Устройство для тренировки в беге на лыжах

Устройство для тренировки в беге на лыжах

Реферат

 

Устройство для укрепления сердечно-сосудистой системы и спортивной тренировки, содержащее роликовую "лыжню", приводимую в однонаправленное вращение лыжами на ногах занимающегося, и отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности занятий и тренировок путем имитации любых лыжных ходов и любого распределения циклической нагрузки на ноги и на руки, а также измерения и дозирования выполняемой работы, оно содержит связанные единым замыслом два узла: первый дает возможность имитировать "скольжение по снегу", второй - работать руками как в попеременном, так и в одновременном режиме. Под первым роликом "лыжни" устанавливаются две пары направляющих, по которым независимо одна от другой возвратно-поступательно перемещаются две тележки, на каждой из которых имеются по два маятниковых рычага н-образный передний и П-образный задний. В переднем положении под воздействием веса тела занимающегося рычаги фиксируются на упорах, и их перекладины образуют опорную площадку, располагающуюся выше роликов, благодаря чему занимающийся может оставаться в опорном "скользящем" положении на данной ноге сколь угодно долго. В начале отталкивания образующие опорную площадку рычаги отходят назад и вниз настолько, что стоявшая на них лыжа приходит в контакт с роликами и вращает их. Рычаги остаются в заднем положении до тех пор, пока при переносе ноги вперед крепление на этой лыже не упрется в выступающие выше роликов рожки переднего Н- образного рычага и не подвинет этот рычаг, а с помощью тяги и второй П-образный рычаг в переднее положение, снова образовав опорную площадку выше роликов. Оттянутые в заднее положение пружинами тележки образуют подвижные опоры, любая из которых при выпаде "скользящей" ногой при имитации попеременного хода или в результате работы рук при имитации одновременного хода может переместиться вперед. По завершении силового воздействия тележки под воздействием оттяжных пружин плавно возвращаются в заднее положение, создавая иллюзию скольжения по снегу. Впереди "лыжни" устанавливается вертикальная стойка с поперечным валом, на котором закреплены ведомые обоймы двух муфт свободного хода, ведущие обоймы которых представляют собой шкивы, приводимые во вращение шнуром, концы которого удерживает в руках занимающийся. Середина шнура обегает вокруг двух оттянутых пружинами подвижных шкивков-блоков. При протягивании шнура двумя руками муфты заклиниваются и вращают поперечный вал, а оба блока поднимаются вверх. Как только руки начнут возвратное движение, подвижные шкивки-блоки, опускаясь, потянут за собой шнур, ведущие обоймы станут вращаться в обратном направлении, муфты расклинятся и не будут мешать однонаправленному вращению вала. При протягивании шнура одной рукой соответствующая муфта заклинится и поведет за собой вал, а противоположная расклинится и не будет мешать его вращению. С целью измерения выполняемой занимающимся работы все ролики "лыжни", а также вал ручного узла соединяются с помощью бесконечного ремня с валом калиброванного или регулируемого нагрузочного устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к спортивной медицине и может использоваться для реабилитации и укрепления сердечно-сосудистой системы и мышц верхних и нижних конечностей, а также для спортивной тренировки.

На фоне наблюдающегося в последние десятилетия массового интереса к физической культуре и общему укреплению здоровья возникла и потребность в разнообразных тренажерах, и в первую очередь в таких, которые позволяют заниматься в контролируемом режиме.

Теоретически наибольший физиологический эффект на организм занимающегося оказывают так называемые лыжные тренажеры, на которых имитируется бег на лыжах с палками в руках: на подобных тренажерах индивиды работают в естественном прямом положении тела с расправленной грудной клеткой, что невозможно на велоэpгометрах или гребных станках, в работу включены крупнейшие группы мышц нижних и верхних конечностей (на велоэргометрах и тредбанах верхние конечности бездействуют), движения руками и ногами можно делать с большой амплитудой, что исключено и на гребных станках и на велоэргометрах, и они носят ярко выраженный циклический характер, недостижимый ни на велоэргометрах, ни на тредбанах.

Но неоспоримые физиологические преимущества лыжных тренажеров на практике остаются нереализованными, так как известные на сегодня подобные устройства слишком громоздки. В результате при занятиях на известных тренажерах у занимающихся нет возможности создавать паузы между фазами отталкивания, что чрезвычайно важно, если необходимо работать в аэробном режиме, так как именно паузы между отталкиваниями (при беге на лыжах по естественному снегу попеременным двухшажным ходом на собственно отталкивание приходится менее 20% продолжительности каждого цикла движения) позволяет снабдить мышцы кислородом и увеличить мощность взрывного усилия мышц в фазе отталкивания без их отравления лактатами, образующимися при анаэробной работе.

Кроме того, на известных лыжных тренажерах нет возможности распределять в любом соотношении нагрузку на ноги и на руки и работать руками как в попеременном, так и в одновременном режиме.

На известных тренажерах также отсутствует возможность измерить выполняемую занимающимся работу, что необходимо для эффективного применения тренажеров такого типа в качестве средств реабилитации с помощью научно дозированных нагрузок.

Целью изобретения является повышение эффективности занятий и тренировок на физиологически предпочтительных лыжных тренажерах путем имитации любых лыжных ходов и любого распределения циклической нагрузки на ноги и на руки, а также измерения и дозирования выполняемой на тренажере работы.

Цель изобретения достигается тем, что устройство оборудуется связанными единым замыслом двумя новыми конструктивными узлами: ножной узел открывает возможность имитировать "скольжение по снегу", а ручной - работать руками как в попеременном, так и в одновременном режиме.

На фиг.1 и 2 изображено предлагаемое устройство.

Возможность имитации фазы "скольжения" создается с помощью конструктивного узла, монтируемого в передней зоне роликовой дорожки (см.фиг.1). Под первым роликом 1 устанавливаются две пары направляющих 2, по которым независимо одна от другой возвратно-поступательно могут перемещаться две тележки 3 с маятниковыми рычагами 4 и 5, створ которых достаточно широк для свободного прохода сквозь них лыжи. Высота перекладин рычагов и предельные углы их отклонения от вертикали подбираются таким образом, что в переднем положении под воздействием веса тела занимающегося рычаги фиксируются на упорах 6, и их перекладины образуют опорную площадку, располагающуюся выше роликов так, что лыжа стоящей на этой опоре ноги роликов не касается, и благодаря этому занимающийся может оставаться в опорном "скользящем" положении на данной ноге сколь угодно долго. В начале фазы отталкивания образующие опорную площадку рычаги под воздействием движущейся назад лыжи отходят назад и вниз настолько, что стоявшая на них лыжа приходит в контакт с роликами, а рычаги освобождаются от веса занимающегося. Отодвинутые назад-вниз рычаги ложатся на ограничители 7 и остаются в положении 4' и 5' до тех пор, пока при переносе ноги вперед более широкое чем створ рычагов крепление на этой лыже не упрется в выступающие выше роликов рожки переднего Н-образного рычага 4 и не подвинет этот рычаг, а с помощью тяги 8 и второй П-образный рычаг 5 в переднее положение, снова образовав опорную площадку под лыжу выше роликов. Тележки образуют подвижные опоры, которые удерживаются в заднем положении пружинами 9, перемещаются вперед при выпаде "скользящей" ногой в начале фазы отталкивания, другой ногой при имитации попеременного хода или в результате работы рук при имитации бесшажного одновременного хода и плавно возвращаются в заднее положение по окончании силового воздействия, благодаря чему у занимающегося создается иллюзия естественного скольжения на лыжах по снегу.

Работа рук в любом режиме обеспечивается с помощью узла, который монтируется на Н-образной стойке 10, крепящейся нижними концами впереди роликовой дорожки (см.фиг.2).

Этот узел работает следующим образом, На поперечном валу 11 имеются две муфты свободного хода 12, ведомые обоймы которых жестко закреплены на этом валу, а ведущие обоймы представляют собой шкивы, при вращении которых по часовой стрелке обоймы заклиниваются и вращают вместе с собой вал 11. Закрепленные в верхних концах стойки оси шкивков 13 параллельны осям ножных роликов, а оси промежуточных шкивков 14 расположены так, что эти шкивки лежат в плоскости, параллельной поперечному валу. Нижние шкивки 15 не закреплены неподвижно, а оттянуты вниз с помощью натяжных пружин 16. При одновременном протягивании удерживаемых каждой рукой концов шнура 17, обегающего смонтированные на стойке 10 шкивки, средняя часть шнура, располагающегося между шкивками 14, остается неподвижной, а нижние шкивки 15 работают как подвижные блоки, поднимаясь вверх и растягивая пружины 16, при этом шнур, обегая вокруг муфт 12, приводит их во вращение по часовой стрелке, вращая в том же направлении вал 11. Как только руки начинают возвратное движение, шкивки-блоки 15, возвращаясь в первоначальное нижнее положение под воздействием натяжных пружин тянут за собой шнур, который прокручивает муфты против часовой стрелки, при этом обоймы обеих муфт 12 расклиниваются и не мешают вращению вала 11 по часовой стрелке. Если же занимающийся станет протягивать шнур попеременно то одной, то другой рукой, то муфта работающей руки заклинится и потянет за собой вал по часовой стрелке, а ведущая обойма противоположной муфты начнет вращаться против часовой стрелки, расклинится с ведомой обоймой и не будет мешать вращению поперечного вала 11 по часовой стрелке.

Возможность измерения и дозирования выполняемой занимающимся работы создается тем, что посредине всех роликов 1 "лыжни", а также на поперечном валу ручного нагрузочного узла 11 (см.фиг.2) устанавливаются шкивы 18, которые соединяются с помощью бесконечных ремней 19 с валом нагрузочного устройства, монтируемого между ножками стойки ручного нагрузочного узла. В качестве нагрузочного устройства применяется электрогенератор, ток возбуждения которого, а следовательно, и физическую нагрузку на занимающегося можно регулировать по заданной программе или в соответствии с его физиологическим состоянием, определяемым с помощью разных датчиков (например, датчика частоты сердечных сокращений).

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ В БЕГЕ НА ЛЫЖАХ, содержащее смонтированную на основании роликовую дорожку для размещения лыж, связанную со средством для создания нагрузки на ноги, и узел для создания нагрузки на руки, включающий шнур, охватывающий шкивы и связанный через муфту свободного хода с силовым элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем имитации любых лыжных ходов и любого распределения циклической нагрузки на ноги и руки, изменения и дозирования выполняемой работы, оно снабжено размещенными в направляющих основания под передними роликами дорожки подпружиненными тележками с разнесенными вдоль них и связанными между собой тягами маятниковыми П-образным задним и Н-образным передним рычагами и упорами для рычагов, а лыжи снабжены зацепами для взаимодействия ими с выступающими выше перекладин частями Н-образных передних рычагов, перевода рычагов в переднее зафиксированное на упорах весом тела занимающегося положение и выведения лыж из рабочего контакта с роликами с имитацией выпада ногой вперед и скольжения по снегу, причем узел создания нагрузки на руки дополнительно включает муфту свободного хода и шкив, при этом обе муфты свободного хода установлены на горизонтальном поперечном валу, два из шкивов выполнены подвижными, шнур обегает средней частью муфты и шкивы для передачи усилий рук тренирующегося на вал в попеременном и однонаправленном режимах, а вал связан с силовым элементом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовой элемент узла для создания нагрузки на руки и средство для создания нагрузки на ноги выполнены за одно целое в виде калиброванного или регулируемого нагрузочного устройства, вал которого связан посредством бесконечных ремней с роликами дорожки и горизонтальным валом.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что общее нагрузочное устройство включает электрогенератор, связанный с программным блоком управления и датчиками физиологического состояния тренирующегося.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2