устройство для тренировки и обучения начинающих тяжелоатлетов

Формула изобретения

1. Устройство для тренировки и обучения начинающих тяжелоатлетов, содержащее основание с опорами, несущими направляющие регулируемого профиля для грифа штанги, и подпружиненные элементы для ее взаимодействия с направляющими, электрически связанные с сигнализаторами отклонения штанги от направляющих, выполненных в виде роликов с полуосями, размещенных в пазах кронштейнов, смонтированных на каждой втулке грифа штанги, при этом указанные направляющие выполнены из гибких элементов, связанных с опорами посредством регулируемых по высоте опор горизонтальных телескопических стержней, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок управления и контроля, блок программ, и две подставки, имеющие возможность регулируемого перемещения перпендикулярно грифу штанги в горизонтальной плоскости, а указанные опоры выполнены сменными для обучения тяжелоатлетов отдельно рывковым двигательным действиям и отдельно подъему штанги на грудь в толчке, причем у каждой опоры сделан неполный разрез сверху до низу, не ниже половины диаметра нагрузочного диска штанги от основания, каждая опора имеет шесть горизонтальных телескопических стержней, два из которых - неподвижные, а четыре - подвижные, состоящие из двух секций, одна из которых прикреплена к ползуну, вторая - подвижная - зафиксирована винтом в виде барашка, и снабженные шарниром в месте контакта с направляющей подвижного телескопического стержня и фиксированного - неподвижного, при этом четыре ползуна - подвижные - имеют возможность перемещения внутри опоры, а два - нижний и верхний - фиксированные, при этом тканый резиново-матерчатый амортизатор пропущен через пять ползунов, а через шестой - верхний ползун - пропущена шпилька, механически связанная с тканым резиново-матерчатым амортизатором, на одной стороне которой выполнена лыска по всей длине, при этом на шпильку накручено по резьбе тянущее колечко, а подвижные ползуны зафиксированы на тканом резиново- матерчатом амортизаторе с возможностью перемещения вместе с ним в положениях, приближенных к оптимальным значениям при выполнении рывковых двигательных действий или в случае смены опор при подъеме штанги на грудь для толчка, нижний ползун размещен в опоре на половину диаметра нагрузочного диска штанги от основания, а на каждой опоре напротив подвижного пятого ползуна, считая снизу, горизонтального телескопического стержня установлена шкала, показывающая расчетный рост тяжелоатлета, выполняющего двигательное действие, настраиваемое с помощью тянущего колесика шкалы и стрелки, изображенной на первой секции пятого горизонтального телескопического стержня, а кронштейны, содержащие противовес, отвес, переменный резистор, размещенные на трубе грифа штанги с возможностью поддержания их горизонтального положения во время двигательного действия, при котором противовес, отвес, направленный вертикально вниз, и переменный резистор механически связаны с упомянутым подпружиненным резиновыми амортизаторами роликом и, являясь двумя периферийными датчиками блока управления и контроля, запитаны от стабилизированного источника электропитания этого блока, причем к середине грифа штанги прикреплен нерастяжимый гибкий поводок третьего периферийного датчика перемещения штанги по вертикали, огибающий блочок, закрепленный на основании, в котором сделан вырез для установки четвертого периферийного датчика тензометрической платформы для измерения силы реакции платформы при выполнении тяжелоатлетом двигательного действия, при этом блок управления и контроля оснащен персональным компьютером, имеющим в своем составе «мышь», клавиатуру, дисплей и системный блок, к USB-порту которого через четыре аналого-цифровых преобразователя подключены четыре периферийных датчика, а к общей шине системного блока персонального компьютера через три цифроаналоговых преобразователя подсоединены звуковая и световая сигнализация, при этом все операции, в том числе и математические, выполнены под управлением блока программ, введенных в персональный компьютер через дисковод системного блока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на втулке грифа надета труба, на которой закреплены две пластины Г-образных кронштейнов и переменный резистор, а на противоположной стороне относительно пластин и переменного резистора закреплена первая шпилька, на которую накручен с помощью резьбы уравнительный грузик, уравновешивающий пластины и переменный резистор, а перпендикулярно вниз на этой же трубе закреплена вторая шпилька, на которой подвижно с помощью резьбы закреплен другой груз, удерживающий всю конструкцию в горизонтальном положении.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полуось через два резиновых амортизатора механически связана с козырьками упомянутых Г-образных пластин кронштейнов с помощью двух спиц, по которым она скользит в пазах.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем на одной Г-образной пластине кронштейна установлен переменный резистор, движок которого с помощью электроизоляционной колодочки связан полуосью, а трубчатый лепесток колодочки соединен с движком переменного резистора, сам резистор запитан от стабилизированного источника электропитания, и с движка переменного резистора поступает сигнал на аналого-цифровой преобразователь через гибкий кабель.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в самой нижней части опоры размещен фиксируемый ползун, через середину которого пропущен тканый резиново-матерчатый амортизатор, закрепленный внизу ползуна с помощью кольца, планки и двух винтов, в его средней части - с помощью другого кольца, прикрепленного к тканому резиново-матерчатому амортизатору и фиксированного двумя заостренными шпильками, и к ползуну прикреплена первая секция горизонтального телескопического стержня.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем выше фиксируемого ползуна находятся три подобных подвижных ползуна, каждый из которых прикреплен к упомянутому тканому резиново-матерчатому амортизатору, пропущенному через середину ползуна с помощью кольца, приклеиванием и фиксированием двумя заостренными шпильками, и в его средней части также прикреплена первая секция горизонтального телескопического стержня.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем возле верхнего края стойки размещен второй фиксируемый ползун, через середину которого пропущена шпилька с лыской по всей длине, винтами к этому ползуну прикреплена направляющая, по которой проскальзыванием прокручивается колесико, а в его средней части прикреплена также первая секция горизонтального телескопического стержня.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем пятый подвижный ползун расположен ниже верхнего шестого ползуна и через его середину пропущен тканый резиново-матерчатый амортизатор, закрепленный вверху данного ползуна с помощью кольца, планки и двух винтов, а в его средней части - с помощью другого кольца, приклеенного к упомянутому тканому резиново-матерчатому амортизатору и фиксированного двумя заостренными шпильками, с помощью четырех трубчатых втулок, резьбовой планки, направляющей, четырех винтов и контргайки закреплена шпилька с лыской по всей длине, и в его средней части прикреплена первая секция горизонтального телескопического стержня со стрелкой.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем с фиксированным ползуном используется и фиксированный шарнир, который состоит из основы шарнира, поворачиваемой и фиксируемой на второй секции с помощью двух винтов с гайками, из разрезной медной трубки, прикрепляемой к основе шарнира двумя потайными винтами и зажимающей направляющую винтом с гайкой.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем с подвижным ползуном используется скользящий шарнир, содержащий основу шарнира, фиксируемую на второй секции с помощью двух винтов с гайками, разрезную медную трубку, прикрепляемую к основе шарнира двумя потайными винтами, и между медной трубкой и направляющей имеется зазор для обеспечения скольжения между ними.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем используется подвижный шарнир с фиксацией, содержащий основу шарнира, фиксируемую на второй секции с помощью двух винтов с гайками, подвижную часть шарнира, закрепленную на основе шарнира с помощью шплинта, и стягивающую часть, состоящую из винта с боковым срезом, пружины и гайки-барашка, при этом на внутренних поверхностях основы шарнира и подвижной части шарнира, контактирующих с направляющей, наклеен материал, обеспечивающий фиксацию.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем датчик вертикального перемещения грифа штанги состоит из двух узлов: возвратно-поступательного и измерительного, первый из которых размещен на вспомогательном основании, закрепленном на основании датчика, и содержит спиральную пружину, одним концом прикрепленную к вспомогательному основанию, а вторым - к первой оси, которая закреплена на вспомогательном основании на двух стойках и вращается с использованием скользящих подшипников, на одном конце этой оси закреплен барабан, на другом ее конце сделана проточка для резинового пассика, соединяющего механически возвратно-поступательный и измерительный узлы, причем две боковины предохраняют пружину от боковых прогибов, а на барабане одним концом закреплена и намотана на нем с натяжением гибкая нерастяжимая нить, другим концом соединенная с ограничителем, на котором она соединяется с гибким нерастяжимым поводком, и ограничитель опирается на ограничительную стойку, второй узел размещен на основании датчика и содержит шкив, жестко насаженный на вторую ось, которая закреплена с помощью контргайки с использованием двух скользящих подшипников на стойке и механически соединена муфтой с осью потенциометра, закрепленного с помощью хомутика, при этом электрически потенциометр соединен двумя проводами с источником электропитания и витой парой с аналого-цифровым преобразователем.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к спортивным тренажерам, в частности к устройствам для тренировки и обучения тяжелоатлетов.

Известно тренировочное устройство [1], конструкция которого ориентирована на искусственное задание параметров движения штанги по расчетным траекториям. Оно включает в себя четыре блока: опорный, нагрузочный, блок установки и задания перемещения спортивной штанги и блок размещения спортсмена. Опорный блок состоит из основания, из двух прямоугольных рам, установленных на нем вертикально и параллельно одна другой при помощи крепежных скоб и жестко соединенных верхними концами штанги. В каждой раме установлены с зазором относительно друг друга и параллельно друг другу две стойки. В нижней части рамы между ее стороной и стойкой выполнено окно. Между стойкой и стороной каждой рамы внизу неподвижно закреплена поперечина, а вверху - две поперечины с возможностью перемещения вдоль них и фиксации их положения при помощи закрепленных на концах ползунов и фиксаторов, устанавливаемых в соосных отверстиях в стойке и стороне рамы соответственно. Нагрузочный блок содержит гриф спортивной штанги, держатель пирамиды с рукояткой, диски к ним, методическую палочку и сменные резиновые амортизаторы, несущие на одних своих концах съемные кольца для установки на свободных концах грифа штанги и методической палочки, а на других многозвенные цепи для закрепления при помощи крюка на основании. Блок установки и задания перемещения штанги (или методической палочки) содержит прямолинейные направляющие, образованные стойкой и стороной рамы с установленным в нем ползуном, стопором движения штанги, а также нижние, средние, верхние съемные криволинейные направляющие для перемещения штанги (изогнутые по форме эталонной траектории соответствующего участка ее движения в соревновательных упражнениях) и три пары щитов с вырезанными в них эталонными траекториями (полными) движения штанги с учетом роста обучающегося, жестко закрепляемые в рамах.

Направляющие установлены с возможностью изменения угла их наклона к основанию к каждой раме при помощи неподвижной поперечины и стойки, в которых установлены два ползуна, шарнирно соединенных с направляющими, соответственно с фиксаторами их положения, вставляемыми в соосные отверстия в них. Блок размещения спортсмена содержит конструируемое на основании между рамами разборное возвышение для размещения атлета стоя, составленное из плит одинакового размера, с плитами подставок, и опору для размещения атлета сидя и в наклоне, состоящую из вертикальной опорной рамы, несущей симметрично установленные в ее противоположных сторонах валики для закрепления голеней и стоп.

Достоинства этого устройства:

- во-первых, отработка двигательных действий при выполнении тяжелоатлетами и пауэрлифтерами соревновательных движений как по частичной, так и по полной амплитуде перемещения спортивной штанги;

- во-вторых, отработка атлетом двигательных действий при оказании сопротивления движению спортивной штанги;

- в-третьих, отработка атлетом двигательных действий при различных режимах работы мыши;

- в-четвертых, возможность использования специально подготовительных и профилактических упражнений.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, относительная сложность устройства;

- во-вторых, отсутствие возможности измерения силовых и пространственных характеристик движения как штанги, так и атлета;

- в-третьих, отсутствие возможности регистрировать и рассматривать двигательное действие после выполнения упражнения;

- в-четвертых, нет возможности измерения реакции опоры при выполнении атлетом двигательного действия.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство [2], которое содержит закрепленное на помосте основание, несущие опоры в виде стоек. На ползунах стоек закреплены телескопические горизонтальные стержни, несущие выполненные из гибких элементов направляющие. Высота установки стержней и их длина фиксируются винтами после придания профилю направляющей формы, соответствующей траектории движения штанги от начала движения до момента начала ухода спортсмена под штангу в рывке и подъем на грудь. Направляющие связаны с торцами стержней потайными винтами.

На каждой втулке грифа штанги посредством винта закреплена труба, несущая кронштейны в виде Г-образных пластин с пазами. В пазах размещены полуоси ролика. Полуоси ролика через пружины связаны с козырьками Г-образных пластин. Вдоль паза в пластине выполнены ряды отверстий для фиксации на разном расстоянии один от другого двух микропереключателей, закрепленных на упорах и расположенных на противоположных от полуоси сторонах. Микропереключатели электрическими проводами соединены соответственно со световым и звуковым сигнализаторами, например с индикаторной лампой и электрическим звонком.

Достоинствами этого устройства являются:

- во-первых, ширина коридора, на котором происходит подача световой и звуковой сигнализаций, регулируется в зависимости от уровня совершенства движения атлета в упражнениях;

- во-вторых, при необходимости создания условий, при которых не предусматриваются отклонения движения штанги от заданной траектории, функция пружин устраняется. Выполнение упражнений в таких условиях целесообразно на первых этапах обучения;

- в-третьих, его универсальность, заключающаяся в том, что в нем может быть заложена траектория (для любого атлета) в соответствии с квалификацией и антропометрическими данными спортсмена;

- в- четвертых, в него могут закладываться разные шаблоны (траектории), построенные с учетом всех факторов, от которых они зависят.

Недостатками данного устройства являются следующие:

- кронштейн практически наглухо закрепляется на втулке грифа штанги и она ограничивается во вращении, что создает трудности в выполнении упражнения;

- так, как используют пружины, они имеют ограничения в растяжении (модуль Юнга) и их деформация изменяется;

- нет возможности зарегистрировать двигательное действие, чтобы потом разобраться в правильности его выполнения;

- нет датчика силы, с которой атлет выполняет двигательное действие;

- трудность перестраивания устройства под каждого спортсмена, которое осуществляется с помощью стержней в соответствии с антропометрическими его данными.

Задачей изобретения является повышение качества обучения начинающих тяжелотлетов путем освоения ими движения штанги по правильной траектории с самого начала и при минимальной затрате ими энергоресурсов.

Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в устройстве для тренировки и обучения начинающих тяжелоатлетов, содержащем основание с опорами, несущими направляющие регулируемого профиля для грифа штанги, и подпружиненные элементы для ее взаимодействия с направляющими, электрически связанные с сигнализаторами отклонения штанги от направляющих, выполненных в виде роликов с полуосями, размещенных в пазах кронштейнов, смонтированных на каждой втулке грифа штанги, при этом указанные направляющие выполнены из гибких элементов, связанных с опорами посредством регулируемых по высоте опор горизонтальных телескопических стержней, достигается тем, что в него дополнительно введены блок управления и контроля, блок программ и две подставки, имеющие возможность регулируемого перемещения перпендикулярно грифу штанги в горизонтальной плоскости, а указанные опоры выполнены сменными для обучения тяжелоатлетов отдельно рывковым двигательным действиям и отдельно подъему штанги на грудь в толчке, причем у каждой опоры сделан неполный разрез сверху до низу, не ниже половины диаметра нагрузочного диска штанги от основания, каждая опора имеет шесть горизонтальных телескопических стержней, два из которых неподвижные, а четыре подвижные, состоящие из двух секций, одна из которых прикреплена к ползуну, вторая - подвижная зафиксирована винтом в виде барашка, и снабженные шарниром в месте контакта с направляющей подвижного телескопического стержня и фиксированного-неподвижного, при этом четыре ползуна - подвижные имеют возможность перемещения внутри опоры, а два - нижний и верхний-фиксированные, при этом тканый резиново матерчатый амортизатор пропущен через пять ползунов, а через шестой верхний ползун пропущена шпилька, механически связанная с тканым резиново-матерчатым амортизатором, на одной стороне которой выполнена лыска по всей длине, при этом на шпильку накручено по резьбе тянущее колечко, а подвижные ползуны зафиксированы на тканом резиново-матерчатом амортизаторе с возможностью перемещения вместе с ним в положениях, приближенных к оптимальным значениям при выполнении рывковых двигательных действий или в случае смены опор при подъеме штанги на грудь для толчка, нижний ползун размещен в опоре на половину диаметра нагрузочного диска штанги от основания, а на каждой опоре напротив подвижного пятого ползуна, считая снизу, горизонтального телескопического стержня установлена шкала, показывающая расчетный рост тяжелоатлета, выполняющего двигательное действие, настраиваемое с помощью тянущего колесика шкалы и стрелки, изображенной на первой секции пятого горизонтального телескопического стержня, а кронштейны, содержащие противовес, отвес, переменный резистор, размещенные на трубе грифа штанги с возможностью поддержания их горизонтального положения во время двигательного действия, при котором противовес, отвес, направленный вертикально вниз, и переменный резистор механически связаны с упомянутым подпружиненным резиновыми амортизаторами, роликом и, являясь двумя периферийными датчиками блока управления и контроля, запитаны от стабилизированного источника электропитания этого блока, причем к середине грифа штанги прикреплен нерастяжимый гибкий поводок третьего периферийного датчика перемещения штанги по вертикали, огибающий блочок, закрепленный на основании, в котором сделан вырез для установки четвертого периферийного датчика тензометрической платформы для измерения силы реакции платформы при выполнении тяжелоатлетом двигательного действия, при этом блок управления и контроля оснащен персональным компьютером, имеющим в своем составе «мышь», клавиатуру, дисплей и системный блок, к USB- порту которого через четыре аналого-цифровых преобразователя подключены четыре периферийных датчика, а к общей шине системного блока персонального компьютера через три цифроаналоговых преобразователя подсоединены звуковая и световая сигнализация, при этом все операции, в том числе и математические, выполнены под управлением блока программ, введенных в персональный компьютер через дисковод системного блока. На втулке грифа надета труба, на которой закреплены две пластины Г-образных кронштейнов и переменный резистор, а на противоположной стороне относительно пластин и переменного резистора закреплена первая шпилька, на которую накручен с помощью резьбы уравнительный грузик, уравновешивающий пластины и переменный резистор, а перпендикулярно вниз на этой же трубе закреплена вторая шпилька, на которой подвижно с помощью резьбы закреплен другой груз, удерживающий всю конструкцию в горизонтальном положении. Полуось через два резиновых амортизатора механически связана с козырьками упомянутых Г-образных пластин кронштейнов с помощью двух спиц, по которым она скользит в пазах. На одной Г-образной пластине кронштейна установлен переменный резистор, движок которого с помощью электроизоляционной колодочки связан полуосью, а трубчатый лепесток колодочки соединен с движком переменного резистора, сам резистор запитан от стабилизированного источника электропитания, и с движка переменного резистора поступает сигнал на аналоговый преобразователь через гибкий кабель. В самой нижней части опоры размещен фиксируемый ползун, через середину которого пропущен тканый резиново-матерчатый амортизатор, закрепленный внизу ползуна с помощью кольца, планки и двух винтов, в его средней части с помощью другого кольца, прикрепленного к тканому резиново-матерчатому амортизатору и фиксированного двумя заостренными шпильками, и к ползуну прикреплена первая секция горизонтального телескопического стержня. Выше фиксируемого ползуна находятся три подобных подвижных ползуна, каждый из которых прикреплен к упомянутому тканому резиново-матерчатому амортизатору, пропущенному через середину ползуна с помощью кольца, приклеиванием и фиксированием двумя заостренными шпильками, и в его средней части также прикреплена первая секция горизонтального телескопического стержня. Возле верхнего края стойки размещен второй фиксируемый ползун, через середину которого пропущена шпилька с лыской по всей длине, винтами к этому ползуну прикреплена направляющая, по которой проскальзыванием прокручивается колесико, а в его средней части прикреплена также первая секция горизонтального телескопического стержня. Пятый подвижный ползун расположен ниже верхнего шестого ползуна и через его середину пропущен тканый резиново-матерчатый амортизатор, закрепленный вверху данного ползуна с помощью кольца, планки и двух винтов, а в его средней части - с помощью другого кольца, приклеенного к упомянутому тканому резиново-матерчатому амортизатору и фиксированного двумя заостренными шпильками, с помощью четырех трубчатых втулок, резьбовой планки, направляющей, четырех винтов и контргайки закреплена шпилька с лыской по всей длине, и в его средней части прикреплена первая секция горизонтального телескопического стержня со стрелкой. С фиксированным ползуном используется и фиксированный шарнир, который состоит из основы шарнира, поворачиваемой и фиксируемой на второй секции с помощью двух винтов с гайками, из разрезной медной трубки, прикрепляемой к основе шарнира двумя потайными винтами и зажимающей направляющую винтом с гайкой. С подвижным ползуном используется скользящий шарнир, содержащий основу шарнира, фиксируемую на второй секции с помощью двух винтов с гайками, разрезную медную трубку, прикрепляемую к основе шарнира двумя потайными винтами, и между медной трубкой и направляющей имеется зазор для обеспечения скольжения между ними. Используется подвижный шарнир с фиксацией, содержащий основу шарнира, фиксируемую на второй секции с помощью двух винтов с гайками, подвижную часть шарнира, закрепленную на основе шарнира с помощью шплинта, и стягивающую часть, состоящую из винта с боковым срезом, пружины и гайки-барашка, при этом на внутренних поверхностях основы шарнира и подвижной части шарнира, контактирующих с направляющей, наклеен материал, обеспечивающий фиксацию.

Датчик вертикального перемещения грифа штанги состоит из двух узлов: возвратно-поступательного и измерительного, первый из которых размещен на вспомогательном основании, закрепленном на основании датчика, и содержит спиральную пружину, одним концом прикрепленную к вспомогательному основанию, а вторым к первой оси, которая закреплена на вспомогательном основании на двух стойках и вращается с использованием скользящих подшипников, на одном конце этой оси закреплен барабан, на другом ее конце сделана проточка для резинового пассика, соединяющего механически возвратно-поступательный и измерительный узлы, причем две боковины предохраняют пружину от боковых прогибов, а на барабане одним концом закреплена и намотана на нем с натяжением гибкая нерастяжимая нить, другим концом соединенная с ограничителем, на котором она соединяется с гибким нерастяжимым поводком, и ограничитель опирается на ограничительную стойку, второй узел размещен на основании датчика и содержит шкив, жестко насаженный на вторую ось, которая закреплена с помощью контргайки с использованием двух скользящих подшипников на стойке и механически соединена муфтой с осью потенциометра, закрепленного с помощью хомутика, при этом электрически потенциометр соединен двумя проводами с источником электропитания и витой парой с аналого-цифровым преобразователем.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами.

На фиг.1 и 2 показаны устройство и его подключение к средствам вычислительной техники; на фиг.3 - траектория движения штанги в рывке (А) и при поднимании на грудь для толчка (Б); на фиг.4 - параметры подъема штанги в рывке (А) и поднимании на грудь для толчка (Б); на фиг.5 - параметры траектории движения штанги для атлетов расчетного роста 140 см (А) и 175 см (Б) и их сравнение (В); на фиг.6, 7 - кронштейн, виды А и Б;

на фиг.8 показаны ползуны: на фиг.8А - первый фиксируемый ползун, на фиг.8Б - первый подвижный ползун, на фиг.8В - пятый подвижный ползун со шпилькой, на фиг.8Г - шестой фиксируемый ползун со шпилькой;

на фиг.9 приведены горизонтальные телескопические стержни: фиг.9А - фиксируемый шарнир, фиг.9Б - скользящий шарнир, фиг.9В - подвижный шарнир с фиксацией.

на фиг.10 показано одно из возможных устройств датчика вертикального перемещения штанги.

Заявляемое устройство (фиг.1 и 2) содержит закрепленное на помосте 1 основание 2, несущие опоры 3, 4, выполненные в виде двух сменных стоек. На ползунах 5, 6, 7, 8, 9, 10, например, опоры З, аналогично на опоре 4 закреплены горизонтальные телескопические стержни 11, 12, 13, 14, 15, 16, которые несут выполненную из гибкого прочного материала направляющую 17. Направляющая 17 крепится к горизонтальным телескопическим стержням 11, 12, 13, 14, 15, 16 с помощью шарниров: на горизонтальных телескопических стержнях 11 и 16 - с помощью фиксирующих шарниров 18, а на горизонтальных телескопических стержнях 12, 13, 14, 15 - скользящими шарнирами 19. Каждый горизонтальный телескопический стержень, например 12, состоит из двух секций, одна из которых прикреплена к ползуну 6, вторая подвижная фиксируется винтом-барашком и снабжена скользящим шарниром 19 в месте контакта с направляющей 17. При этом четыре ползуна 6, 7, 8, 9 - подвижные и перемещаются внутри опоры 3, два ползуна - нижний 5 и верхний 10 - фиксированы. Через пять ползунов 5, 6, 7, 8, 9 пропущен тканый резиново-матерчатый амортизатор 20, а через шестой верхний 10 ползун пропущена шпилька 21, механически связанная с ползуном 9 и с тканым резиново-матерчатым амортизатором 20. На одной ее стороне сделана лыска по всей длине и на шпильку 21 накручено по резьбе тянущее колесико 22. При этом подвижные ползуны 6, 7, 8, 9 зафиксированы на тканом резиново-матерчатом амортизаторе 20 и перемещаются вместе с ним в положениях, приближенных к оптимальным значениям при выполнении рывковых двигательных действий или в случае смены опор 3,4 - при подъеме штанги на грудь для толчка. И все выполнено относительно нижнего неподвижного ползуна 5.

На концах штанги 23 надеты две трубы 24, 25, несущие Г-образные кронштейны с пластинами 26, 27 и 28, 29, переменные резисторы 30, 31. В Г-образных кронштейнах с пластинами 26, 27 и 28, 29 сделаны пазы 32, 33. В этих пазах размещены полуоси 34, 35, на которые надеты ролики 36, 37. Полуоси 34 и 35 через резиновые амортизаторы 38, 39 и 40, 41 связаны с козырьками Г-образных кронштейнов 26, 27 и 28, 29. Кронштейны с пластинами 26, 27 и 28, 29 выполнены так, что поддерживают их горизонтальное положение во время двигательного действия. Конструктивно это выполнено следующим образом: на трубе 24 (25), в скобках обозначены соответствующие элементы на втором конце штанги, на противоположной стороне относительно пластин кронштейнов 26, 27 (28, 29) закреплена первая шпилька 42 (43), на которой накручен по резьбе уравнительный грузик 44(45), уравновешивающий пластины кронштейнов 26, 27 (28, 29) и резистор 30(31), а перпендикулярно вниз на трубе 24 (25) закреплена вторая шпилька 46 (47), на которой по резьбе закреплен груз 48 (49), удерживающий всю конструкцию в горизонтальном положении. К середине грифа штанги 23 прикреплен нерастяжимый гибкий поводок 50 третьего периферийного датчика вертикального перемещения 51 штанги 23, пропущенный через блочок 52, закрепленный на основании 2. В помосте 1 и основании 2 сделан вырез для установки четвертого периферийного датчика - тензометрической платформы 53 для измерения силы реакции платформы при выполнении тяжелоатлетом двигательного действия. Таким образом, в блок управления и контроля входят четыре периферийных датчика: первый и второй на резисторах 30, 31 соответственно, третий 51 также на переменном резисторе и четвертый периферийный датчик 53 - на основе тензометрической платформы. Для удобства тяжелоатлета и задания первоначального момента двигательного действия применены две подставки 54 (55) под гриф штанги, регулируемые по перемещению перпендикулярно грифу штанги в горизонтальной плоскости и фиксируемые гайками-барашками 56, 57 (58, 59) и болтами 60, 61 (62, 63). Блок управления и контроля также оснащен персональным компьютером 64, имеющим в своем составе «мышь» 65, клавиатуру 66, дисплей 67 и системный блок 68, к USB - порту 69 которого через четыре аналого-цифровых преобразователя (АЦП) 70, 71, 72, 73 подключены датчики: через АЦП 70 - резистор 30, гибкий кабель 74, разъем 75; через АЦП 71 - резистор 31, гибкий кабель 76, разъем 77; через АЦП 72 - резистор датчика вертикального перемещения 51; через АЦП 73 - датчик - тензометрическая платформа 53. К общей шине 78 системного блока 68 персонального компьютера 64 через цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 79, 80, 81 подсоединены световая сигнализация 82, в состав которой входит световой логический узел 83 и сигнализатор 84, например индикаторная лампа и звуковая сигнализация 85, в состав которой входят звуковой логический узел 86 и звуковой сигнализатор 87, например звонок. Все узлы, требующие электропитания, подключены к стабилизированному источнику питания 88. Работает устройство и выполняет все операции под управлением программ, размещенных на диске или дискете, вставляемых в дисковод системного блока 68 персонального компьютера 64. Кроме того, на каждой опоре напротив подвижного пятого, считая снизу, телескопического стержня 15 установлена шкала 89, показывающая расчетный рост каждого атлета, выполняющего двигательное действие, настраиваемое с помощью упомянутого колесика 22, шкалы 89 и стрелки 90, изображенной на этом телескопическом стержне. Крепление опор 3, 4 к основанию 2 осуществляется с помощью болтов с гайками-барашками 91, 92, 93, 94 опоры 3 и 95, 96, 97, 98 опоры 4 соответственно.

Перед рассмотрением работы устройства необходимо остановиться на некоторых теоретических предпосылках его разработки.

Известно, что в каждом классическом упражнении тяжелой атлетики имеются ведущие фазы, составляющие его техническую основу [3, с.3]. Это подъем штанги до подседа в рывке и толчке, выталкивание штанги от груди и др. Перечисленные фазы следует выполнять максимально точно. Тогда оптимальной будет и траектория перемещения штанги, а развиваемые спортсменом усилия, направленные на подъем, будут использоваться максимально. Следовательно, чтобы совершенствоваться в рывке и толчке, необходимо знать не только рациональные движения звеньев тела, но и рациональную траекторию движения поднимаемой штанги. Мы не будем разбираться в подробности рационального движения звеньев тела, а сосредоточим внимание на рациональных траекториях движения штанги.

Положения тяжелоатлетов на старте зависят от роста спортсмена и пропорций звеньев его тела и поэтому значительно различаются. Однако главное условие - после выполнения подготовительных действий или без них, в самый последний момент перед отрывом штанги от помоста, атлет должен принять такое положение, чтобы его плечи были на одной линии с грифом. Подъем штанги (первая фаза тяги) начинается с того, что штангу отделяют от помоста (основания) спокойно, но в последующем ее движение должно быть равноускоренным. Гриф штанги расположен над серединой ступни или ближе к пяткам. Когда сгибание коленей и подведение их под гриф прекращается, гриф штанги должен находиться на уровне 1/3-2/3 длины бедра и достигать максимального приближения к спортсмену, которое равно в среднем от 4 до 10 см и более. Проекция грифа находится над серединой ступни или ближе к пяткам.

Пройденный штангой путь в этот момент составляет (фиг.3): в рывке в среднем 30% общего пути вверх (фиг.3А), в толчке (при поднимании штанги на грудь) в среднем 35% общего пути вверх (фиг.3Б). Если сравнить положения штанги в момент ее наибольшего приближения к спортсмену в рывке и толчке (при поднимании на грудь) у одних и тех же атлетов, то в первом случае штанга находится в среднем на 4 см выше, чем во втором (фиг.3). Это связано с разницей в ширине захвата грифа штанги.

Вторая заключительная фаза тяги - подрыв выполняется одновременными усилиями мышц ног и туловища с последующим включением мышц рук. Атлет разгибает туловище и поднимается на носки. В момент подъема на носки плечевой пояс, гриф штанги и плюснефаланговые суставы должны находиться на одной вертикали. Если в этот момент плечевой пояс будет находиться впереди или сзади вертикальной линии относительно исходного положения, полной реализации мышечных усилий, направленных на подъем штанги, достигнуть невозможно [3].

К концу тяги штанга должна получить вертикальную скорость, равную при поднимании на грудь в толчке 1,4-1,8 м/с, а в рывке 1,7-2,2 м/с. При этом штангу необходимо поднимать на 2-2,5 см впереди относительно плюснефаланговых суставов.

Подъем штанги до подседа должен выполняться в двухтактном ритме с акцентом на вторую фазу тяги - подрыв.

При выполнении второй фазы тяги штанга достигает наибольшего удаления от спортсмена, равного в среднем 2-2,5 см, когда проходит путь: в рывке - равный в среднем 80% общего пути вверх (фиг.3А), в толчке (при поднимании на грудь) - равный 78% общего пути вверх (фиг.3Б). В конце подрыва атлет находится в выпрямленном и несколько отклоненном положении. Для успешного подседа необходимо, чтобы штанга после подрыва продолжала некоторое время двигаться по инерции вверх. Этот отрезок времени используется для подседа.

Уход в подсед выполняется не только под действием силы тяжести тела спортсмена, но и в результате активного его воздействия на штангу. Во время ухода в подсед траектория движения штанги искривляется в направлении назад и заканчивается петлей.

Вернемся к подрыву. Подрыв должен носить «взрывной» характер [4, с.8]. В процессе подрыва происходит быстрое разгибание ног и туловища с последующим вставанием на носки, подниманием плечевых суставов вверх и немного назад. Большинством атлетов подрыв в рывке выполняется за 0,15-0,25 с, а при поднимании штанги на грудь для толчка - за 0,1-0,2 с.

В связи с перемещением всей системы атлет-штанга в направлении новой опоры, ограниченной носками, штанга при подрыве движется вначале по дуге вперед от спортсмена, а затем почти вертикально вверх. В конце подрыва тело атлета выпрямлено и несколько отклонено назад.

К концу тяги вертикальная скорость движения штанги в зависимости от весовой категории и роста атлета должна быть равна: при поднимании на грудь для толчка 1,4-1,8 м/с, в рывке - 1,7-2,1 м/с.

В заключительный момент подрыва, когда спортсмен поднимается на носки, центр тяжести его тела смещается в направлении назад, однако в результате смещения штанги вперед общий центр тяжести остается под опорой.

При выполнении второй фазы тяги штанга, как указывалось ранее, смещается на 2-2,5 см вперед относительно плюснефаланговых суставов [4, с.8]. Наблюдаются различия траектории движения штанги в тяге при рывке и толчке. При поднимании штанги на грудь для толчка траектория ее движения в самом начале круче, чем в рывке.

Описанная техника подъема штанги в тяге является оптимальной для атлетов нормального телосложения (мезоморфного типа), у которых проекция грифа на старте приходится на плюснефаланговые суставы, а штанга берется нормальным хватом. Естественно, не все атлеты принимают такое положение на старте. По-разному они берутся за штангу - одни используют более широкий захват, другие более узкий. А это ведет к изменению параметров перемещения тела атлета и штанги. Но общие закономерности остаются теми же.

После того как атлет выполнит вторую фазу тяги (подрыв), он подводит туловище под штангу и делает подсед. Чтобы подсед был успешным, штанга после подрыва должна продолжать некоторое время двигаться по инерции вверх. Этот отрезок времени используется для подседа. Он не должен выполняться преждевременно (до окончания подрыва), так как это снижает степень реализации силовых возможностей, направленных на подъем штанги. Подсед начинается не только под действием силы тяжести тела, но и в результате активного взаимодействия спортсмена со штангой. Сам подсед, поведение туловища и подворот рук под гриф должны выполняться максимально быстро. Во время подседа активную работу производят мышцы рук. Используя вначале силу мышц сгибателей, а затем разгибателей рук, атлет упирается в гриф и подводит туловище под штангу. Чем больше усилия рук, тем выше будет скорость ухода в подсед.

При переходе в подсед, в момент погашения скорости движения тела атлета, возникает большая инерционная сила [4, с.9]. Эта сила через руки приложена к грифу и действует в направлении движения штанги, способствуя ее подъему. Поэтому чем быстрее будет выполняться подсед, тем больший вес можно поднять. Центр тяжести спортсмена перемещается не только вниз, но и несколько вперед, вызывая компенсаторно исправление траектории движения штанги вверх-назад.

Атлет приходит в указанное выше положение не сразу, а вначале несколько сгибает и опускает туловище из более высокого положения. Амортизационная часть ухода начинается в момент, когда штанга прекращает движение вверх. В способе «разножка» это совпадает с постановкой ног на помост после безопорной фазы, а при способе «ножницы» - с постановкой ноги, выставляемой вперед, или с положением, когда гриф штанги ложится на грудь. Нарастающему давлению вниз противопоставляется в основном сила ног.

Сразу после подрыва спортсмен некоторое время опирается ногами, затем находится в безопорном положении, после чего ноги ставятся на помост. Атлет опирается ногами о помост в рывке примерно 0,02-0.07 с, в толчке (при поднимании штанги на грудь) - 0,05-0,15 с. Безопорная часть подседа длится в рывке 0,15-0,33 с, в толчке - 0,1-0,2 с. Амортизационная часть подседа продолжается в рывке 0,15-0,35 с., в толчке - 0,3-0,6 с. Высота подъема штанги в рывке составляет от 70 до 78% роста атлета, в среднем 74%, при поднимании на грудь для толчка от 56 до 64% роста атлета, в среднем 66% [4, с.10] (см. фиг.4). При выполнении рывка и поднимания на грудь для толчка способом «ножницы» штанга фиксируется, как правило, на большей высоте.

Определим аналитические выражения для нахождения траектории движения штанги в рывке и толчке.

Рывок. Высота подъема штанги составляет от 70 до 78% роста атлета, в среднем 74%, то есть 0,74 Н, где Н - рост спортсмена.

Путь, пройденный штангой, за вычетом половины диаметра диска нагрузки (Дд) штанги: в середине первой фазы составляет в среднем 30% от начала движения вверх, то есть (0,74 Н - 0,5 Дд)×0,3 при приближении в среднем на 6 см, в середине второй фазы тяги, когда штанга достигает наибольшего удаления от спортсмена 2-2,5 см, равный (0,74 Н - 0,5 Дд)×0,8; точка на условной нулевой линии между первой и второй фазами тяги - (0,74 Н - 0,5 Дд)×0,6.

Толчок. Высота подъема штанги от 54 до 64% роста атлета, в среднем 60% от помоста (основания), то есть 0,6 Н.

Путь, пройденный штангой, за вычетом половины диаметра нагрузки (Дд) штанги: в середине первой фазы, когда приближение штанги к спортсмену равно 6 см, составляет 35%, то есть (0,6 Н - 0,5 Дд)×0,35; в середине второй фазы, когда штанга достигает наибольшего удаления в среднем 2-2,5 см от атлета, она проходит 78% общего пути вверх, то есть (0,6 Н - 0,5 Дд)×0,78; точка на условной нулевой линии между первой и второй фазами тяги (0,6 Н - 0,5 Дд)×0,66.

Интерес представляют сами траектории и их соотношение для двух атлетов разного роста, например H₁=140 см и Н₂=175 см, в рывке и толчке (подъеме на грудь для толчка). Результаты расчетов приведены на фиг.5: в рывке - на фиг.5А, в толчке - на фиг.5Б и на фиг.5В - их сравнение.

Устройством пользуются следующим образом.

Тренер определяет, какое двигательное действие будут отрабатывать тяжелоатлеты. При отработке рывка на основание 2 устанавливают соответствующие стойки 3 и 4 и закрепляют винтами-барашками 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98. С помощью ростомера определяют рост атлета. С помощью колесика 22, накрученного на шпильку 21, шкалы 89 и стрелки 90 устанавливают расчетное значение для атлета данного роста. Ползуны 6, 7, 8 автоматически займут необходимые места в стойке 3. На подставки 54, 55 устанавливают штангу 23, приведя в соприкосновение ролики 36 и 37 с направляющими 17 на обеих стойках 3,4. Ролики 36 (37) размещены на полуосях 34 (35), которые через резиновые амортизаторы 38, 39 (40, 41) связаны с козырьками Г-образных пластин кронштейнов 26, 27 (28, 29), подпружинивая ролики 36 (37). С помощью уравновешивающих грузиков 44 (45), размещенных на первой шпильке 42 (43), уравновешивают кронштейны 26, 27 (28, 29) и резистор 30 (31), после чего с помощью грузика 48 (49), размещенного на второй шпильке 46 (47), добиваются горизонтального положения этой конструкции при движении штанги вверх. Полуось 34 (35) механически связана с движком переменного резистора 30 (31), который снимает потенциал с этого резистора. Это два периферийных датчика, информация с них воспринимается и анализируется в блоке управления и контроля при подъеме штанги по направляющим 17. К середине грифа штанги 23 прикреплен нерастяжимый гибкий поводок 50 третьего периферийного датчика перемещения по вертикали 51 штанги 23, пропущенный через блочок 52, закрепленный на основании 2. С него снимают информацию о перемещении штанги 23 по вертикали. Наконец, в помосте 1 и основании 2 сделан вырез для установки четвертого периферийного датчика - тензометрической платформы 53 для измерения силы реакции платформы 53 при выполнении тяжелоатлетом двигательного действия. Таким образом, в блок управления и контроля входят четыре периферийных датчика, позволяющих получить информацию о траектории движения штанги и силовых характеристиках движения. Для этого необходим персональный компьютер 64, имеющий в своем составе «мышь» 65, клавиатуру 66, дисплей 67 и системный блок 68, к USB - порту 69 которого через четыре аналого-цифровых преобразователя (АЦП) 70, 71, 72, 73 подключены периферийные датчики: через АЦП 70 - разъем 75, гибкий кабель 74, резистор 30; через АЦП 71 - разъем 77, гибкий кабель 76, резистор 31; через АЦП 72 - резистор датчика вертикального перемещения 51 штанги; и через АЦП 73 - датчик тензометрической платформы 53. Информация от периферийных датчиков - резисторов 30 и 31, датчика вертикального перемещения 51 и датчика тензометрической платформы 53 обрабатывается в системном блоке 68 по программе блока программ, вводимого в персональный компьютер 64 через дисковод системного блока 68, и выводится результат через цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 79, 80, 81, подключенные к общей шине 78 системного блока 68 персонального компьютера 64. Через ЦАП 79 и 80 подключена световая сигнализация 82, в состав которой, кроме ЦАП 79 и 80, входят светологический узел 83 и световая сигнализация 84, например индикаторная лампа, а через ЦАП 81 - звуковая сигнализация 85, в состав которой, кроме ЦАП 81, входят звуковой логический узел 86 и звуковой сигнализатор 87 например, звонок.

Диапазон допустимых отклонений движения штанги от заданной траектории определяется программами с помощью резисторов 30 и 31, вернее по разности потенциалов на этих резисторах.

В процессе подъема штанги (рывок, подъем на грудь, тяги рывковые и толчковые) ролики 36 и 37, вращаясь вдоль направляющих 17, поднимаются вместе со штангой. Контакт роликов 36 и 37 с направляющими 17 обеспечивается использованием резиновых амортизаторов 38, 39.

Предположим, что допустимые отклонения от заданной траектории вперед или назад 2 см являются нормой. С учетом этого программно устанавливается на резисторах 30 и 31 заданная зона потенциалов, где могут находиться движки резисторов 30 и 31. Если во время подъема штанги происходит отклонение от заданной траектории, то происходит приближение движка резистора 30 или 31 к границе заданной зоны.

При отклонении движения штанги назад или перекосе от заданной траектории ролики 36 и 37, а вместе с ними и движки резисторов 30 и 31 приближаются к задней границе заданной зоны и, наоборот, при отклонении движения штанги вперед от заданной траектории или перекосе ролики 36 и 37, а вместе с ними и движки резисторов 30 и 31 приближаются к передней границе заданной зоны. Возможно, что при перекосе одна сторона приблизится к задней границе заданной зоны, а другая - к передней границе заданной зоны. При пересечении допустимой задней границы загорается лампа, сигнализирующая о том, что граница допустимого отклонения пересечена (произошла ошибка). При отклонении движения штанги больше нормы в обратном направлении срабатывает звуковая сигнализация. При перекосе могут одновременно загореться лампа и сработать звуковая сигнализация.

Ширина коридора, на котором происходит подача световой и звуковой сигнализации, регулируется в зависимости от уровня совершенства движения в перечисленных упражнениях. Эта регулировка осуществляется программно. При необходимости создания условий, при которых не предусматривается отклонение движения штанги от заданной траектории, функция амортизаторов 38 и 39 устраняется. Это достигается заданием соответствующей зоны допустимых значений, что устраняется движением роликов 36 и 37 в сагиттальной плоскости. Выполнение упражнений в таких условиях целесообразно на первых этапах обучения.

Применение в блоке управления и контроля персонального компьютера 64, кроме перечисленного, позволяет получать и регистрировать информацию о параметрах движения штанги благодаря тому, что сигналы с периферийных датчиков поступают на АЦП 70, 71, 72, 73, где преобразуются в числовые коды, которые через интерфейс поступают в память персонального компьютера 64 для последующей обработки с помощью комплекса программ блока программ.

В комплекс программ автоматизированной обработки информации входят автоматический ввод и регистрация данных, предварительная обработка сигналов (сглаживание), тарировка входных сигналов, вывод графического изображения входных сигналов, математическая обработка характеристик выполняемых спортивных упражнений.

Программа математической обработки характеристик спортивного упражнения позволяет выполнять расчет следующих биомеханических параметров: длительности всего движения и отдельных его фаз, величины перемещения и скорости движения штанги, силы реакции платформы при двигательном действии и по пиковым значениям, импульса силы реакции платформы и всего движения, его фаз.

Рассмотрим подробнее устройство и работу отдельных узлов.

Кронштейны. На грифе штанги 23 (фиг.6) перед втулкой 99 свободно надета с правой стороны труба 25, несущая пластины кронштейнов 28, 29, выполненные в виде Г-образных пластин с пазами 32, 33. В пазах 32, 33 размещена полуось 35, на которую надет ролик 37. Полуось 35 через резиновые амортизаторы 40, 41 механически связана с козырьками Г- образных пластин 28, 29. Она также механически связана с ними с помощью спиц 100, 101, по которым полуось 35 скользит в пазах 32, 33. Кронштейны выполнены так, что поддерживается их горизонтальное положение во время двигательного действия. Конструктивно это осуществлено следующим образом: на трубе 25, на противоположной стороне относительно пластин кронштейнов 28, 29 и резистора 31, закреплена первая шпилька 43, на которую накручен с помощью резьбы уравнительный грузик 45, уравновешивающий пластины кронштейнов 28, 29 и переменный резистор 31, а перпендикулярно вниз на этой же трубе (фиг.7) закреплена вторая шпилька 47, на которой подвижно с помощью резьбы закреплен груз 49, удерживающий всю конструкцию в горизонтальном положении. На одной пластине кронштейна, например, 28 установлен резистор 31, движок 105 которого с помощью электроизоляционной колодочки 103 связан с полуосью 35, трубчатый лепесток 104 соединен движком 105 резистора 31, а сам резистор 31 запитан от стабилизированного источника электропитания 88 (см. фиг.1), и от движка 105 переменного резистора 31 поступает сигнал на АЦП 71 через гибкий кабель 76. Аналогично построен и соединен кронштейн на левом конце грифа 23.

Работают кронштейны в составе устройства следующим образом.

Гриф штанги атлет кладет на подставки 54, 55 и выставляет их таким образом, чтобы обе направляющие 17 касались роликов 36, 37 и полуосей 34, 35 и находились приблизительно посередине пазов 32, 33, то есть резиновые амортизаторы 38, 39 и 40, 41 были натянуты. При этом значения потенциалов на движках 105, 106 в переменных резисторах 30, 31 принимаются за нулевое значение, подаваемое на АЦП 70 и 71 через гибкие кабели 74 и 76, разъемы 75 и 77 и витые пары 107, 108. Атлет фиксирует положение подставок 54, 55 гайками-барашками 56, 57, 58, 59 на болтах 61, 62. На персональном компьютере 64 тренер задает допустимый «коридор» отклонения грифа 23 от направляющих 17. Двигая гриф 23 вперед и назад, атлет проверяет работу ЦАП 79, 80 и 81, работу звуковой сигнализации 85 и световой сигнализации 82 и их составных частей 85, 86 и 83, 84 соответственно. Тренер или инженер-исследователь убеждается в работе третьего периферийного датчика 51, в наличии его связи с помощью витой пары 109 с АЦП 72 и четвертого периферийного датчика 53 - тензометрической платформы и ее связи с помощью витой пары 110 с АЦП 73. После проверки работоспособности устройства тяжелоатлет приступает к отработке двигательного действия.

В устройстве используется еще несколько нестандартных узлов, например ползуны, горизонтальные телескопические стержни, шарниры скользящие и фиксируемые, датчик вертикального перемещения штанги. Рассмотрим их устройство и принцип действия.

Ползуны. В устройстве используется шесть ползунов 5, 6, 7, 8, 9, 10. Два из них фиксируемые - 5, 10, а остальные подвижные - 6, 7, 8, 9. Фиксируемый ползун 5 (фиг.8А) расположен в нижней части стойки 3 (4) на расстоянии 0,5 диаметра нагрузочного диска штанги (0,5 Дд) от основания и фиксируется винтами 111 и 112. Через середину ползуна 5 пропущен тканый резиново-матерчатый амортизатор 20, закрепленный внизу ползуна 5 с помощью кольца 113 и планки 114 и двух винтов 115 и 116, а в его средней части с помощью кольца 117, приклеенного к тканому резиново-матерчатому амортизатору 20 и фиксированного двумя заостренными шпильками 118 и 119. К ползуну 5 прикреплена, например, с помощью сварки первая секция горизонтального телескопического стержня 11.

Работа данного ползуна заключается в его неподвижности, чтобы тканый резиново-матерчатый амортизатор 20 при приложении усилия вверх растягивался от точки фиксации, задаваемой заостренными шпильками 118 и 119. Ниже этой точки не должно быть никакого движения.

Подвижные ползуны 6, 7, 8 (фиг.8Б) расположены выше ползуна 5. Рассмотрим ползун 6. Он приклеен к тканому резиново-матерчатому амортизатору 20, пропущенному через середину ползуна 6, с помощью кольца 120 и фиксированием двумя заостренными шпильками 121 и 122. В его средней части также прикреплена, например, сваркой первая секция горизонтального телескопического стержня 12.

Работа этого ползуна заключается в перемещении за растяжением и сжатием тканого резиново-матерчатого амортизатора 20. Он должен перемещаться без затираний и без люфта. Аналогично построены подвижные ползуны 7 и 8 и должны соответствовать таким же требованиям.

Подвижный ползун 9 (фиг.8В) расположен выше ползуна 8. Через середину ползуна 9 пропущен тканый резиново-матерчатый амортизатор 20, закрепленный вверху ползуна 9 с помощью кольца 123, планки 124 и двух винтов 125 и 126, а в его средней части с помощью кольца 127, приклеенного к тканому резиново-матерчатому амортизатору 20 и фиксированного двумя заостренными шпильками 128 и 129. К ползуну 9 прикреплена, например, с помощью сварки первая секция горизонтального телескопического стержня 15, на котором изображена стрелка 90, показывающая на шкале расчетный рост тяжелоатлета, выполняющего двигательное действие. С помощью четырех трубчатых втулок 130, 131, 132, 133, резьбовой планки 134 и направляющей 135, четырех винтов 136, 137, 138, 139 и контргайки 140 закреплена шпилька 21 с лыской по всей длине.

Работа этого ползуна заключается в перемещении и растяжении или сжатии тканого резиново-матерчатого амортизатора 20 при настройке устройства с помощью шпильки 21 под индивидуального атлета.

Фиксируемый ползун 10 (фиг.8Г) размещен возле верхнего края стойки 3 (4) и фиксируется шестью винтами 141, 142, 143, 144, 145, 146. Через середину ползуна 10 пропущена шпилька 21 с лыской по всей длине. Тремя винтами 147, 148, 149 к ползуну 10 прикреплена направляющая 150, по которой скользя прокручивается колесико 22. В верхней части шпильки 21 имеется технологический винт 151. На этом ползуне 10 также закреплена, например, сваркой первая секция горизонтального телескопического стержня 16.

Работа данного ползуна, как и ползуна 5, заключается в его неподвижности, чтобы шпилька 21 перемещалась под действием колесика 22 относительно ползуна 9. На втором конце горизонтального телескопического стержня 16 закреплен неподвижный шарнир 18, жестко фиксирующий положение направляющей 17. Рассмотрим это подробнее.

Горизонтальные телескопические стержни и шарниры к ним.

В зависимости от назначения ползуна используется соответствующий шарнир. Так, у фиксированного ползуна 5 используется фиксируемый шарнир 18 (фиг.9А), который состоит из первой секции 152, второй секции 11 с фиксирующим винтом-барашком 153 и фиксирующего шарнира 18. Шарнир 18 содержит основу шарнира 154, поворачиваемую и фиксируемую на второй его секции 11 с помощью двух винтов 155, 156 с гайками, медную трубку 157, прикрепляемую к основе шарнира 154 двумя винтами потайными 158, 159 с гайками и зажимающую направляющую 17 винтом 160 с гайкой.

Точно такой же шарнир используется вместе с ползуном 10.

Принцип действия их очевиден - фиксировать направляющую 17 при возможности или необходимости задания ей требуемого угла наклона.

С подвижным ползуном 6 используется скользящий шарнир 19 (фиг.9Б), который состоит из первой секции 161, второй секции 12 с фиксирующим винтом-барашком 162 и скользящего шарнира 19. Скользящий шарнир 19 содержит основу шарнира 163, фиксируемую на второй секции 12 с помощью двух винтов 164, 165 с гайками, разрезанную медную трубку 166, прикрепляемую к основе шарнира 163 двумя потайными винтами 167, 168 с гайками (как показано на фиг.9А - 158, 159) и имеющую зазор между медной трубкой 166 и направляющей 17 для обеспечения скольжения между ними. Точно такой же шарнир используется совместно с ползуном 8. Принцип действия их состоит в обеспечении свободного перемещения шарнира 19 по направляющей 17.

С подвижным ползуном 7 используется подвижный шарнир с фиксацией 169 (фиг.9В), который состоит из первой секции 170, второй секции 13 с фиксирующим винтом-барашком 171 и подвижного шарнира с фиксацией 169. Подвижный шарнир с фиксацией 169 содержит основу шарнира 172, фиксируемую на второй секции 13 с помощью двух винтов 173, 174 с гайками, подвижную часть шарнира 175, закрепленную на основе шарнира 172 с помощью шплинта 176, и стягивающую часть, состоящую из винта 177 с боковым срезом, пружины 178 и гайки-барашка 179. На внутренних поверхностях основы шарнира 172 и подвижной части шарнира 175, контактирующих с направляющей 17, наклеен материал, обеспечивающий хорошую фиксацию. Точно такой же шарнир используется совместно с ползуном 9.

Принцип действия этого шарнира состоит в том, что после подстройки под другого атлета шарниром фиксируется его, шарнира, новое положение.

Датчик вертикального перемещения 51 грифа штанги 23. Сам датчик 51 (фиг.10) может быть таким, например, как оконтуренный прерывистой линией. Его механическое подсоединение в устройстве осуществлено гибким нерастяжимым поводком 50. Данный датчик состоит из двух узлов: возвратно-поступательного и измерительного. Возвратно-поступательный узел размещен на вспомогательном основании 182 и содержит следующие элементы: спиральную пружину 183, одним концом 184 прикрепленную к вспомогательному основанию 182, а вторым к первой оси 185, которая закреплена на вспомогательном основании 182 в стойках 186 и 187 с использованием скользящих подшипников 188 и 189. На одном конце этой оси закреплен барабан 190, а на другом ее конце сделана проточка 191 для резинового пассика 192, соединяющего возвратно-поступательный и измерительный узлы. Боковины 193 и 194 предохраняют пружину 183 от боковых прогибов. На барабане 190 одним концом прикреплена и намотана на нем с натяжением гибкая нерастяжимая нить 195, другим концом соединенная с ограничителем 196, на котором она соединена с гибким нерастяжимым поводком 50. Ограничитель 196 опирается на ограничительную стойку 197.

Измерительный узел размещен на основании датчика 198 и содержит следующие элементы. Шкив 199, жестко насаженный на вторую ось 200, которая закреплена с помощью контргайки 204 на основании датчика 198 и вращается в стойке 201 с использованием скользящих подшипников 202 и 203. Вторая ось 200 механически соединена муфтой 205 с осью потенциометра 206, закрепленного неподвижно с помощью хомутика 207. Электрически потенциометр 206 соединен двумя проводами с источником электропитания 88 и витой парой 109 АЦП 72.

Работает датчик вертикального перемещения 51 следующим образом. При подъеме грифа штанги 23 вверх поводок 50 вытягивает нить 195 и заставляет поворачиваться барабан 190 и соответственно первую ось 185, которая через резиновый пассик 192 поворачивает шкив 199 на некоторый угол. На этот же угол поворачиваются ось потенциометра 206 и его движок. АЦП 72 преобразует это перемещение в цифровой сигнал, который подается в системный блок 68 компьютера 64. При опускании грифа 23 вниз пружина 183 автоматически выбирает появившуюся слабину поводка 50 и нити 195, а следовательно, вращает оси 185, 200 и шкив 199 измерительного узла в обратную сторону.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет повысить качество обучения начинающих тяжелоатлетов путем освоения ими движения штанги по правильной траектории с самого начала и при минимальной затрате ими энергоресурсов.

Возможность регистрировать, запоминать и выдавать по запросу информацию о произведенном двигательном действии или какой-нибудь его части в реальном масштабе времени, контролировать и выдавать необходимые рекомендации для устранения ошибок, прослеживать и контролировать тренировочный процесс в статике и динамике способствует повышению эффективности тренировки.

Источники информации

1. Волков Н.П. Комплексное многофункциональное устройство для обучения и тренировки тяжелоатлетов и пауэрлифтеров // Теория и практика физической культуры. - 2004 г. - № 11. - С.17-19.

2. А.С. 1657207, Кл. A1 A63В 21/06 / Ю.Т.Черкесов, И.П.Ратов и др. - БИ. - 1991. - № 23.

3. Роман Р.А., Шакирзянов М.С. Жим, рывок, толчок: техника лучших атлетов Мира. - М.: Физкультура и спорт, 1970. - 143 с.

4. Роман Р.А., Шакирзянов М.С. Рывок, толчок (техника лучших тяжелоатлетов Мира). - М.: Физкультура и спорт, 1978. - 110 с.