адаптируемый гимнастический настил

Формула изобретения

1. Гимнастический настил, содержащий упругое основание в виде слоя пневмокамер шаровой формы с гибкими, нерастягивающимися стенками и покрытие из эластичного материала с армирующими прутьями, расположенными в два слоя взаимно перпендикулярно, при этом покрытие выполнено секционным из щитов с соосными отверстиями для размещения прутьев, а последние, с поочередным продольным смещением одних относительно других для фиксации смежных щитов между собой, выполнены не на всю длину-ширину гимнастического настила, а по длине стороны его части - щита и размещены в отверстиях щитов свободно, отличающийся тем, что примененные в нем армирующие прутья выполнены в виде сборки; конической формы стержень вставлен в отвечающую ему по форме втулку.

2. Гимнастический настил по п.1, отличающийся тем, что в нем прутья армирования защищены от износа помещением их в трубки из материала с высоким показателем ударной вязкости и, одновременно, с низким коэффициентом трения.

3. Гимнастический настил по п.1, отличающийся тем, что в нем применено семейство вакуумных присосок как неразрушающая пол фиксация положения настила.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к техническим средствам спорта, а именно группе спортивных площадок, и входит в типовой комплект спортивно-технического оборудования гимнастических залов. Широко используется спортсменами разных видов спорта для тренировки, а гимнастами - и для турниров.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ВЫБОР АНАЛОГА

Уровень техники представлен гимнастическим «настилом для вольных упражнений», конструкция которого сегодня имеет широкое распространение. Разработанный Всероссийским научно-исследовательским институтом ВИСТИ (Russian gymnastic equipment, VISTI, Moscow, 1994. Л.1) гимнастический настил (далее ГН) представляет собой опорную площадку, выполненную из отдельных, имеющих связи между собой щитов (блоков) многослойной фанеры, опирающихся на семейство упругих элементов в виде цилиндрических металлических пружин. Ощущение комфорта при выполнении упражнений спортсменом обеспечивается покрытием поверхности снаряда листовым пенополиэтиленом необходимой плотности и толщины.

Эффект ощутимой паразитной массы подвижной части снаряда и отсутствие средств регулирования рабочих свойств этого конструктивного исполнения настила не предопределяют для спортсмена короткого пути к цели тренировок.

Реально существующий и до сих пор употребляемый гимнастический настил принят в качестве аналога.

ПРОТОТИП, ЕГО КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

В качестве прототипа, как наиболее близкий, принят гимнастический настил по патенту Российской Федерации номер 2046615, дата регистрации в реестре изобретений 27.10.95. автор Щежин Б. (л.2).

Имеющий упругое основание из ряда трубчатых пневмокамер и покрытие из эластичного материала (например, пенополиэтилена) с армирующими прутьями, расположенными в два слоя, взаимно перпендикулярно, характеризующийся тем, что с целью удобства в изготовлении и пользовании ГН покрытие выполнено секционным (из щитов с соосными отверстиями для размещения прутьев, причем последние выполнены с длиной, равной длине стороны щита, и размещены в отверстиях щитов свободно с поочередным смещением по длине одних относительно других для фиксации щитов между собой). При этом каждые два прута разных слоев связаны между собой съемным крепежным элементом из гибкого износоустойчивого материала.

НЕДОСТАТКИ ПРОТОТИПА

1. Важным условием, направленным на достижение рекордоспособности, является «создание гармонии» в системе» человек - спортивный снаряд». Известные исследования в области биомеханики силового взаимодействия спортсмена с упругой средой снаряда требуют точного согласования антропометрических характеристик спортсмена с параметрами спортивного снаряда. Так, необходимо соответствие между массой спортсмена и жесткостью снаряда. Это значит, что к упругому гимнастическому настилу должно предъявляться требование АДАПТИРОВАНИЯ спортивного снаряда. А тренерский опыт обязывает иметь ОПЕРАТИВНОЕ адаптирование, в котором для выдающегося спортсмена или даже небольшой группы «равновесных» спортсменов выставление нужной жесткости снаряда должно быть простой и уверенной операцией. Патентуемый спортивный снаряд, ныне получивший преимущество оперативной адаптации, становится УНИВЕРСАЛЬНЫМ ГИМНАСТИЧЕСКИМ НАСТИЛОМ.

2. Установлено, что наиболее эффективное отталкивание от упругой опоры имеет место (при равных прочих условиях) у дорожки с силоходовой характеристикой упругой части снаряда нелинейного типа, а именно - при характеристике с резким увеличением силы реакции к концу хода опорной площадки. В аналоге и прототипе этот потенциал рекордоспособности сп. снаряда отсутствует. Для устранения этого недостатка в патентуемом ГН применены шаровые пневмокамеры (с реально нерастягивающейся оболочкой, обеспечивающие получение такой характеристики).

3. В прототипе техническое решение разделения цельного по длине прута армирования на части с желанием снизить размер динамической массы и тем повысить эффективность действия снаряда имеет последствия: возможность разрушения (концами прутьев) матрицы армопокрытия и сокращения срока безупречного действия снаряда.

4. Непосредственный силовой контакт армопрутьев верхних с нижними в условиях ударной нагрузки, малых площадей соприкосновения и хрупкости материала, из которого изготовляются армопрутья, не обещает безаварийной работы снаряда. В патентуемом же ГН применены износостойкие прокладки в виде трубки (из материала высокой ударной вязкости и малого трения в паре с армопрутом), в которую и вставляется армоэлемент.

5. По современным требованиям к спортивному снаряду его конструкция должна предусматривать наличие фиксации положения настила неразрушающим пол способом. Прототип не отвечает этому требованию. В патентуемом ГН это требование выполнено применением вакуумных присосок.

6. В прототипе разрезание длинного армопрута на части позволило резко уменьшить размер динамической массы подвижной части снаряда (и тем повысить эффективность его полезного действия), но привело к необходимости применить «большое число» крепежных элементов-соединителей прутьев слоев (в местах их взаимокасания). Служба эксплуатации просит-требует УМЕНЬШИТЬ это число (если возможно). В патентуемом ГН это удалось сделать применением необычной оригинальной конструкции самого армоэлемента.

Эти и ряд других недостатков устранены в АДАПТИРУЕМОМ ГИМНАСТИЧЕСКОМ НАСТИЛЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ.

Известно, что наиболее значимы такие изобретения, которые оказываются РОДИТЕЛЯМИ новых изобретений, продолжающих плодотворные идеи. Осмелимся сказать, что в данном случае наша акробатическая дорожка по заявке 2007123858/12 (Л.3) родила «мальчика» по имени «Универсальный адаптируемый гимнастический настил» - в нем от мамы много хорошего, много знакомого, что имеет право на свою жизнь.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Снаряд выполнен в габаритах типового гимнастического настила, имеет ширину 12 м, длину - 12 м, высоту - 300 мм. Укрыт тканью с противоскользящим свойством. Особенность снаряда: МЕТАЛЛ В НЕМ НЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ! Потому он «в разы» легче стандартного, значит, мобилен!

Главными конструктивными образованиями настила являются семейство пневмокамер, выполняющих обязанности упругого тела снаряда, и армопокрытие со сложным функциональным назначением.

Шаровые по форме камеры имеют гибкую, но РЕАЛЬНО НЕРАСТЯГИВАЮЩУЮСЯ и стойкую против истирания оболочку. Расположение камер - рядами. Каждая камера с соседней или с магистралью соединена через простейший и безотказный «нормально открытый» пневмоклапан импульсного обратного действия. (Не показано). В качестве источника сжатого воздуха используется компрессор (с электроуправляемыми клапанами для подключения магистралей на нагнетание или на всасывание) в блоке с электрическим приводом.

Изменением напряжения с помощью автотрансформатора производится регулирование частоты вращения и, соответственно, - давления во всей пневмосистеме. Цифровой манометр служит указателем жесткости снаряда.

Обратные клапаны импульсного действия служат для разъединения камер только в моменты отталкивания спортсмена. Пневмокамеры вклеены (или крепятся с помощью элементов VELCRO MEXICO) в выемки (фиг.1), имеющиеся на листах резины (в габаритах армощита снаряда) по всей площади СНАРЯДА. На нижней поверхности листов при изготовлении отформованы так называемые вакуумные присоски. Когда настил в работе, «присоски тоже работают»! В качестве матрицы армопокрытия используется пенополиэтилен плотности-прочности, надежно обеспечивающей РЕСУРС РАБОТЫ СНАРЯДА. Армопокрытие выполняется как сборное, составное, из щитов с каналами для армоэлементов. Технология ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМОЩИТОВ - склеивание (в «своем режиме») СПЕЦИАЛЬНЫМ КЛЕЕМ «ИЗ ДВУХ ПОЛОВИНОК», в которых ОДНИМ ИЗ ИЗВЕСТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ЗАГОТОВЛЕНЫ ПАЗЫ, а между «половинками» с клеем размещена прочная ткань, фиксирующая «зев» пазов. Профиль сечения каналов отвечает профилю армоэлементов. Армоэлементы (см. фиг.2) выполнены как «неразрезные» (в виде конической формы стержня, вставленного в отвечающую ему по форме втулку с пружиной контроля зазора) и помещены в противоизносные трубки - «прокладки» из пластика с высоким показателем ударной вязкости и низким коэффициентом трения (типа тефлона). Диаметр армоэлементов в слоях одинаковый. Как средство против износа покровной ткани снаряда на торцы крайних армоэлементов надеваются пластиковые «грибки». Армоэлементы выполняются по технологии производства композитов с однонаправленными нитями (стеклоуглекомпозитов и др.) - особопрочными на деформацию поперечного изгиба, легкими, гладкими (последующим окунанием в лак и «запеканием»). Армоэлементы разных слоев ориентированы друг относительно друга X-образно, с углом 90 градусов.

Настоящая разработка опирается на технологию в области производства новых материалов для авиации и космоса.

Графическая часть.

На фиг.1 показан фрагмент патентуемого ГН. Здесь 1 - покрытие снаряда (двухслойное), 2 - шаровая пневмокамера, 3 - опорный лист (резина по размеру основания блока ГН), на котором отформованы при его изготовлении посадочная часть для крепления пневмокамеры, а в нижней части - вакуумная присоска. Гладкий пол должен быть подготовлен; чист и слегка смазан. Лист основания блока ГН «присасывается» к полу немедленно при первом нагружении блока. Для фиксации положения пневмокамеры в «гнезде» и в месте контакта с покрытием снаряда удобно применение элементов VELCRO.

На фиг.2 в разрезе впервые показана оригинальная конструкция «длинного» составного прута армирования гимнастического настила с уменьшенной динамической массой. Детали: 1 - стержень, 2 - втулка, 3, 4 - пружины.

Литература

1. Russian gymnastic equipment. VISTI, Moscow, 1994.

2. Щежин Б. Гимнастический настил, патент № 2046615, 10.09.90 г.

3. Щежин Б. Универсальная акробатическая дорожка, 2007123858/12.

4. Щежин Б. Способ контроля рабочих свойств акробатических дорожек и устройство для его осуществления, патент 2020989 от 12.02.91.

5. Щежин Б. Акробатическая дорожка, патент (51) 6 А63В 5/16 2087172 24.01.95.

6. Д.п.н. проф. Ю.Ипполитов, к.п.н. В.Сластников, к.п.н. Н.Митина, преп.О.Быкова, Совершенствование акробатических прыжков на основе информации о продолжительности их опорной и полетной фаз, Москва, ВНИИФК, 1989.

7. Д.б.н. проф. В.Курысь, Щежин Б. Спортивная акробатика, новые возможности. Тезисы докладов международной научно-практической конференции, Venice, Florida, USA, 1996.

8. Савельев В. Способ изготовления спортивных дорожек. (51)6 А63С 19/00 2033228 28.11.89.

9. Д.б.н. проф. В.Курысь, Щежин Б. О новом поколении спортивных снарядов. Тезисы докладов международной научно-практической конференции, Калининград, 1995.

10. Щежин Б. Акробатическая дорожка, патент (51) 6 А63В 5/16 1715372 22.05.89.

11. Щежин Б. Акробатическая дорожка, патент (51) 6 А63В 5/16 2029581 09.08.90.

12. Щежин Б. Акробатическая дорожка широких возможностей, патент (51)6 А63В 5/16 2053825 21.02.92.

13. Щежин Б. Рекордоспособность акробатических дорожек. Тезисы научно-практической конференции, Майкоп. 1997. 14. Catalogue, American Athletic Inc. USA.

15. Catalogue, E.Spieth, Gimnastic Equipment, Germany.

16. Щежин Б. Универсальная акробатическая дорожка, 2002121857/12(022706), 07.08.02 (опуб.).

17. Щежин Б. Гимнастический настил, патент № 1590075, 15.01.88.

18. Щежин Б. Щежин В. Акробатическая дорожка, патент. (51) 4 A63B 5/16 1430039 10.12.86.

19. Щежин Б. Гимнастический настил, патент № 1694156, 12.05.89.