спортивный комплекс

Формула изобретения

1. Спортивный комплекс, содержащий П-образную скобу, которая посредством кронштейнов крепится к стене, а посредством тяг с узлами крепления - к потолку, и подвижно закрепленные на скобе гимнастические элементы с гибкими связями, часть из которых имеет перекладины, отличающийся тем, что комплекс снабжен шведской стенкой, выполненной в виде двух натянутых гибких связей с установленными на них с равным шагом горизонтальными перекладинами, при этом шведская стенка в верхней части ее части закреплена к основанию скобы для установки вдоль стены крепления комплекса, а в нижней части закреплена с помощью кронштейнов к полу с возможностью регулировки усилия натяжения гибких связей, причем тяги расположены под острым углом к скобе.

2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что тяги в общей плоскости их крепления имеют острый угол не менее 10⁰.

3. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что кронштейны крепления П-образной скобы к стене имеют шарниры радиального перемещения скобы относительно кронштейна в плоскости, перпендикулярной стене крепления комплекса, и перпендикулярно полу и потолку.

4. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что тяги выполнены с возможностью регулировки длины закрепления между узлами их крепления.

5. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что гибкие связи каждого из гимнастических элементов, имеющих перекладины, соединены с П-образной скобой по ширине перекладин двумя самозатягивающимися взаимосвязанными неразрывными петлями.

6. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что длина тяг соответствует длине опорных стоек П-образной скобы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спортивному оборудованию и служит для занятия гимнастическими упражнениями в закрытых помещениях, включая спортзалы школ, интернаты, квартиры и др., а также для занятия физическими упражнениями в медицинских целях.

Известен гимнастический комплекс «Здоровье», который состоит из лестницы, перекладины, экспандеров и др. гимнастических элементов. Несущие элементы конструкции данного гимнастического комплекса «Здоровье» крепятся шурупами или болтами к стене помещения. Данные спортивные комплексы имеют большие габариты и большой вес, а также имеют большие транспортные габариты. Несущие конструкции в верхней части спортивного комплекса из-за постоянного воздействия на них изгибающих моментов, ввиду возможного отрыва спортивного комплекса от стены, требуют усиленного крепления к стене в вышеуказанной верхней части спортивного комплекса. (См., например, спортивный комплекс, который изображен на рис.6 и описан на стр.8, 9; автор А.А.Гужаловский, книга Домашний спорт-уголок; Москва, Советский спорт, 1988 г. Эквивалентная схема и пример расчета узла крепления верхней части спортивного комплекса подробно показаны, например, в учебнике Сопротивление материалов, Н.А.Бородин, стр.125-126, рис.6.11).

Известен спортивный комплекс, который состоит из верхней и нижней стоек, крестовины, пяты верхней с закрепленными на ней несущими перекладинами, на которых установлены гимнастические снаряды: канат для лазания, кольца гимнастические, лестница веревочная, трапеция-турник для детей и подростков. Данные спортивные комплексы имеют большие габариты и большой вес, занимают большие полезные площади в жилых помещениях, а также имеют большие транспортные габариты. Несущие консоли спортивного комплекса из-за постоянного воздействия на них изгибающих усилий переменной величины имеют свойства иногда обламываться. Для установки спортивного комплекса в помещении необходимо вертикальную несущую стойку спортивного комплекса закреплять путем ее распорки винтовыми парами между потолком и полом, при этом например, деревянный пол со временем изгибается, а если доски пола подгнившие или с сучками и трещинами, то доски пола просто разрушаться и спортивный комплекс может упасть. К недостатку данного спорткомплекса относится и отсутствие в его конструкции шведской стенки, что значительно уменьшает количество гимнастических упражнений, которые можно выполнять на спортивном комплексе, особенно в домашних условиях (см., например, спортивный комплекс для детей «Батыр» согласно Ту-527-0056-88).

Известны также спортивные комплексы, которые состоят из вертикальных несущих стоек с перемычками - шведская стенка, на которые установлены гимнастические снаряды: турник для взрослых, канат для лазания, кольца гимнастические, лестница гибкая, трапеция - турник для детей и подростков. Данные спортивные комплексы имеют большие габариты и большой вес (около 100 кг) и занимают большие жилые полезные площади в жилых помещениях, а также имеют большие транспортные габариты. Одним из основных элементов, который имеет большие габариты и вес, является шведская стенка. Кроме того, для установки спортивного комплекса в помещении необходимо вертикальные несущие стойки спортивного комплекса закреплять путем их распорки винтовыми парами между потолком и полом. Деревянный пол со временем от действия постоянной нагрузки от винтовой пары изгибается, а в худшем случае даже разрушается и спортивный комплекс при этом может упасть.

Одним из основных недостатков данного спортивного комплекса является цельная металлическая конструкция шведской стенки длиной около 3 метров, что, в основном, и увеличивает его металлоемкость, вес и габариты, а следовательно, и увеличивает себестоимость, транспортные и другие расходы. (См., например, спортивный комплекс, который изображен на рис. 5 и описан на стр.8; автор А.А.Гужаловский, книга «Домашний спорт-уголок»; Москва, Советский спорт, 1988 г.). Конструкции шведских стенок, которые выполнены из дерева, имеют те же недостатки, что и металлические шведские стенки.

Наиболее близким техническим решением из известных является комплекс детский спортивный, который служит для занятия гимнастическими упражнениями в помещении, включая спортзалы школ, интернаты, квартиры и др. В состав комплекса детского спортивного входят: несущая П-образная скоба, две тяги, четыре фланца (кронштейна) и гимнастические элементы: кольца гимнастические, канат для лазания, лестница веревочная. П-образная скоба с установленными на ней гимнастическими элементами посредством двух тяг и четырех фланцев крепится к стене и потолку, причем тяга устанавливается под острым углом к потолку. (См., например, патент №39567 на промобразец - заявка №00063901/49) от 11 августа 1992 г. - Комплекс детский спортивный). Недостатками данного спортивного комплекса являются: 1) отсутствие в конструкции спортивного комплекса шведской стенки, что уменьшает количество гимнастических упражнений, которые можно выполнять на спортивном комплексе, включая занятия физическими упражнениями в медицинских целях; 2) тяги спортивного комплекса между собой, при их креплении к потолку, в общей плоскости их крепления расположены параллельно друг другу, что при боковых нагрузках на П-образную скобу и, соответственно, на тяги создает изгибающие моменты в узлах крепления П-образной скобы, которые способствуют отрыву П-образной скобы от стены; 3) П-образная скоба жестко крепится к стене посредством фланцев, что, в случае дефекта потолка и, соответственно, отрыва от потолка кронштейнов крепления тяг, приводит к созданию изгибающих моментов, действующих на П-образную скобу, которые могут привести к отрыву от стены П-образной скобы, что понижает надежность спортивного комплекса; 4) тяги спортивного комплекса не имеют регулировки длины между узлами их крепления, что затрудняет крепление спортивного комплекса к потолку, который имеет не всегда правильную форму; 5) каждый гимнастический элемент имеет по две гибкие связи, которые имеют, соответственно, по два отдельных узла крепления гибких связей к П-образной скобе, что усложняет конструкцию и сборку гимнастических элементов, ухудшает надежность конструкции спортивного комплекса.

Техническим результатом изобретения является: - расширение функциональных возможностей спортивного комплекса путем увеличения количества гимнастических упражнений, которые можно выполнять на спортивном комплексе, включая занятия физическими упражнениями в медицинских целях, при сохранении простоты и надежности конструкции комплекса и при этом комплекс не будет занимать значительные полезные площади в жилом или в другом помещении, где устанавливается комплекс, уменьшит его вес, транспортные габариты и габариты в упакованном состоянии и по сравнению с аналогами, которые также имеют в своем составе шведские стенки; - повышение надежности комплекса; - упрощение конструкции, сборки и установки комплекса.

Указанный технический результат достигается тем, что известный спортивный комплекс, содержащий П-образную скобу, которая посредством кронштейнов крепится к стене, а посредством тяг с узлами крепления - к потолку, и подвижно закрепленные на скобе гимнастические элементы с гибкими связями, часть из которых имеет перекладины, согласно изобретению снабжен шведской стенкой, выполненной в виде двух натянутых гибких связей с установленными на них с равным шагом горизонтальными перекладинами, при этом шведская стенка в верхней части ее части закреплена к основанию скобы для установки вдоль стены крепления комплекса, а в нижней части закреплена с помощью кронштейнов к полу с возможностью регулировки усилия натяжения гибких связей, причем тяги расположены под острым углом к скобе. Тяги в общей плоскости их крепления имеют острый угол не менее 10° и выполнены с возможностью регулировки длины закрепления между узлами их крепления. Длина тяг соответствует длине опорных стоек П-образной скобы. Кронштейны крепления П-образной скобы к стене имеют шарниры радиального перемещения скобы относительно кронштейна в плоскости, перпендикулярной к стене крепления комплекса, и перпендикулярно полу и потолку. Гибкие связи каждого из гимнастических элементов, имеющих перекладины, соединены с П-образной скобой по ширине перекладин двумя самозатягивающимися взаимосвязанными неразрывными петлями. Длина тяг соответствует длине опорных стоек П-образной скобы.

Сущность изобретения поясняется на чертежах.

На фиг.1 изображен общий вид спортивного комплекса, а на фиг.2 - схема действия усилий и реакций в узлах спортивного комплекса.

Спортивный комплекс состоит из П-образной скобы 1 с двумя кронштейнами 2, которые скреплены с П-образной скобой 1 болтами 3 и гайками 4. С П-образной скобой 1 гайками 5 соединяется тяга 6 с двумя ушками 7 и двумя кронштейнами 8, причем тяга 6 соединяется с ушком 7 гайками 9, а ушко 7 соединено с кронштейном 8 болтами 10 и гайками 11. На П-образной скобе 1 подвижно закреплены гимнастические элементы: канат для лазания 12, кольца гимнастические 13, перекладина 14, лестница веревочная 15, а также шведская стенка 16, которая выполнена в виде натянутых и закрепленных между П-образной скобой 1 и полом 17, двух гибких связей 18 с установленными на них с равным шагом горизонтальными перекладинами 19, и болтами 20 и гайками 21 соединена с кронштейнами 22.

Спортивный комплекс устанавливается и функционирует следующим образом. П-образная скоба 1 в сборе с двумя тягами 6, двумя кронштейнами 2, с двумя кронштейнами 8 и ушками 7 приставляется к потолку и стене помещения в месте установки согласно фиг.1. По отверстиям в кронштейнах 2 и 8 производится разметка под сверление отверстий под шурупы. После сверления отверстий в них забиваются заглушки из дерева. На П-образную скобу 1 навешиваются гимнастические элементы. П-образная скоба 1 шурупами 23 с помощью кронштейнов 2 крепится к кирпичной или бетонной стене 24, а с помощью кронштейнов 8 через тяги 6 с ушками 7 крепится к потолку 26 шурупами 25. Шведскую стенку 16 с помощью кронштейнов 22 закрепляют к полу 17 шурупами 27, при этом гибкие связи 18 натягиваются вручную, а концы 28 гибких связей 18 закрепляются на кронштейнах 22. При выполнении гимнастом упражнений на шведской стенке 16 в гибких связях 18 возникает усилие Т, которое совместно с реакциями в узлах соединения спортивного комплекса, после его установки и закрепления в помещении, показано на фиг.2. Как видно из фиг.2, на балку АС в узле А не действуют изгибающие моменты, а имеются только реакции RA1 и RA2, а в узле С сила Nc, которая раскладывается по осям на Rc1 и Rc2 (см., например, аналогичные реакции опор, которые также изображены в эквивалентном узле А на рис.6.6, стр. 121 книги "Сопротивление материалов", автор Н.А.Бородин, издательство Дрофа, г. Москва, 2001 г., а для узла С по аналогии см., например, узел А, рис. 2.7, стр. 103, книги "Руководство к решению задач по технической механике", автор М.С.Мовнин и др., издательство "Высшая школа", Москва, 1977 г.). Реакции RA1 и Кд2 в опоре А, которые изображены на фиг.2, показывают, что шурупы 23, которыми закреплена П-образная скоба 1 к стене 24, работают преимущественно только на срез, что особенно в условиях, когда комплекс устанавливается в жилых помещениях, где стены сделаны из кирпича или бетона, является достаточно надежным креплением комплекса и шведской стенки 16 в составе данного комплекса. В узле В действует усилие NB, а также реакции RB1 и RB2 (см., например, аналогичные реакции опор, которые также изображены в эквивалентном узле А на рис. 6.6 стр. 121, книги "Сопротивление материалов", автор Н.А. Бородин; издательство Дрофа, г. Москва, 2001 г.). Исходя из вышесказанного, реакции Rc1 и Rc2, соответственно, будут равны:

Как следует из формул (1) и (2), в узле В наибольшими являются реакции RB1, в условиях воздействия которых на шурупы 22 последние работают при максимальных нагрузок на срез. Учитывая, что потолки в жилых помещениях, в которые вкручиваются шурупы 22, изготовлены из железобетона, а шурупы 25 преимущественно работают на срез (срезать шуруп в железобетоне усилием гимнаста практически невозможно, т.к. для этого требуются не десятки кг, а тонны веса, воздействующие на П-образную скобу), что также говорит о достаточной надежности узла В крепления П-образной скобы 1 с навешенными на нее гимнастическими элементами к потолку 26.

Использование изобретения по всем признакам в отдельности и всем вместе дает следующие преимущества:

- использование в конструкции спортивного комплекса шведской стенки, выполненной в виде двух натянутых гибких связей с установленными на них с равным шагом горизонтальными перекладинами, при этом шведская стенка в верхней ее части закреплена к основанию скобы для установки вдоль стены крепления комплекса, а в нижней части закреплена с помощью кронштейнов к полу с возможностью регулировки усилия натяжения гибких связей, расширит функциональные возможности комплекса путем увеличения количества гимнастических упражнений, которые можно выполнять на комплексе, включая занятия физическими упражнениями в медицинских целях, сохранит простоту и надежность конструкции спорткомплекса и при этом спорткомплекс не будет занимать значительные полезные площади в жилом или другом помещении, где устанавливается спорткомплекс, уменьшит его транспортные габариты и вес по сравнению с аналогами, которые также имеют в своем составе «шведскую» лестницу. Небольшие габариты и вес (не более 5 кг) комплекса обеспечат укладку его в упаковку в виде небольшой коробки с цветными иллюстрациями, что позволит свободно переносить комплекс как ручную кладь и увеличит его покупательную способность, что в условиях рынка также является положительным фактором. Простота конструкции и минимальная металлоемкость комплекса позволяют уменьшить себестоимость его изготовления и другие затраты, что в конечном итоге уменьшает его стоимость в 4 и более раз по сравнению с аналогами, при одновременном сохранении и даже расширении функциональных возможностей комплекса;

- использование тяг спортивного комплекса при их расположении друг к другу в плоскости их крепления под углом не менее 10°, при боковых нагрузках на П-образную скобу, приводит к тому, что тяги работают на сжатие и это исключает возникновение изгибающих моментов в узлах крепления П-образной скобы к стене и не приводит к отрыву П-образной скобы от стены, что повышает надежность спортивного комплекса;

- использование кронштейнов крепления П-образной скобы к стене с шарнирами радиального перемещения П-образной скобы относительно кронштейна, причем радиальное перемещение возможно только в плоскости, перпендикулярной к стене крепления комплекса, а также одновременно перпендикулярно полу и потолку, что в случае дефекта потолка и, соответственно, отрыва от потолка кронштейнов крепления тяг, не приводит к созданию изгибающих моментов, действующих на П-образную скобу, которые могут привести к отрыву от стены и П-образной скобы, т.к. шурупы, которые закрепляют через кронштейны П-образную скобу к стене при данной конструкции работают только на срез и не допускают отрыва П-образной скобы от стены, что повышает надежность комплекса;

- использование тяг комплекса с возможностью регулировки их длины закрепления между узлами их крепления упрощает установку и закрепление комплекса к потолку;

- использование гибких связей каждого из гимнастических элементов, имеющих перекладины, которые соединены с П-образной скобой по ширине перекладин двумя самозатягивающимися взаимосвязанными неразрывными петлями, упрощает конструкцию, упрощает сборку гимнастических элементов, а также увеличивает надежность комплекса;

- использование в конструкции спортивного комплекса тяг, у которых длина каждой в отдельности соответствует длине опорной стойки П-образной скобы, позволяет выполнять на П-образной скобе, например, такие упражнения как подтягивание, и при этом не опасаться получить физических повреждений от касания с потолком, что делает спортивный комплекс более безопасным в эксплуатации и расширяет его функциональные возможности.