Нагрузочный костюм

Нагрузочный костюм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам, осуществляющим физическую нагрузку на мышцы человека в процессе тренировок, при работе в невесомости, и может быть использовано в спорте, медицине, космонавтике и других видах жизнедеятельности, где осуществляется физическая нагрузка на мышцы человека.

Известен нагрузочный костюм (патент РФ №1473255 от 26.12.1986 г.), состоящий из наплечников, тазового пояса, набедренных обхватов, стремян, упругих звеньев с установленными тензодинамометрами.

Недостатком данного костюма является ограничение количества упругих звеньев, действие которых должно распространяться на все мышцы туловища и ног, сложность замены жестко встроенных в упругие звенья тензодинамометров в случае их выхода из строя, невозможность задания требуемого усилия путем предварительного нагружения упругих звеньев, а также невозможность простого регулирования чувствительности тензодинамометров.

Все это в целом приводит к снижению качества нагружения отдельных частей тела космонавта, находящегося в условиях невесомости.

Задачей изобретения является создание такого устройства, которое позволит повысить качество нагружения отдельных частей тела космонавта, находящегося в условиях невесомости.

Поставленная задача решается нагрузочным костюмом, представленным на чертежах 1-5.

Фиг.1 представляет нагрузочный костюм (вид спереди).

Фиг.2 представляет нагрузочный костюм (вид сзади).

Костюм состоит из упругих звеньев 1-20, состоящих из пружины 21 и нерастяжимой ленты 22, пряжек 23, ворсовых нашивок 24, Ш-образных чувствительных элементов 25, тензорезисторов 26, замыкающих накладок 27, ворсовых прокладок 28.

Фиг.3, 4, 5 представляют упругое звено.

В заявляемом костюме число упругих звеньев увеличено до 20, при этом они расположены на теле космонавта по принципу анатомического строения мышечной системы: симметрично спереди-сзади и справа-слева. Упругие звенья соединены последовательно с концами нерастяжимых лент, вторые концы которых входят в пряжки, закрепленные на наплечниках, тазовом поясе, набедренных обхватах с возможностью изменения натяга упругого звена. На лентах в местах установки тензодинамометров нашиты ворсовые молнии. Тензодинамометры выполнены в виде Ш-образного чувствительного элемента с установленными тензорезисторами на сплошной стороне элемента. На вторую открытую сторону элемента устанавливается замыкающая накладка. На ворсовую молнию установлены прокладки требуемой толщины.

Нагрузка космонавта нагрузочным костюмом осуществляется следующим образом.

На космонавта надевают упругие звенья 1-20 с лентами, прикрепленными к наплечникам 29, тазовому поясу 30, набедренным обхватам 31.

Каждый из упругих звеньев 1-20 нагружает определенные группы мышц.

Звенья 1-4 производят сгибание позвоночника, нагружают мышцы: трапециевидную, ременную, заднюю верхнюю и нижнюю зубчатую, выпрямляющую позвоночник, квадратную поясницы.

Звенья 5-6 производят сгибание бедер, разгибание голеней, нагружают мышцы: большую ягодичную, двуглавую бедра, нежную грушевидную, большую приводящую.

Звенья 7-8 производят сгибание стоп, нагружают мышцы: длинную малоберцовую, короткую малоберцовую, трехглавую голени, подошвенную, пяточную, заднюю большеберцовую, длинный сгибатель пальцев.

Звенья 9-12 производят разгибание позвоночника, нагружают мышцы: лестничные, наружные и внутренние косые живота, прямую живота, подвздошно-поясничную.

Наружные косые ножные упругие звенья 13, 16 нагружают мышцы: средние и малые ягодичные, полусухожильную, полуперепончатую, нежную, портняжную, натягивающую широкую фасцию бедра.

Внутренние косые ножные упругие звенья 14-15 нагружают мышцы: подвздошно-поясничную, ягодичную, квадратную бедра.

Задние прямые ножные упругие звенья 17-20 производят разгибание бедер, сгибание голеней; нагружают мышцы: подвздошно-поясничную, натягивающую широкую фасцию бедра, портняжную, прямую бедра, гребешковую.

Расположение амортизаторов по принципу анатомического строения мышечной системы симметрично спереди-сзади и справа-слева, в результате чего упругие звенья заменяют взаимоотношения мышц-антогонистов (сгибание-разгибание).

Кроме того, появляется возможность асимметричного нагружения скелета.

Например, имеется задача тренировать мышцы спины в условиях создания осевой нагрузки на скелет в космическом полете. В этом случае создается симметричная нагрузка при помощи грудных и наспинных амортизаторов, равная, например, 20 кг. При этом возникает на плечах сила трения, позволяющая удерживать наплечники. После этого грудные амортизаторы подтягиваются еще на величину, например, 5 кг. Величина контролируется при помощи тензодинамометров, обслуживающих грудные амортизаторы. Мышцы спины начинают противодействовать силе 5 кг статическим напряжением. Требуемое усилие упругого звена создается путем перемещения конца ленты 22 и ее контровок за счет трения в пряжке 23. Под саму ленту 22 подсовывается чувствительный элемент тензодинамометра 25 таким образом, что лента огибает среднюю часть элемента, а затем крепится замыкающая накладка 27. Тензодинамометр может быть в случае необходимости установлен и снят с ленты непосредственно на космонавте без разрушения целостности упругого звена «пружина 21 - нерастяжимая лента 22».

В случае, когда необходимо поменять чувствительность тракта измерения усилия, на ворсовых нашивках 24 закрепляются ворсовые прокладки 28, изменяя угол огибания лентой 22 средней части чувствительного элемента 25, увеличивая деформацию изгиба рабочей части Ш-образного элемента, и, тем самым, электросопротивление тензорезисторов 26, то есть чувствительность тракта измерения усилия.

Таким образом, решается задача создания устройства, позволяющего повысить качество нагружения отдельных частей тела космонавта, находящегося в условиях невесомости.

Нагрузочный костюм, состоящий из наплечников, тазового пояса, набедренных обхватов, стремян, упругих звеньев, тензодинамометров, отличающийся тем, что упругие звенья расположены на теле космонавта по принципу анатомического строения мышечной системы симметрично спереди-сзади и справа-слева, соединены последовательно с одними концами нерастяжимых лент, вторые концы которых входят в пряжки, закрепленные на наплечниках, тазовом поясе, набедренных обхватах с возможностью изменения натяга упругого звена, причем на лентах в местах установки тензодинамометров нашиты ворсовые молнии, сами тензодинамометры выполнены в виде Ш-образного чувствительного элемента с установленными тензорезисторами на сплошной стороне элемента, на вторую открытую сторону элемента установлена замыкающая накладка, а на ворсовую молнию установлены прокладки требуемой толщины.