устройство для обучения и совершенствования техники удара в теннисе

Формула изобретения

1. Устройство для тренировки ударных движений спортсменов, содержащее несущую раму, выполненную с возможностью ее закрепления на опоре, мишень, блок возврата мишени в исходное положение, содержащий стержень, один конец которого закреплен на раме с возможностью обеспечения не менее двух степеней свободы, а второй соединен с мишенью, упругую растяжку, одним концом соединенную с рамой, а вторым концом соединенную со стержнем, при этом рама снабжена ограничителем хода стержня, отличающееся тем, что стержень снабжен роликовыми упорами, а ограничитель хода стержня выполнен с возможностью перемещения в нем роликовых упоров, несущая рама выполнена с возможностью ее поворота относительно горизонтальной оси с последующей фиксацией в выбранном положении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несущая рама выполнена скобообразной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено узлом крепления несущей рамы к опоре, выполненной в виде стойки, при этом узел крепления выполнен с возможностью вертикального перемещения по стойке с последующей его фиксацией в выбранном положении.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит амортизаторы, расположенные в крайних положениях хода стержня.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в блок возврата мишени введены направляющие для растяжки.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие для роликовых упоров выполнены в виде дуг окружности с радиусом, равным расстоянию от крепления стержня к раме до роликовых упоров, и закреплены между концами несущей рамы, при этом роликовые упоры жестко соединены со стержнем.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мишень представляет собой фторопластовый диск в резиновом кольце.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление стержня на раме выполнено в виде механизма, содержащего скобу, на которой закреплен шток в корпусе с проушинами для крепления стержня и двумя вставками из материала с амортизационными свойствами, расположенными с противоположных концов корпуса.

9. Устройство по п.3, отличающееся тем, что узел крепления выполнен в виде металлического крепежного кольца, снабженного зажимами для закрепления на стойке, а несущая рама снабжена зажимами для закрепления на металлическом кольце.

10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что направляющие для растяжки выполнены в виде роликов, закрепленных по периметру несущей рамы.

11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что крепление мишени к стержню выполнено в виде скобы с осью для вращения диска, причем ось расположена параллельно стержню.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спортивно-тренировочным устройствам ударного типа, предназначенным преимущественно для обучения и совершенствования техники ударного движения в теннисе.

Известно устройство для тренировки теннисистов, включающее опору, на которой закреплен перемещающийся кронштейн с зажимом и горизонтальной осью (см. А.С. СССР №641973, МПК А63В 69/38, опубл. 18.01.79). В кронштейне расположена скобообразная рамка, снабженная упругими растяжками с закрепленным на них мячом. Кронштейн устанавливают на стойке, а рамку - на оси с заданным углом наклона к горизонту. Упругие растяжки выполняют роль возвратного механизма.

Однако мяч после удара движется возвратно-поступательно, в то время как рука движется по дуге, что влечет за собой несоответствие траекторий движения при «соударении». Это может привести к травме и не позволяет совершенствовать технику удара в должной мере. После удара мяч возвращается в исходное положение после хаотичных длительных колебаний, поэтому время тренировки расходуется неэффективно. Кроме того, недостатком устройства является отсутствие срочной информации о качестве выполненного удара.

Известно устройство для тренировки техники удара спортсменов, содержащее станину и смонтированный в ней в трубчатой направляющей подпружиненный стержень с упругим объектом удара (см. А.С. СССР №387720, МПК А63В 69/00, опубл. 19.11.74). Трубчатая направляющая закреплена в станине подвижно, а один из ее концов подпружинен.

Однако возвратно-поступательный механизм устройства обеспечивает движение мяча по прямой линии, в то время как кисть руки движется по дуге. Разные траектории мяча и руки приводят к нарушению биомеханических условий соударения, что отражается на качестве тренировки. Устройство недостаточно эффективно для отработки техники ударов еще и потому, что ограничения по степени свободы влекут за собой высокие требования к точности выполнения ударного движения. Это неприемлемо при обучении начинающих спортсменов из-за отсутствия у них двигательного навыка ударного движения.

Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство для обучения и совершенствования техники нападающего удара в волейболе, которое также может использоваться для отработки техники удара в теннисе (см. патент РФ №2301696, МПК А63В 69/00, опубл. 2007.06.27). Устройство содержит несущую раму, мяч, блок возврата мяча в исходное положение, содержащий стержень, один конец которого закреплен на раме с возможностью обеспечения не менее двух степеней свободы, а второй конец соединен с мячом, упругую растяжку, одним концом соединенную с рамой, а вторым со стержнем, ограничитель хода стержня в виде рамы трапециевидной формы, закрепленный между концами несущей рамы, амортизаторы, расположенные в крайних положениях хода стержня.

Однако данное устройство позволяет отрабатывать только один тип удара из одного положения, чего не достаточно для комплексных тренировок и отработки навыков. Кроме того, конструкция не обеспечивает долговечной работы, так как при неправильном ударе (что не является редкостью у начинающих спортсменов) происходит жесткий контакт стержня с ограничителем хода. Это может привести к поломке как самого стержня, так и его крепления к раме.

Задача - создание устройства для обучения и совершенствования удара в теннисе, позволяющего отрабатывать все возможные удары (подача мяча, боковые удары слева и справа, удар по мячу при его нахождении вблизи земли, удары с закруткой мяча), имеющего надежную конструкцию и долгий срок службы.

Техническим результатом изобретения является возможность отработки всех видов удара теннисной ракеткой по мячу за счет применения специального крепления, обеспечивающего монтаж тренажера на различной высоте и под различным углом, повышение надежности тренажера за счет распределения ударной нагрузки между элементами крепления стержня и устранения возможности жестких контактов между деталями тренажера.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для тренировки ударных движений спортсменов, содержащее несущую раму, выполненную с возможностью ее закрепления на опоре, мишень, блок возврата мишени в исходное положение, содержащий стержень, один конец которого закреплен на раме с возможностью обеспечения не менее двух степеней свободы, а второй соединен с мишенью, упругую растяжку, одним концом соединенную с рамой, а вторым концом соединенную со стержнем, при этом рама снабжена ограничителем хода стержня, согласно изобретению оно снабжено роликовыми упорами для стержня, размещенными в ограничителе хода стержня, при этом ограничитель хода стержня представляет собой направляющие для роликовых упоров, а несущая рама выполнена с возможностью ее поворота относительно горизонтальной оси с последующей фиксацией в выбранном положении.

Несущая рама выполнена скобообразной формы.

Устройство дополнительно снабжено узлом крепления несущей рамы к опоре, выполненной в виде стойки, при этом узел крепления выполнен с возможностью вертикального перемещения по стойке с последующей фиксацией рамы в выбранном положении.

Устройство содержит амортизаторы, расположенные в крайних положениях хода стержня.

В блок возврата мишени введены направляющие для растяжки.

Направляющие для роликовых упоров выполнены в виде дуг окружности с радиусом, равным расстоянию от крепления стержня к раме до роликовых упоров, и закреплены между концами несущей рамы, при этом роликовые упоры жестко соединены со стержнем.

Мишень представляет собой фторопластовый диск в резиновом кольце.

Крепление стержня на раме выполнено в виде механизма, содержащего скобу, на которой закреплен шток в корпусе с проушинами для крепления стержня и двумя вставками из материала с амортизационными свойствами, расположенными с противоположных концов корпуса.

Узел крепления выполнен в виде металлического кольца, снабженного зажимами для закрепления на стойке, а несущая рама снабжена зажимами для закрепления на металлическом кольце.

Направляющие для растяжки выполнены в виде роликов, закрепленных по периметру несущей рамы.

Крепление мишени к стержню выполнено в виде скобы с осью для вращения диска, причем ось расположена параллельно стержню.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид устройства, где

1 - стержень;

2 - ось крепления стержня;

3 - проушины;

4 - шток;

5 - несущая рама;

6 - зажимы;

7 - направляющие для растяжки;

8 - упругая растяжка;

9 - роликовые упоры;

10 - ограничитель хода стержня (направляющие для роликовых упоров);

11 - амортизатор ограничителя хода стержня;

12 - мишень;

13 - элементы натяжения растяжки;

14 - приспособление для закрепления мишени;

15 - крепежное кольцо;

16 - стойка.

Устройство выполнено по схеме маятниковой подвески (физический маятник), что обеспечит биомеханическое согласованное взаимодействие мяча и руки в период «соударения» в силу того, что руку спортсмена с теннисной ракеткой в принципе можно также рассматривать как «маятниковую подвеску». Верхний конец стержня 1 шарнирно закреплен с помощью оси 2 в проушинах 3 штока 4, который помещен в корпус. Корпус штока 4 закреплен на несущей раме 5 с помощью скобы. Он имеет две вставки из материала с амортизационными свойствами, например резины, расположенные с противоположных концов корпуса (на чертеже не показаны). Они предназначены для предотвращения колебаний (излишней вибрации) после удара стержня 1 с мишенью 12 об амортизаторы ограничителя хода стержня 11. Шток 4 выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси и небольших перемещений вдоль оси за счет наличия вставок. Вследствие такого конструктивного выполнения стержень приобретает дополнительную степень свободы вдоль и вокруг оси штока.

Рама 5 может быть закреплена на крепежном кольце 15 с помощью зажимов 6 под любым углом. Само кольцо 15 может быть закреплено на стойке 16 на любой высоте. При креплении к стойке устройство может быть дополнительно снабжено клиновидным упором для предотвращения самопроизвольного падения несущей рамы при выходе из строя крепежных элементов.

Блок возврата стержня 1 с мишенью 12 в исходное положение содержит растяжку 8 и направляющие 7 для нее. Направляющие 7 могут быть выполнены в виде роликов, через которые пропущена растяжка 8 (резиновый амортизатор). Стержень 1 снабжен роликовыми упорами 9. В нижней части несущей рамы 5 установлены направляющие 10 для роликовых упоров 9, имеющие, например, форму двух дуг окружности, соединенных на концах. Соединения дуг ограничивают колебания стержня в продольном направлении, а сами дуги - в поперечном направлении. В крайних положениях стержня 1 рама 5 снабжена амортизаторами 11, которые могут быть выполнены из собранных в пакет резиновых пластин разной длины, сложенных пополам. Края пакетов-амортизаторов 11 можно скрепить скобами, которые могут являться основаниями ограничителя хода или прикрепляться к ним.

На нижнем конце стержня расположено приспособление для закрепления мишени 12. Оно может представлять собой металлическую скобу, закрепленную под углом 90° на расстоянии 50 мм от стержня. Это исключает попадание ракеткой по стержню и тем самым обеспечивает безопасность при выполнении удара. В скобе параллельно стержню расположена ось для вращения мишени. Мишень может представлять собой фторопластовый диск с резиновым кольцом по периметру.

Работа на устройстве осуществляется следующим образом.

Устройство (верхний край мишени) устанавливается на нужной высоте с помощью двух зажимов 6, закрепленных на крепежном кольце 15, а затем под необходимым углом с помощью зажимов 6 на несущей раме 5. В исходном состоянии маятник в виде стержня 1 зафиксирован около переднего амортизатора 11 системой роликов 7 с растяжкой 8 (эластичным резиновым шнуром-амортизатором), что соответствует техническим требованиям угловой направленности мишени к плоскости площадки после ударного действия при выполнении удара ракеткой в теннисе. Так как мишень после удара движется по дуге с радиусом, равным длине стержня, то наименьшее усилие к мишени для вывода ее из состояния покоя нужно приложить по касательной к дуге. Любое другое направление ударного движения ракетки будет сопряжено с большими усилиями, что в свою очередь сразу же почувствует спортсмен, т.е. получит информацию о правильности удара и будет обязан внести коррективы при следующей попытке. Для регулировки усилия выведения мишени из состояния покоя используется предварительное натяжение растяжки 8 с помощью элементов 13. Если удар ракеткой по мишени 12 был произведен неправильно, то возникают усилия, стремящиеся повернуть стержень 1 вокруг собственной оси и разрушить его крепление к раме 5. Эти усилия воспринимают роликовые упоры 9, предотвращая нежелательные движения стержня 1.

Спортсмен занимает позицию, соответствующую фазе удара, с опорой стоя или же без опоры - в прыжке. Производится ударное действие по мишени ракеткой. Мишень, получив значительный заряд кинетической энергии (импульс силы) и ускорение после удара, легко преодолевает натяжение растяжки, смещается по дуге радиуса, равного длине стержня 1 и сталкивается с задним амортизатором 11. Расстояние (свободный ход), которое при этом преодолевает мишень со скоростью 20-25 м/сек, равно 930-950 мм при длине стержня 800 мм. При ударе ракеткой мишень также приобретает и энергию вращения, имитируя закрутку теннисного мяча. Столкнувшись с амортизатором, мишень теряет скорость до нуля, и за счет силы натяжения растяжки мяч возвращается в исходное положение. Исчерпав за 3-4 возвратно-поступательных колебания (порядка 1-1,5 сек) инерционную энергию, мишень успокаивается в исходном положении, упираясь в передний амортизатор. Устройство вновь готово к работе.

Данное устройство позволяет на практике реализовать обучение ударным движениям в теннисе и с самого начала обучения приступить к формированию не только кинематических и ритмических структур ударного движения, но что более важно - динамических структур, составляющих основу всего ударного движения. Оно позволяет отрабатывать не только подачу мяча, но и боковые удары как слева, так и справа. Устройство позволяет получать срочную информацию о правильности выполнения удара.