Utilizare: ca echipament sportiv. REZUMATUL INVENȚIEI: Părțile masive sunt fixate la capetele gâtului. Mânerul este montat liber pe flancul cu înălțimea acestuia. Arcurile leagă mânerul de piesele masive. Rigiditatea totală a arcului și lungimea cursei de lucru a fiecăruia dintre ele din poziția de echilibru a mânerului la extremă sunt în dependența dată de descrierea invenției. Gantera poate fi prevăzută cu cochilii elastice pe părțile exterioare ale părților masive, cu cablurile de siguranță care leagă părțile masive și tuburile ondulate care leagă părțile masive cu mânerul. Arcurile pot fi făcute înșurubate sau conice, cu un raport de rigiditate al secțiunilor de capăt, variind de la 1 la 7,5 s. articolul din dosar, 7 bol.
DESCRIEREA INVENȚIEI LA PATENT
Invenția se referă la cultura fizică și sport și poate fi folosită ca simulator pentru pregătirea fizică generală a sportivilor și a publicului.
Cuibul sportiv cunoscut, care conține două părți masive, conectate rigid printr-o tijă [1]
Dezavantajul dispozitivului cunoscut este absența posibilității de a crea sarcini vibraționale și de a oferi astfel. frecvența crescută a interacțiunii de forță între atlet și proiectil, adică structura limitată a efectelor forței în timpul antrenamentului.
Este cunoscută o gantere, care conține o prindere pe gât, o parte masivă și două izvoare, dintre care unul conectează mânerul la partea masivă [2]
Dezavantajul dispozitivului cunoscut este aspectul în exercitarea exercițiilor de sarcini excesive pe mâini datorită distribuției asimetrice a masei dispozitivului în raport cu locul de prindere (mâner). Atunci când axa longitudinală a dispozitivului se abate de la verticală, un cuplu acționează asupra încheieturii persoanei angajate, datorită deplasării părții masive în raport cu mânerul și este un factor dăunător, deoarece el comută sarcina către mușchii neînregistrați ai atletului.
Acest dezavantaj nu poate fi eliminat în cadrul designului dispozitivului cunoscut, deoarece reducerea deplasării părții masive din mâner limitează lungimea cursei de lucru a arcurilor. Acest lucru duce fie la o creștere a frecvenței oscilațiilor din valoarea nominală, ceea ce este inacceptabil, deoarece Pentru anumite grupuri de exerciții, o anumită valoare a frecvenței este stabilită cu creșterea rigidității arcului, sau, menținând rigiditatea, limitând amplitudinea oscilațiilor, ceea ce este de asemenea inacceptabil, deoarece la amplitudinea nominală a sarcinii de vibrație pentru a face parte masivă a mânerului și a lovi un umăr, ceea ce reduce considerabil eficiența de formare și confort, precum și cu o amplitudine mai mică decât cea nominală, va scădea intensitatea metabolismului energetic sporstmen cu proiectil.
Rezultatul tehnic al invenției este acela de a crește eficiența antrenamentului prin reducerea sarcinii momentului pe mână, în timp ce se menține frecvența specificată și amplitudinea oscilațiilor sarcinii de putere liniare.
Respectivul rezultat tehnic este atins de cunoscut dumbbell este prevăzut cu mai multe porțiuni masive, părțile masive sunt fixate pe bara de capete, mânerul ustanoavlena liber pe gât care acoperă-l, iar al doilea arc se conectează mânerul cu cealaltă parte solidă, în care rigiditatea totală a arcurilor și lungimea de lucru cursul fiecăruia dintre ele din poziția de echilibru a mânerului la extremă este în următoarea relație:
C = 4 x 2 x f 2 x (K x B-P) / g;
r = Kp x g / (4 x 2 x f 2), unde C este valoarea medie a rigidității totale a arcului, N / m;
B, K sunt valori constante egale cu greutatea medie a unei persoane, H și coeficientul de proporționalitate a greutății unei gantere cu greutatea unei persoane (K = 0,03-0,05);
P greutatea mânerului dumbale, N;
g accelerație datorată gravitației, m / s 2;
f frecvența specificată a oscilațiilor sarcinii de putere liniară, Hz (f = 1-20 Hz);
r lungimea minimă a cursei de lucru a fiecărui arc de la poziția de echilibru a mânerului la ultimul, m;
Kp constantă, egală cu suprasarcina maximă a părților masive cu oscilații de-a lungul gâtului (Kp = 2-4);
3.14.
Gantera poate fi prevăzută cu niște carcase elastice întărite pe părțile exterioare ale părților masive.
Gantera poate fi prevăzută cu cabluri de siguranță care leagă părțile masive cu tuburi elastice ondulate care leagă părțile masive cu mânerul, iar arcurile sunt plasate în tuburi. Arcurile pot fi executate în șurub și conic cu un raport al rigidității secțiunilor de capăt, variind de la 1 la 7.
În Fig. 1 prezintă imaginea generală a ganterei dinamice "Dinga"; în Fig. 2 gantere cu o coajă elastică pe părți masive; în Fig. 3 gantere cu cabluri de siguranță; în Fig. 4 gantere cu tuburi ondulate; în Fig. 5 gantere cu greutăți variabile; în Fig. 6 schema de sarcini statice în proiectarea de gantere "Dinga" propuse; în Fig. 7 a efectului încărcărilor statice în proiectarea cunoscută a dispozitivului de antrenament.
dumbbell dinamic „Ding“ (fig. 1) cuprinde un mâner 1, porțiunile solide 2 și 3, grif 4, arcuri elicoidale 5 și 6. Părțile masive 2 și 3 sunt fixate la capetele barei 4. Mânerul 1 include tastiera 4 și montate coaxial pe acesta cu posibilitatea de a se deplasa în direcția axei sale longitudinale. Springs 5 și 6 sunt montate coaxial la gât 4 și sunt susținute la capetele lor pe porțiunea mânerului 1 și masivă 2 și 3, respectiv. Mânerul 1 are posibilitatea de a muta gâtul 4 de către arcurile 5 și 6.
Rigiditatea medie totală a arcului și lungimea cursei de lucru a fiecărui arc de la poziția de echilibru a mânerului la extremă sunt determinate de următoarele relații:
C = 4 x 2 x f 2 x (K x B-P) / g;
r = Kp x g / (4 x 2 x f 2), unde C este valoarea medie a rigidității totale a arcului, N / m;
Constantele B, K egale cu greutatea medie a unei persoane, H și proporționalitatea greutății unei gantere cu greutatea unei persoane (K = 0,03-0,05);
P greutatea mânerului dumbale, N;
g accelerație datorată gravitației, m / s 2;
f frecvența specificată a oscilațiilor sarcinii de putere liniară, Hz, (f = 1-20 Hz);
r lungimea minimă a cursei de lucru a fiecărui arc de la poziția de echilibru a mânerului la ultimul, m;
Kp constantă, numeric egală cu suprasarcina maximă a pieselor masive cu oscilații de-a lungul gâtului
(Kp = 2-4);
3.14.
Relațiile de mai sus decurg din următoarele considerații.
Cu oscilații armonice
r = ro x sin (W x t), unde ro este amplitudinea;
W este frecvența circulară;
t timpul,
accelerația a unui corp oscilant este
a = ra w sin (W t) (1)
În acest caz sarcina maximă (amplitudinea sarcinii) este
PO = m x a m x ra x w 2. (2) unde m este masa corpului oscilant.
Pe baza experienței de formare, se recomandă setarea PO sub forma unei supraîncărcări, adică depășind sarcina principală (greutatea proiectilului în sine).
PO = Kp x Pr, (3)
unde Kp = 2-4.
Rezultă din expresiile (2), (3) că amplitudinea oscilațiilor la o anumită frecvență este
ra = Kp x g / (4 x 2 x f 2), (4) unde f este frecvența.
Pentru a asigura oscilație la parametrii setați este suficient ca lungimea r a cursei de lucru a fiecărui arc de poziția de echilibru a mânerului la cea mai mare egală cu ra (la valori mai mici, încep părțile perforatoarele 2 și 3 pe mâner la sarcină parțială, în timp ce la o lungime de halteră mare este nejustificat de mare, deși cerința la lungimea maximă a ganterelor nu este rigidă, ceea ce ne permite să limităm valoarea r numai de jos). Această condiție este descrisă de relația dată în formula.
Pe de altă parte, pentru a furniza o frecvență f dată, care pentru diverse exerciții este de la 1 la 20 Hz, de exemplu, Agashin FK. Biomecanica mișcărilor de șoc. M. "Cultură fizică și sport", 1977, p. 26), rigiditatea totală a izvoarelor ar trebui să fie egală (de exemplu, Cursul Ol'khovskii LI de Mecanică Teoretică, M. Nauka, 1970, pp. 30, 31)
C = m x 4 x 2 x f 2. (5) unde m este masa părții oscilante a proiectilului.
Pe baza experienței claselor sportive, greutatea totală a ghearei Pr poate fi determinată de relația
Pr = K × B, (6)
unde B este greutatea medie, H;
Pentru un coeficient de proporționalitate, K = 0,03-0,05, și este selectat pe baza respectării sesiunilor condiții de confort și pentru a realiza un efort considerabil, dacă este necesar, furnizarea unui efect de formare, cu valori mici ale coeficientului K este recomandat pentru femei și adolescenți, medii pentru bărbați sănătoși , dar mare pentru sportivi.
Plecând de la faptul că greutatea pp a părții oscilante a proiectilului este definită ca
pp = Pg-P, (7) unde P este greutatea mânerului dumbell,
cu respectarea expresiilor (5) (6) (7), putem obține relația
C = 4 x 2 x f 2 x (K x B-P) / g.
Partea masivă 2 (sau partea 3 sau ambele) poate fi prevăzută pe exterior cu o carcasă elastică 7 (Figura 2) în care poate fi prevăzută o cavitate internă etanșă 8 umplută cu aer.
Elementele masive ale ganterelor pot fi conectate între ele prin cablurile de siguranță 9 și 10 (Figura 3).
Inelele 5 și 6 pot fi acoperite de tuburi elastice ondulate 11 și 12 (figura 4), ale căror prime capete sunt conectate la piesele masive 2 și 3, iar cea de-a doua se termină la capătul corespunzător al mânerului 1.
Inelele 5 și 6 pot fi făcute conic, iar raportul de rigiditate la capetele arcurilor pe partea diametrelor mici și mari este 1-7.
Principiul dumbale dinamic "Ding" este după cum urmează.
Practicantul deține în mână o gantere dinamică pentru mânerul 1 și își face mâinile în conformitate cu exercițiile standard concepute pentru a lucra cu gantere.
La o anumită poziție (sau aleasă arbitrar), practicianul poate activa dumbbell (sau unul dintre ei) prin remorcher (ascuțit) remorcher în direcția axei sale longitudinale. În acest caz, echilibrul arcurilor 5 și 6 este perturbat, ceea ce provoacă oscilații sincrone ale părților masive 2 și 3 în raport cu poziția de echilibru.
Ca urmare a oscilațiilor masive porțiuni angajate suferă oscilatorie (aproape de armonice) încărcare impact lateral a mânerului 1, în direcția axei longitudinale a halteră, amplitudinea care este determinată de puterea tresăririi inițiale, și frecvența de rigiditate a arcurilor 5 și 6. Fiecare oscilație influențează aparatul uman biomecanice, provocând adaptarea sa atât la oscilațiile individuale, cât și la întreaga serie de oscilații.
Apare în acest caz protses schimbul de energie valurilor între halteră și dinamic angajat cel mai eficient contribuie la armonizarea tuturor componentelor aparatului biomecanic angajat. În acest caz, pentru că distribuția masei în ceea ce privește aderența loc halteră (convențional baza de prindere poate fi considerat mâner de mijloc 1) aproape simetrică, iar momentele forțelor de piese masive gravitate Pm dumbbell se compensează reciproc, Fig. 6 (spre deosebire de prototip, unde centrul de masă al proiectilului este deplasat în mod semnificativ de la locul de prindere, Fig. 7), efectul sarcinii de vibrație nu este însoțită de sarcini de torsiune mari pe încheietura mâinii, adică „Eversion“ sarcina periei și trecerea la nedefinit pentru exercitarea musculare efectuate (ceea ce este tipic pentru prototip, în care există un cuplu permanent M (fig. 6).
Oscilațiile apar cu frecvența optimă pentru exercițiul efectuat. În acest caz, atletul poate controla sarcina maximă (adică amplitudinea oscilațiilor de putere), în cazul depășirii unei valori predeterminate, părțile masive încep să bată pe mâner.
Carcasa elastică 7 pe părțile exterioare ale părților masive 2 și 3 (figura 2) cu cavitatea 8 etanșă internă protejează împotriva vânătăilor posibile și, în plus, permite utilizarea unei gantere dinamice ca masaj.
Conectarea părților masive 2 și 3 ale ganterelor cu cablurile de siguranță 9 (Figura 3) împiedică părțile masive 2 și 3 să cadă când gâtul 4 se rupe.
Utilizarea tuburilor elastice ondulate 11 și 12 (figura 4) nu interferează cu vibrațiile părților masive ale ganterelor și în același timp elimină posibilitatea de ciupire accidentală a brațelor arcurilor 5 și 6 prinse.
Execuția arcurilor conice facilitează inițierea oscilațiilor și, în același timp, înmoaie impacturile părților masive 2 și 3 pe mânerul 1.
Design dumbbell permite mărfurilor care pot fi înlocuite de 13 și 14 (fig. 5), care pot fi instalate pe piese masive 2 și 3 și mânerul 1, extinzând astfel intervalul de încărcare utilizând aceleași greutăți.
Astfel, setul de caracteristici noi de greutăți dinamice permite să realizeze o expunere de mare putere (ca tipic al acestei clase de echipamente sportive statice și vibrațională) pe persoană, în procesul de formare, și oferă un set de sarcini de putere de vibrație fără sarcini de cuplu excesive pe mâini (din cauza aproape de o distribuție a greutății simetrică în raport cu punctul de prindere dumbbell) cu dorit pentru o anumită frecvență exercițiu și amplitudinea oscilațiilor și posibilitatea CONT sarcina maximă I (presupunând că lungimea cursei este egală cu minimul permis).
EXEMPLU EXEMPLU. Un exemplu concret de a face o gantera "Ding".
În formula de rigiditate de primăvară
C = 4 x 2 x f 2 x (K x B-P) / g
Este necesar să definiți valoarea P. Selectați valoarea
P = 5 N.
Rigiditatea totală medie a arcului este
C = 4 x 3,14 2 x 5 2 x (0,03 x 600-5) / 9,8 = 1308 N / m.
Durata minimă a cursei este
r = Kp x g / (4 x 2 x f2) = 4 x 9,8 /
/ (4 x 3,14 2 x 5) 2 = 0,04 m.
Rigiditatea medie C1 a fiecărui arc este
C1 = C / 2 = 1308/2 (H / m) = 650N / m = 0,65 kg / cm.
Presupunând că diametrul firului D = 2 mm, iar numărul de rotații n = 20, lungimea arcului într-o stare comprimată poate fi calculată mm0,04 egal S = 40 m. Mânerul are o lungime L = 10 cm = 0,1 m (lățime de palmier). porțiuni masive sunt sub formă de discuri lățime l1 = 1 m = 0,01 cm, fiecare cântărind p1 = (x 0,03 600-5) / 2 = 6.5 kg N0,65. Lungimea cursei de lucru a arcurilor este egală cu cea minimă admisă. astfel lungimea totală a ganterei este
L0 = 2 x 0,01 + 0,04 + 2 x 0,04 + 0,1 = 0,24 m 24 cm,
dar greutatea totală.
Pr = 0,03 x 600 = 18 N 1,8 kg.
Proiectul propus al ganterelor dinamice "Dinga" creează condiții confortabile pentru cursuri și oferă posibilitatea aplicării sale largi în domeniul sănătății cu diverse populații.
FORMULARUL INVENȚIEI
Dumbbell, cuprinzând montat pe claviatura de mâner parte masivă principală și două arcuri, din care unul se conectează mânerul cu principala porțiune solidă, caracterizată prin aceea că are o porțiune masivă suplimentară, părțile masive sunt fixate la capetele barei, mânerul este montat liber pe gât cu acoperindu-l, iar al doilea arc se conectează mânerul cu mai multe porțiuni masive, în care rigiditatea totală a arcurilor și lungimea cursei a fiecăreia dintre ele din poziția sa de echilibru la mânerul extreme sunt Urmînd dependența:
C = 4 2 f 2 (K B-P) / g,
r = Kp g / (4 2 f 2),
unde C este media totală a rigidității arcului, N / m;
B, K sunt valori constante egale cu greutatea medie a unei persoane, H, și coeficientul de proporționalitate al greutății unei gantere la greutatea unei persoane K = 0,03-0,05);
P greutatea mânerului dumbale, N;
g accelerație datorată gravitației, m / s 2;
f frecvența specificată a oscilațiilor sarcinii de putere liniară, Hz (f = 2 20 Hz);
r lungimea minimă a cursei de lucru a fiecărui arc de la poziția de echilibru a mânerului la ultimul, m;
Kp = 2-4 o constantă egală cu suprasarcina maximă a pieselor masive atunci când oscilează de-a lungul gâtului.
2. O gantere conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că este prevăzută cu niște carcase elastice întărite pe părțile exterioare ale porțiunilor masive.
3. Gantera conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că este prevăzută cu cabluri de siguranță care leagă părțile masive.
4. O gantere conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că este prevăzută cu tuburi elastice ondulate care leagă părțile masive de mâner, arcurile fiind plasate în tuburi.
5. O gantere conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că arcurile sunt înșurubate.
6. O gantere conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că arcurile sunt conice, iar raportul de rigiditate al porțiunilor de capăt ale fiecăruia dintre acestea este cuprins în intervalul 17 °.