RU200919U1

RU200919U1 - BIKE

Info

Publication number: RU200919U1
Application number: RU2020118839U
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Лямзин; Артём Юрьевич Сергеев; Максим Александрович Вальтер; Роман Александрович Золотарев; Сергей Меркурьевич Иванов; Игорь Григорьевич Федоров; Денис Викторович Шабалин; Борис Николаевич Сидоров; Андрей Леонидович Остраница; Андрей Петрович Цырков; Игорь Владимирович Якушев; Андрей Иванович Палюх; Александр Александрович Стрелков; Андрей Валерьевич Криворот
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2020-11-18

Abstract

Полезная модель относится к классу спортивных тренажеров, предназначенных для развития основных групп мышц, и может быть использована для тренировки общего состояния здоровья тренирующихся, а также специальной подготовки спортсменов.Техническим результатом заявляемой полезной модели является возможность обеспечения переменной нагрузки, изменяющейся во время выполнения движения в соответствии с физиологическими особенностями тренируемой группы мышц.Технический результат достигается тем, что нагрузочный узел велотренажера выполнен герметичным и заполнен магнитореологической жидкостью. Внутри него располагается ковшовое колесо с отверстиями в лопатках, жестко закрепленное на оси шатунов и приводимое во вращение через педали за счет мускульной силы спортсмена, а также электромагнитная катушка, выполненная с возможностью управления с помощью блока управления.The utility model belongs to the class of sports simulators designed for the development of the main muscle groups, and can be used to train the general health of trainees, as well as special training of athletes. The technical result of the claimed utility model is the ability to provide a variable load that changes during the movement in accordance with with the physiological characteristics of the trained muscle group. The technical result is achieved by the fact that the loading unit of the exercise bike is sealed and filled with magnetorheological fluid. Inside it is a bucket wheel with holes in the blades, rigidly fixed on the connecting rod axle and driven into rotation through the pedals due to the muscular force of the athlete, as well as an electromagnetic coil, which can be controlled by the control unit.

Description

Полезная модель относится к классу спортивных тренажеров, предназначенных для развития основных групп мышц, и может быть использована для тренировки общего состояния здоровья тренирующихся, а также специальной подготовки спортсменов.The useful model belongs to the class of sports simulators designed for the development of the main muscle groups, and can be used to train the general health of trainees, as well as special training of athletes.

Для физической тренировки в массовой физической культуре и спорте применяются различные тренажерные устройства, которые позволяют тренировать различные мышечные группы в разных режимах мышечного сокращения. Недостатком обычных тренажеров является использование лишь постоянной нагрузки и невозможность ее быстрого изменения во время выполнения одного движения, так и во время выполнения последовательных движений одной серии. В тоже время хорошо известны высокоэффективные режимы тренировки, которые предполагают изменение тренировочной нагрузки как в процессе выполнения одного движения, так и во время выполнения последовательных движений одной серии.For physical training in mass physical culture and sports, various training devices are used that allow you to train different muscle groups in different modes of muscle contraction. The disadvantage of conventional simulators is the use of only a constant load and the impossibility of its rapid change during the execution of one movement, and during the execution of successive movements of the same series. At the same time, highly effective training modes are well known, which imply a change in the training load both during the execution of one movement and during the execution of sequential movements of the same series.

Тренировочная целесообразность использования изменяемой нагрузки во время одного движения связана с тем, что сила, развиваемая сокращающейся мышцей, зависит от ее длины у разных людей, причем зависимость «сила-длина мышцы» для разных мышц одного человека может существенно различаться. Таким образом, становится очевидно, что использование переменной нагрузки, изменяющийся во время выполнения движения в соответствии с физиологическими особенностями тренируемой группы мышц, более эффективно для полноценной физической тренировки.The training expediency of using a variable load during one movement is associated with the fact that the force developed by a contracting muscle depends on its length in different people, and the relationship "strength-muscle length" for different muscles of one person can differ significantly. Thus, it becomes obvious that the use of a variable load, which changes during the execution of a movement in accordance with the physiological characteristics of the trained muscle group, is more effective for full-fledged physical training.

Известен велотренажер, содержащий передние и задние опоры, соединенные основанием с нагрузочными узлами, стойки со штоком и штангой, удлиненные подпружиненные педали, закрепленные подвижно в осях основания. Шток и штанга выполнены с возможностью перестановки по высоте и по горизонтали, одна стойка жестко соединена с кареткой в основании, вторая выполнена поворотной и закреплена жестко на одном из нагрузочных узлов, стальной конусный валик которого жестко соединен со щечкой, основанием и конусной втулкой из износостойкого материала, жестко закрепленной в нем, при этом втулка подпружинена и ограничена в осевом перемещении кольцом с гайкой. Каждый из нагрузочных узлов содержат конусную втулку, конусный валик с педалями, гайку и кольцо, причем конусный валик закреплен гайкой и кольцом с возможностью вращения в конусной втулке (Патент РФ №2211717, МПК А63В 22/06, А63В 22/00, опубл. 10.07.2005). Однако нагрузочный узел данного тренажера не обеспечивает возможности изменения характера нагрузки в различных положениях педали за период цикла их вращения.Known exercise bike, containing front and rear supports, connected by the base to the load nodes, racks with a rod and a bar, elongated spring-loaded pedals, fixed movably in the axes of the base. The rod and the rod are made with the possibility of permutation in height and horizontally, one stand is rigidly connected to the carriage at the base, the second is made rotary and fixed rigidly on one of the load units, the steel conical roller of which is rigidly connected to the cheek, the base and the tapered sleeve made of wear-resistant material rigidly fixed in it, while the sleeve is spring-loaded and limited in axial movement by a ring with a nut. Each of the load assemblies contains a tapered bushing, a tapered roller with pedals, a nut and a ring, and the tapered roller is fixed with a nut and a ring with the possibility of rotation in the tapered bushing (RF Patent No. 2211717, IPC А63В 22/06, А63В 22/00, publ. 10.07 .2005). However, the loading unit of this simulator does not provide the ability to change the nature of the load in various positions of the pedal during the cycle of their rotation.

Наиболее близким аналогом к заявленному является велотренажер (Патент на изобретение РФ №2255782, МПК А63В 22/06, опубл. 10.07.2005 г.), состоящий из основания на опорах, нагрузочного узла, выполненного в виде закрепленного на оси дискообразного элемента в форме эллипса с переменным радиусом и нагрузочного элемента выполненного с возможностью поворота вокруг оси основания и содержащий концентрично расположенные втулки, между которыми размещен упругий элемент. Данное техническое решение позволяет обеспечивать изменение характера нагрузки в различных положениях педали за период цикла их вращения. Вместе с тем имеется значительный недостаток данной конструкции велотренажера заключающийся в том, что количество пиковых нагрузок за цикл вращения и их положение по длине цикла регламентируется дискообразным элементом, а именно его формой. Следовательно, при использовании такой конструкции сложно обеспечить индивидуальный подход к тренировке спортсменов. Для обеспечения индивидуального подхода необходимо иметь неограниченное количество дискообразных элементов различной формы и менять их в зависимости от задач тренировки, уровня подготовленности спортсмена и его физиологических особенностей.The closest analogue to the claimed one is an exercise bike (Patent for invention of the Russian Federation No. 2255782, IPC А63В 22/06, publ. 10.07.2005), consisting of a base on supports, a load unit made in the form of a disk-shaped element in the form of an ellipse fixed on the axis with a variable radius and a load element rotatable around the base axis and containing concentrically located bushings, between which an elastic element is located. This technical solution allows for a change in the nature of the load in various positions of the pedal during the cycle of their rotation. At the same time, there is a significant disadvantage of this exercise bike design, which consists in the fact that the number of peak loads per rotation cycle and their position along the length of the cycle is regulated by a disk-shaped element, namely by its shape. Therefore, when using such a design, it is difficult to provide an individual approach to training athletes. To ensure an individual approach, it is necessary to have an unlimited number of disc-shaped elements of various shapes and change them depending on the training objectives, the level of the athlete's fitness and his physiological characteristics.

Техническим результатом заявляемого предложения является возможность обеспечения переменной нагрузки, изменяющейся во время выполнения движения в соответствии с физиологическими особенностями тренируемой группы мышц.The technical result of the proposed proposal is the ability to provide a variable load that changes during the execution of the movement in accordance with the physiological characteristics of the trained muscle group.

Технический результат достигается тем, что нагрузочный узел выполнен в герметичном корпусе и заполнен магнитореологической жидкостью, внутри него располагается ковшовое колесо с отверстиями в лопатках, жестко закрепленное на оси шатунов, а также электромагнитная катушка, выполненная с возможностью управления с помощью блока управления.The technical result is achieved by the fact that the load unit is made in a sealed housing and filled with a magnetorheological fluid, inside it there is a bucket wheel with holes in the blades, rigidly fixed on the connecting rod axis, as well as an electromagnetic coil configured to be controlled by a control unit.

Полезная модель поясняется рисунками.The utility model is illustrated by figures.

На фиг. 1 изображена схема размещения узлов на тренажере, где 1 - основание, 2, 3 - стойки, 4 - шток, 5 - сиденье, 6 - штанга, 7 - руль, 8 - нагрузочный узел, 9 - блок управления.FIG. 1 shows the layout of the units on the simulator, where 1 is the base, 2, 3 are the racks, 4 is the rod, 5 is the seat, 6 is the bar, 7 is the steering wheel, 8 is the load unit, 9 is the control unit.

На фиг.2 представлена схема устройства нагрузочного узла, где 10 -герметичный корпус полость которого заполнена магнитореологической жидкостью 13, внутри герметичного корпуса 10 располагается ковшовое колесо 11 с отверстиями в лопатках и электромагнитная катушка 12, 14 - ось шатунов с установленными на нее шатунами 15 с педалями 16.Figure 2 shows a diagram of the device of the loading unit, where 10 is a sealed housing, the cavity of which is filled with a magnetorheological fluid 13, inside the sealed housing 10 there is a bucket wheel 11 with holes in the blades and an electromagnetic coil 12, 14 - the axis of the connecting rods with connecting rods 15 s pedals 16.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Перед началом работы устанавливают по высоте сиденье 5 и руль 7 при помощи штока 4 и штанги 6, и по горизонтали расстояние между сиденьем 5 и рулем 7, изменяя положение стоек 2 и 3 поворотом их вокруг оси основания (на рисунке не показана) с последующей фиксацией. В зависимости от задач тренировки подбирают характер и величину нагрузки, формируя план тренировки в блоке управления 9 тренажером.Before starting work, set the height of the seat 5 and the steering wheel 7 using the rod 4 and the rod 6, and horizontally the distance between the seat 5 and the steering wheel 7, changing the position of the racks 2 and 3 by turning them around the axis of the base (not shown in the figure) with subsequent fixation ... Depending on the tasks of training, the nature and magnitude of the load are selected, forming a training plan in the control unit 9 of the simulator.

Обеспечение изменения характера и величины нагрузки в различных положениях педалей 16 за период цикла их вращения достигается следующим образом. При круговом педалировании усилие испытуемого на педали 16 через шатуны 15 передается в виде вращения на ось шатунов 14.The provision of changes in the nature and magnitude of the load in various positions of the pedals 16 during the period of their rotation cycle is achieved as follows. With circular pedaling, the force of the subject on the pedal 16 through the connecting rods 15 is transmitted in the form of rotation to the axis of the connecting rods 14.

Вращательное движение оси шатунов 14 обуславливает вращение жестко закрепленного на ней ковшового колеса 11 расположенного в герметичном корпусе 10, полость которого заполнена магнитореологической жидкостью 13. Внутри герметичного корпуса 10 размещается электромагнитная катушка 12 управляющий сигнал, на которую поступает с блока управления 9, изменяя ее магнитное поле. При увеличении магнитного поля электромагнитной катушкой 12 увеличивается вязкость магнитореологической жидкости 13, которая заполняет внутреннее пространство нагрузочного узла 8. Повышенная вязкость магнитореологической жидкости препятствует ее свободному перетеканию через отверстия в лопатках ковшового колеса 11, обуславливая таким образом увеличение нагрузки по ходу вращения оси шатунов.The rotational movement of the connecting rod axis 14 causes the rotation of a bucket wheel 11 rigidly fixed on it, located in a sealed housing 10, the cavity of which is filled with a magnetorheological fluid 13. Inside the sealed housing 10, an electromagnetic coil 12 is located a control signal, which is received from the control unit 9, changing its magnetic field ... With an increase in the magnetic field, the electromagnetic coil 12 increases the viscosity of the magnetorheological fluid 13, which fills the inner space of the loading unit 8. The increased viscosity of the magnetorheological fluid prevents its free flow through the holes in the blades of the bucket wheel 11, thus causing an increase in the load along the rotation of the connecting rod axis.

В свою очередь в случае, когда управляющий сигнал с блока управления 9 формирует меньшее магнитное поле, вязкость магнитореологической жидкости закономерно снижается что способствуют более свободному перетеканию через отверстия в лопатках ковшового колеса 11. Свободный переток магнитореологической жидкости через отверстия в лопатках ковшового колеса 11 обуславливает снижение нагрузки на педалях 16 велотренажера.In turn, in the case when the control signal from the control unit 9 forms a smaller magnetic field, the viscosity of the magnetorheological fluid naturally decreases, which contributes to a more free flow through the holes in the blades of the bucket wheel 11. The free flow of the magnetorheological fluid through the holes in the blades of the bucket wheel 11 causes a decrease in the load on the pedals of 16 exercise bike.

Таким образом, за счет изменения магнитного поля имеется принципиальная возможность реализации практически любого закона изменения характера и величины нагрузки в нагрузочном узле велотренажера.Thus, due to the change in the magnetic field, there is a fundamental possibility of realizing practically any law of changing the nature and magnitude of the load in the load unit of the exercise bike.

По сравнению с прототипом предлагаемый велотренажер позволяет обеспечить переменную нагрузку, изменяющуюся во время выполнения движения в соответствии с физиологическими особенностями тренируемой группы мышц.In comparison with the prototype, the proposed exercise bike allows you to provide a variable load that changes during the movement in accordance with the physiological characteristics of the trained muscle group.

Claims

Exercise bike containing a base, racks, a seat with a rod, a handlebar with a barbell, a load unit and connecting rods with pedals, characterized in that the load unit is made in a sealed case and filled with magnetorheological fluid, inside it is a bucket wheel with holes in the blades, rigidly fixed to connecting rod axles, as well as an electromagnetic coil made with the possibility of being controlled by the control unit.