными в технике устройствами для передачи крутящего момента с вала на исполнительные механизмы спортивных тренажеров, например, эллипсоидный механизм велотренажера, ременная или цепная передача на педали велотренажера и т.п.) приводит во вращательное движение барабан 2 посредством элемента для передачи крутящего момента 3. При определенной скорости вращения барабана 2 огружающие элементы 7 (см. фиг. 3) под действием центробежной силы и, как следствие силы трения, поднимаются в барабане 2 по направлению стрелки и, встречая на своем пути преграду в виде отсекателя 5, начинают отражаться от него и, падать вниз под действием собственного веса (перемещение элементов огружающего элемента 7 происходит по троектории, указанной тонкой линией со стрелками, см. фиг. 3). Таким образом создается определенная нагрузка (крутящий момент М кр.) на элементе для передачи крутящего момента 3, которую пользователь может регулировать в процессе тренировки без остановки барабана 2 с помощью механизма фиксации (на черт. не обозн.), изменяя угол наклона «альфа» отсекателем 5 (см. фиг. 3) посредством рычага 6 (см. фиг. 2) с последующей фиксацией. (В качестве фиксирующего механизма может применяться любое известное устройство, например, винтовой механизм).
Наличие мнимального зазора между отсекателем 5 и внутренними поверхностями барабана 2 предотвращает трение между этими поверхностями и предотвращает проникновение огружающего элемента 7 сквозь зазор (на черт.не обозн).
Данное устройство обладает минимально необходимой инерционностью, которая необходима для обеспечения плавности работы элементов для передачи нагрузки 8 и определяется только массой периферийной части корпуса барабана 2 (за счет того, что огружающий компонент 7 в процессе тренировки не вращается вместе с барабаном 2, поскольку его движение ограничено отсекателем 5).
Необходимую нагрузку пользователь самостоятельно устанавливает, поворачивая рычаг 6 и фиксируя отсекатель 5 в необходимом положении с помощью фиксирующего механизма (на черт. не обозн.), установленного на корпусе 1 спортивного тренажера в удобном для пользователя месте.
В предлагаемом устройстве отсекателей 5 может быть установлено более одного, например, два (см. фиг. 4). В этом случае второй отсекатель 5А (нижний по чертежу), представляет собой наклонную плоскость, по которой скатывается часть огружающего клмпонента 7, создающего дополнительное давление на внутреннюю полость барабана 2, увеличивая тем самым крутящий момент (М кр.). Таким образом увеличивается общая нагрузка на спортивном тренажере.
В предлагаемом устройстве внутренние поверхности барабана 2 могут быть выполнены с различной жесткостью и шероховатостью, что также способствует изменению общей нагрузки на спортивном тренажере.
Внутренняя полость барабана 2 однократно и частично заполнена огружающим компонентом 7. Однократное загружение барабана 2 осуществляется в процессе его изготовления.
За счет выполнения предлагаемого устройства в виде неразборного модуля с цельной поверхностью, жесткой конструкции, не требующей технического обслуживания, достигается противовандальная защита, что позволяет использовать предлагаемое устройство на различных спортивных тренажерах, на которых необходимо регулирование нагрузки, с эксплуатацией в уличных условиях, а легкость и быстрота регулирования нагрузки делает тренажеры, оборудованные предлагаемым устройством, доступными для массового применения..
Предполагаемое изобретение может быть неоднократно изготовлено на базе серийно выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью материалов с применением современной освоенной технологии и может быть использовано для тренировки основных групп мышц подростков и взрослых как в спортивных залах, так и на уличных спортивных площадках, что позволяет сделать вывод о соответствии предполагаемого изобретения критерию «промышленная применимость».