Тренажер

Тренажер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для развития и диагностики физической работоспособности спортсменов. Цель изобретения - обеспечение дозирования нагрузки лицам с ограниченной подвижностью. Тренажер содержит основание 1, ступеньки в виде пластин 7,8 и 9,10, механизм подъема в виде гидроцилиндров 2,3 со штоками 5 и поршнями 6, блок управления 21 подъемом ступенек, блок измерения 22 и демпфер 14. Гидроцилиндры 2,3 соединены трубопроводом 4, в котором установлены расходомер 11, электрический манометр 12 и электромагнитный клапан 13, к электрическому входу которого подключен выход блока управления 21, а выходы расходомера 11 и электрического манометра 12 подсоединены к входам блока измерения 22. Ступеньки укреплены на штоках 5 поршней 6, между пластинами 7,8 и 9,10 установлены концевые выключатели 15 и 16, а на планках 17,18, закрепленных на основании 1, установлены концевые выключатели 19 и 20, размещенные с возможностью перемещения по вертикали под первой и второй ступеньками соответственно. Блок измерения 22 содержит последовательно соединенные блок умножения, интегратор и индикатор выполненной работы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 А 61 Н 1/02 // А 63 В 23 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Al »"; ;

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” ) (21) 4374218/28-14 (22) 02.02.88 (46) 07.10.89. Бюл. № 37 (71 ) Всесоюзный научно-исследовательский институт физической культуры (72) А. И. Остапенко, В. И. Старкин, И. П. Ратов и В. А. Бочарова (53) 615.475:685.648 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 465181, кл. А 61 В 5/00, 1973. (54) ТРЕНАЖЕР (57) Изобретение предназначено для развития и диагностики физической работоспособности спортсменов. Цель изобретения— обеспечение дозирования нагрузки лицам с ограниченной подвижностью. Тренажер содержит основание 1, ступеньки в виде пластин 7, 8 и 9, 10, механизм подъема в виде гидроцилиндров 2, 3 со штоками 5 и поршнями 6, блок управления 21 подъемом сту„„SU„„1512602 А 1

2 пенек, блок измерения 22 и демпфер 14.

Гидроцилиндры 2, 3 соединены трубопроводом 4, в котором установлены расходомер 11, электрический манометр 12 и электромагнитный клапан 13, к электрическому входу которого подключен выход блока управления 21, а выходы расходомера 11 и электрического манометра 12 подсоединены к входам блока измерения 22. Ступеньки укреплены на штоках 5 поршней 6, между пластинами 7, 8 и 9, 10 установлены концевые выключатели 15 и 16, а на планках 17, 18, закрепленных на основании l, установлены концевые выключатели 19 и 20, размещенные с возможностью перемещения по вертикали под первой и второй ступеньками соответственно. Блок измерения 22 содержит последовательно соединенные блок умножения, интегратор и индикатор выполненной работы. 3 ил.

12602

Возможны два случая перехода с нижележащей ступеньки на вышележащую: спра45 ва налево и слева направо. Первый сл"° у чай соответствует замкнутому положению выключателя 15 и разомкнутому положению выключателей 16 и 19. При этом сигнал, соответствующий логической «1», с замкну50 того выключателя 15 поступает на первый вход схемы И 31. Сигналы, соответствующие логическому «О», с разомкнутых выключателей 16 и 19 через инверторы 28 и 29 соответственно поступают на второй и третий входы схемы И 31. Схема И 31 открыва ется и сигнал, соответствующий логической «1», с ее выхода через схему ИЛИ 33 и усилитель 34 поступает на электрический вход электромагнитного клапана 13, который открывает трубопровод 4.

15 з

Изобретение относится к области физической культуры и спорта, именно к устройствам для развития и диагностики физической работоспособности, а также может применяться в тех же целях в медицине в период реабилитации после перенесенных заболеваний или травм.

Целью изобретения является обеспечение дозирования нагрузки лицам с ограниченной подвижностью.

На фиг. 1 изображена функциональная схема тренажера; на фиг. 2 — функциональная схема блока измерения; на фиг. 3— схема блока управления подъемом ступенек.

Тренажер содержит основание 1, несущее гидроцилиндры 2 и 3, соединенные трубопроводом 4. На штоках 5 поршней 6 гидроцилиндров 2 и 3 установлены ступеньки, состоящие соответственно из пластин 7, 8 и 9 10. Гидроцилиндры 2 и 3 обеспечивают перемещение ступенек путем гидростатического воздействия жидкости, перетекающей по трубопроводу 4, на поршни 6. Гидроцилиндры 2 и 3 со штоками 5, поршнями 6 и ступеньками образуют подъемный механизм. В трубопроводе 4 установлены расходомер 11, электрический манометр 12, электромагнитный клапан 13 и демпфер— регулируемый дроссель 14.

Расходомер 11 предназначен для выдачи электрического сигнала, пропорционального объемному расходу жидкости, протекающей по трубопроводу 4. Электрический манометр 12 предназначен для выдачи электрического сигнала, пропорционального давлению жидкости в полостях гидроцилиндров2и 3.

Электромагнитный клапан 13 предназначен для открытия трубопровода 4 при подаче сигнала на электрический вход клапана.

Между пластинами 7 и 8, а также 9 и 10 установлены первый и второй концевые выключатели 15 и 16 соответственно, которые замыкаются при сближении пластин, образующих одну ступеньку, т. е. в том случае, если испытуемый становится на эту ступеньку. На основании 1 под ступеньками установлены с возможностью перемещения по вертикали планки 17 и 18, на которых закреплены третий и четвертый концевые выключатели 19 и 20. Последние замыкаются, когда расположенная над соответствующим выключателем ступенька опускается в нижнее положение.

Планки 7 и 18 предназначены для регулировки диапазона перемещения ступенек. Выходы концевых выключателей 15 и 16 !

9 и 20 подключены к входам блока 21 управления, вход которого подсоединен к электрическому входу электромагнитного кл гнана 13. Блок 21 управления предназначен для подачи сигнала на электромагнитный клапан 13, когда испытуемый полностью перейдет со ступеньки, находящейся в нижнем положении, на ступеньку, на5

i0

4 ходящуюся в верхнем положении. Регулируемый дроссель (демпфер) 14 предназначен для замедления скорости протекания жидкости через трубопровод 4, т. е. для замедления скорости перемещения ступенек.

Нагрузочное устройство содержит также блок 22 измерения, в состав которого входят последовательно соединенные блок 23 умножения, входы которого являются входами блока 22 измерения, интергатор 24 и индикатор 25 выполненной работы, причем выход блока 23 умножения подсоединен также к входу индикатора 26 мощности. К первому входу блока 22 измерения подключен выход расходомера, а к второму входу — выход электрического манометра 12. Блок 22 измерения предназначен для индикации выполненной испытуемой работы и развиваемой при этом мощности при тренировке на предлагаемом нагрузочном устройстве.

Блок 23 умножения предназначен для вычисления развиваемой испытуемым мощности по величине объемного расхода V u давления жидкости P в трубопроводе по формуле Х=Р V. И нтегра гор 24 предназначен для интегрирования выходного сигнала блока 23 умножения, т. е. для опреде ления выполненной испытуемым работы по формуле: A=1,ndt.

Индикатор 25 выполненной работы предназначен для индикации величины выполненной испытуемым работы при тренировке на нагрузочном устройстве. Индикатор 26 мощности предназначен для указания испытуемому величины развиваемой им мощности в процессе тренировки на нагрузочном устройстве.

Реализация блока 21 управления зависит от выбранной элементной бази. В качестве примера конкретного выполнения (фиг. 3) приведена структурная схема блока 21 управления, собранная на элементах цифровой вычислительной техники. Схема содержит четыре инвертора 27 — 30, две трехвходовые схемы И 31 и 32, одну двухвходовую схему ИЛИ 33 и усилитель 34.

1512602

Во втором случае, т. е. при переходе слева направо, замкнут выключатель 16 и разомкнуты выключатели 15 и 20. При данном совпадении сигналов открывается другая схема И 32 и также через схему

ИЛИ 33 и усилитель 34 включается электромагнитный клапан 13.

Таким образом, блок управления подъемом ступенек обеспечивает открытие электромагнитного клапана 13 только при переходе с полным переносом тяжести тела с нижележащей ступеньки на вышележащую.

Тренажер работает следующим образом.

Перед началом тренировки испытуемый путем регулировки отверстия дросселя (демпфера) 14 устанавливает необходимую скорость выполнения упражнения, а перемещением планок 17 и 18 с закрепленными на них концевыми выключателями 19 и 20 необходимую величину перемещения ступенек, т. е. высоту подъема центра тяжести своего тела при переходе с нижней ступеньки на верхнюю.

Далее испытуемый становится на нижнюю ступеньку, например на ступеньку, установленную на штоке 5 поршня 6 гидроцилиндра 3. При этом замыкаются конце- 25 вые выключатели 16 и 20, а концевые выключатели верхней ступеньки 15 и 19 остаются разомкнутыми. Испытуемый переходит с нижней ступеньки на верхнюю.

Тогда последовательно замыкается концевой выключатель 15 и размыкается выключатель 16. При таком сочетании сигналов концевых выключателей 15, 16 и 19 подключенный к нии блок 21 управления выдает сигнал на электромагнитный клапан 13 который открывает трубопровод 4, и жидкость начинает перетекать из полости гидро- 35 цилиндра 2 в полость гидроцилиндра 3.

Ступенька гидроцилиндра 2 опускается вместе с испытуемым, а ступенька гидроцилиндра 3 поднимается. При этом последовательно размыкается концевой выключа- 40 тель 20 и замыкается выключатель 19.

Такое сочетание сигналов концевых выключателей 15, 6 и 19 вызывает прекращение выдачи сигнала с выхода блока 21 управления на электромагнитный клапан 13 и закрытие трубопровода 4. Теперь ступень- 45 ка гидроцилиндра 3 является верхней, а ступенька гидроцилин <ра 2 — нижней. Испытуемый поворачивается и переходит с нижней ступеньки на верхнюю. Тогда последовательно замыкается концевой выключатель 6 и размыкается выключатель 19, При таком сочетании сигналов концевых выключателей 15, 16 и 20 подключены к ним блок 21 управления выдает сигнал на элсктромагчитный клаган 13, который открывает трубопровод 4 и жидкость начинает пере55 текать из полости гидроцилиндра 3 в полость гидроцилиндра 2. Ступенька, расположенная на штоке 5 поршня 6 гидроцилиндра 3, опускается вместе с испытуемым, а ступень6 ка, расположенная на штоке 5 поршня 6 гидроцилиндра 2, поднимается. При этом последовательно размыкается концевой выключатель 19 и замыкается выключатель 20.

Такое сочетание сигналов концевых выключателей 15, 16 и 20 вызывает прекращеяие выдачи сигнала с выхода блока 21 управления на электромагнитный клапан 13 и закрытие трубопровода 4. Процесс циклически повторяется необходимое число раз.

Подбор необходимого диаметра отверстия регулируемого дросселя (демпфера) 14, а также определение необходимого числа повторений упражнения производится по показаниям индикатора блока 22 измерения.

При перетекании жидкости по трубопроводу 4 расходомером 11 измеряется объемный расход жидкости, а манометром 12— давление жидкости. По сигналам этих первичных измерительных преобразователей в блоке 22 измерения определяется средняя за цикл мощность, развиваемая испытуемым, и суммарная выполненная работа.

По величине мощности производ тся регулировка регулируемого дросселя (демпфера) 14, а по величине выполненной работы определяется момент окончания тренировки. Если тренировка заканчивается при наступлении усталости, то индикатор 25 выполненной работы показывает физическую работоспособность испытуемого.

Предлагаемый тренажер повышает удобство тренировки и точность дозировки нагрузки, имеет малый вес и габариты, требует для своего размещения малой площади (менее 0,5 м-), чем расширяются возможности его применения.

Тренажер можно применять в небольших помещениях, на объектах, где ограничения двигательной деятельности требуют тренировки физической работоспособности, например на морских судах, для лиц с ограниченными двигательными возможностями (слепые и слабовидящие); в спортивных школах, физкультурных диспансерах и кабинетах, в тренажерных залах на промышленных предприятиях. формула изобретения

Тренажер, содержащий основание, на котором установлен подъемный механизм со ступеньками и демпфером, or Iè÷àþè<èéñÿ тем, что, с целью обеспечения дозирования нагрузки лицам с ограниченной подвижностью, в него введены блок управления, четыре концевых выключателя, подсоединенных к его входам, блок измерения и две планки, с возможностью перемещения закрепленные на основании под ступеньками, при этом подъемный механизм выполнен в виде двуx гпдроцилиндров, соединенных трубопроводом, в котором установлены расходомер, электроманометр и электромагнитный клапан, к электрическому входу которого подключен выxод блока управлении, 1512602

0m 15

Составитель Н. Люкшин

Редактор A. Шандор Техред И. Верес Корректор Т. Малец

Заказ 5921/6 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01 выходы расходомера и электроманометра подсоединены к входам блока измерения, ступеньки закреплены на штоках гидроцилиндров и состоят каждая из двух пластин, причем концевые выключатели усановлены на планках и между пласти8 нами ступенек, а блок измерения выполнен в виде последовательно соединенных блока умножения, интегратора и индикатора работы, а также присоединенного к

5 выходу блока умножения индикатора мощности.