RU2198709C1

RU2198709C1 - Cyclist exercising apparatus

Info

Publication number: RU2198709C1
Application number: RU2002111593/12A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Афанасьев; Т.В. Микова
Original assignee: Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2002-04-29
Publication date: 2003-02-20

Abstract

FIELD: sportive equipment. SUBSTANCE: cyclist exercising apparatus has cycle mounting frame with rolls, support for carrying frame, which is positioned for rocking in longitudinal plane, follower made in the form of conical eccentric, roller mounted on frame for contacting with follower and displacement along its axis, round guide fixed on frame, carriages located on round guide, and at least two ventilation devices positioned on carriages and adapted for directing air flow to cyclist. One part of ventilation devices is positioned on carriage at side opposite to drive roll and other part is positioned on carriage for moving along frame perimeter. EFFECT: increased efficiency in exercising by simulating conditions approximating that of natural track. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к спортивным тренажерам и предназначено для тренировки велосипедистов в несезонное время года. The invention relates to sports simulators and is intended for training cyclists in off-season.

Известно устройство для тренировки велосипедистов, позволяющее имитировать различные естественные условия трассы (а.с. СССР 1180023, МКИ А 63 В 69/16, 1985 г.), содержащее горизонтально установленный на валу, связанном кинематически с педальным механизмом велотренажера, держатель стержней, несущих грузы и установленных под углом к держателю, и средство для принудительного перемещения грузов содержит приводную рейку и тяги, одни концы которых шарнирно связаны с грузами, а другие - рейкой через подшипник, при этом грузы установлены свободно на стержнях. A device for training cyclists is known that allows you to simulate various natural conditions of the track (AS USSR 1180023, MKI A 63 B 69/16, 1985), containing horizontally mounted on a shaft connected kinematically with the pedal mechanism of the exercise bike, a holder of rods carrying loads and installed at an angle to the holder, and the means for the forced movement of goods contains a drive rail and traction, some ends of which are pivotally connected to the loads, and others - rail through the bearing, while the loads are mounted freely on the rod s.

Кроме того, известно устройство для тренировки велосипедистов, предназначенное для совершенствования управления телом у велоспортсменов (патент РФ 2142838, МКИ 6 А 63 В 69/16, 1999 г.), содержащее дорожку в виде бесконечной ленты, состоящей по меньшей мере из двух участков, между которыми размещено средство установки велосипеда на дорожке посредством вертикальных отвесов, установленных с возможностью перемещения вдоль нее. Средство установки велосипеда выполнено в виде траверсы, снабженной вертикальными отвесами, имитатор препятствия выполнен в виде цилиндрического сегмента, смонтированного в вертикальных опорах, а участки дорожки выполнены в виде бесконечной ленты трекбанна. In addition, there is a device for training cyclists designed to improve body control for cyclists (RF patent 2142838, MKI 6 A 63 B 69/16, 1999), containing a track in the form of an endless tape consisting of at least two sections, between which the means for installing the bicycle on the track are placed by means of vertical plumb bows installed with the possibility of moving along it. The bicycle installation tool is made in the form of a traverse equipped with vertical plumb lines, the obstacle simulator is made in the form of a cylindrical segment mounted in vertical supports, and the track sections are made in the form of an endless trackbann tape.

Однако известные устройства не могут в полной мере имитировать естественные условия трассы. However, known devices cannot fully simulate the natural conditions of the track.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является устройство для тренировки велосипедистов (а.с. СССР 1147420, МКИ А 63 В 69/16, 1985 г. ), содержащее раму с валиками для размещения колес велосипеда, установленную на опоре в возможностью качания в продольной плоскости и несущую ролик для взаимодействия с копиром средства для создания нагрузки, связанного с одним из валиков рамы. The closest set of essential features is a device for training cyclists (AS USSR 1147420, MKI A 63 B 69/16, 1985), containing a frame with rollers for placing bicycle wheels, mounted on a support with the possibility of swinging in the longitudinal plane and a carrier roller for interacting with a copier means for creating a load associated with one of the frame rollers.

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность тренировки ввиду неприспособленности для воспроизведения естественных условий трассы, а именно для имитации физиологического воздействия набегающего и ветрового потоков воздуха. A disadvantage of the known device is the low efficiency of the training due to the inability to reproduce the natural conditions of the track, namely to simulate the physiological effects of the incoming and wind air flows.

Задача изобретения - повышение эффективности тренировки путем воспроизведения естественных условий трассы. The objective of the invention is to increase the effectiveness of training by reproducing the natural conditions of the track.

Задача достигается тем, что в устройстве для тренировки велосипедистов содержится рама с валиками для размещения колес велосипеда, установленная на опоре с возможностью качания в продольной плоскости, копир в виде конического эксцентрика, установленный на опоре под рамой, и ролик, установленный на раме с возможностью постоянного контактирования с копиром и перемещения вдоль его оси, связанным с одним из валиков рамы. В отличие от прототипа на раме закреплена круговая направляющая с установленными на ней с возможностью перемещения каретками, на которых установлено не менее двух вентиляторных устройств с направлением воздушного потока на велосипедиста, при этом одна часть вентиляторных устройств установлена на каретках со стороны, противоположной ведущему валику, другая часть - на каретках с возможностью перемещения вдоль периметра рамы. The objective is achieved in that the device for training cyclists contains a frame with rollers for placing the bicycle wheels mounted on a support with the possibility of swinging in the longitudinal plane, a copier in the form of a conical eccentric mounted on a support under the frame, and a roller mounted on the frame with the possibility of constant contacting the copier and moving along its axis associated with one of the frame rollers. In contrast to the prototype, a circular guide is fixed to the frame with carriages mounted on it with the possibility of moving, on which at least two fan devices are installed with an air flow direction to the cyclist, while one part of the fan devices is mounted on the carriages from the side opposite to the drive roller, the other part - on carriages with the ability to move along the perimeter of the frame.

Кроме того, вентиляторные устройства могут содержать регулятор интенсивности и температуры воздушного потока. In addition, fan devices may include a regulator of intensity and temperature of the air flow.

Устройство также может содержать регулятор тормозящего усилия, имитирующего нагрузку от потоков воздуха. The device may also include a braking force regulator that simulates the load from air flows.

Заявляемое изобретение содержит по меньшей мере два вентиляторных устройства, воспроизводящих воздействие набегающего и ветрового потока воздуха на физиологическое состояние спортсмена. The claimed invention contains at least two fan devices that reproduce the effect of the incoming and wind air flow on the physiological state of the athlete.

Первое вентиляторное устройство создает набегающий встречный поток воздуха, которому с помощью регулятора задается интенсивность и температура, согласованные со скоростью вращения педалей спортсмена или с имитацией спуска, а также с ожидаемыми погодными условиями. The first fan device creates an oncoming oncoming air flow, which, with the help of the regulator, sets the intensity and temperature, which are consistent with the athlete’s pedal speed or simulated descent, as well as with the expected weather conditions.

Второй вентилятор имитирует ветровой поток воздуха, направление, интенсивность и температура которого устанавливается с учетом погодных условий, ожидаемых в день соревнований, к которым ведется подготовка. Интенсивность воздушного потока, его направление и температура на тренировках также могут устанавливаться произвольно, исходя из тренерского графика, или по конкретной розе ветров отдельных участков трассы. The second fan simulates the wind flow of air, the direction, intensity and temperature of which is set taking into account the weather conditions expected on the day of the competition, for which training is being conducted. The intensity of the air flow, its direction and temperature during training can also be set arbitrarily, based on the coaching schedule, or according to a specific wind rose of individual sections of the route.

Существо изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена конструкция устройства, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху. In FIG. 1 shows the design of the device, side view; figure 2 is the same, a top view.

Устройство для тренировки велосипедистов содержит установленную на опоре 1 с возможностью качания в продольной плоскости раму 2 с валиками первым 3, вторым 4 и третьим 5 для размещения колес велосипеда. Второй валик 4 является ведущим и через шестерни первую 6 и вторую 7 кинематически связан с входом редуктора 8 средства для создания нагрузки велосипедисту. Первый валик 3 является ведомым и сопряжен со вторым ведущим валиком 4 посредством приводного ремня 9 и шкивов первого 10 и второго 11. A device for training cyclists contains mounted on the support 1 with the possibility of swinging in the longitudinal plane of the frame 2 with rollers first 3, second 4 and third 5 to accommodate the wheels of the bicycle. The second roller 4 is leading and through the gears the first 6 and second 7 are kinematically connected with the input of the gear reducer 8 means to create a load for the cyclist. The first roller 3 is driven and mated to the second drive roller 4 by means of a drive belt 9 and pulleys of the first 10 and second 11.

Средство для создания нагрузки имеет копир 12, который выполнен в виде конического эксцентрика, установленного в опоре 1 под рамой 2 и связанного со вторым валиком 4 путем жесткого крепления на выходном валу 13 редуктора 8. На раме 2 укреплена перекладина 14, в направляющих 15 которой размещен с возможностью перемещения ползун 16, несущий ролик 17, опирающийся на эксцентрик 12. Ролик 17 установлен на раме 2 с возможностью постоянного контактирования с эксцентриком 12 и имеет средство для перемещения вдоль его оси, которое включает реверсивный электродвигатель 18, имеющий ходовой винт 19, сопряженный с резьбовым отверстием ползуна 16. The means for creating a load has a copier 12, which is made in the form of a conical eccentric mounted in the support 1 under the frame 2 and connected to the second roller 4 by hard mounting on the output shaft 13 of the gearbox 8. The crossbar 14 is mounted on the frame 2, in which the guides 15 are placed with the possibility of moving the slider 16, the bearing roller 17, based on the eccentric 12. The roller 17 is mounted on the frame 2 with the possibility of constant contact with the eccentric 12 and has means for moving along its axis, which includes a reversing electrode drive 18 having a lead screw 19, coupled with a threaded hole of the slider 16.

Для обеспечения естественных условий трассы в устройстве для тренировки велосипедистов на раме 2 закреплена круговая направляющая 20, на которой с противоположной стороны от второго ведущего валика 4 установлен на каретке 21 первый вентилятор 22. Второй вентилятор 23 закреплен на каретке 24, установленной на круговой направляющей 20 с возможностью перемещения вдоль периметра рамы 2 вокруг спортсмена. Направление, интенсивность и температура воздушных потоков задаются регулятором 25 по установленной программе. Нагрузка от имитируемых ветровых потоков задается регулятором 26. To ensure the natural conditions of the track, in the device for training cyclists, a circular guide 20 is fixed on the frame 2, on which, on the opposite side from the second drive roller 4, a first fan 22 is mounted on the carriage 21. The second fan 23 is mounted on the carriage 24 mounted on the circular guide 20 s the ability to move along the perimeter of the frame 2 around the athlete. The direction, intensity and temperature of the air flows are set by the regulator 25 according to the established program. The load from the simulated wind flows is set by the regulator 26.

Устройство для тренировки велосипедистов работает следующим образом. A device for training cyclists works as follows.

Велосипед со спортсменом располагается на опорных валиках устройства, которым при педалировании заднее колесо велосипеда передает вращение. Через второй валик 4 и шестерни первую 6 и вторую 7 это движение приводит в движение редуктор 8 и преобразуется с уменьшением оборотов во вращение его выходного вала 13 с коническим эксцентриком 12. В результате обкатывания роликом 17 конического эксцентрика 12 раме 2 сообщается качание относительно опоры 1, т.е. рама изменяет свое пространственное положение, чем имитируется езда в гору или под гору. С помощью реверсивного электродвигателя 18 производится перемещение ползуна 16 вдоль перекладины 14 и, тем самым, изменение амплитуды качаний рамы 2, причем это может делаться как дискретно, так и непрерывно, в том числе и по специальной программе, определяемой методической целесообразностью процесса тренировки. За счет расположения оси конического эксцентрика 12 в плоскости, перпендикулярной продольной оси рамы 2, и под углом к горизонту, равным углу его конусности, средние положения рамы 2, соответствующие езде по ровной поверхности на трассе, остаются постоянными при изменении амплитуды ее качаний. Для обеспечения естественных условий трассы первый вентилятор 22 имитирует встречный поток воздуха, интенсивность которого зависит от скорости движения велосипедиста по трассе. Второй вентилятор 23 имитирует ветровой поток воздуха, направление которого определяется положением каретки 24. Нагрузка велосипедисту от имитируемых ветровых потоков задается регулятором 26 с помощью нагрузочных устройств в виде тормозящих или разгрузочных усилий. При этом, например, от ветровых потоков, направленных под прямым углом справа и слева от велосипедиста, тормозящих усилий возникать не будет. Если вектор ветрового потока будет иметь попутную составляющую, то нагрузочное устройство должно пропорционально снизить нагрузку на педали. Интенсивность и температура воздушных потоков задается регулятором 25 по установленной программе. Так, интенсивность потока, создаваемого первым вентиляторным устройством 22, создающим встречный скоростной ветровой поток с помощью регулятора 25, согласуется со скоростью вращения педалей спортсмена или с имитацией спуска. The bicycle with the athlete is located on the support rollers of the device, which, when pedaling, the rear wheel of the bicycle transmits rotation. Through the second roller 4 and gears, the first 6 and second 7, this movement drives the gearbox 8 and is converted with a decrease in speed into rotation of its output shaft 13 with a conical eccentric 12. As a result of rolling in the conical eccentric 12 with the roller 17, the swing relative to the support 1 is communicated those. the frame changes its spatial position, which simulates riding uphill or downhill. Using a reversible electric motor 18, the slider 16 is moved along the bar 14 and, thereby, the swing amplitude of the frame 2 is changed, and this can be done both discretely and continuously, including using a special program determined by the methodological expediency of the training process. Due to the location of the axis of the conical eccentric 12 in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the frame 2, and at an angle to the horizon equal to the angle of its taper, the average positions of the frame 2, corresponding to driving on a flat surface on the track, remain constant when changing its swing amplitude. To ensure the natural conditions of the track, the first fan 22 simulates an oncoming air flow, the intensity of which depends on the speed of the cyclist along the track. The second fan 23 simulates the wind flow of air, the direction of which is determined by the position of the carriage 24. The load on the cyclist from the simulated wind flows is set by the regulator 26 using load devices in the form of braking or unloading forces. In this case, for example, from wind flows directed at right angles to the right and left of the cyclist, braking forces will not arise. If the vector of the wind flow will have an associated component, then the load device should proportionally reduce the load on the pedals. The intensity and temperature of the air flow is set by the regulator 25 according to the established program. So, the intensity of the flow created by the first fan device 22, creating an oncoming high-speed wind flow using the regulator 25, is consistent with the athlete’s cadence or simulated descent.

Таким образом, устройство для тренировки велосипедистов обеспечивает высокую эффективность тренировки путем воспроизведения естественного рельефа трассы и одновременного воздействия встречного скоростного и ветрового потоков воздуха, действующих на физиологическое состояние спортсмена в реальных условиях трассы и таким образом влияющих на спортивный результат. Thus, the device for training cyclists provides high training efficiency by reproducing the natural profile of the track and the simultaneous impact of the oncoming high-speed and wind flows of air acting on the physiological state of the athlete in real conditions of the track and thus affecting the sports result.

Claims

1. A device for training cyclists, comprising a frame with rollers for placing bicycle wheels mounted on a support with the possibility of swinging in the longitudinal plane, a copier in the form of a conical eccentric mounted on a support under the frame, and a roller mounted on the frame with the possibility of constant contact with the copier and movement along its axis associated with one of the frame rollers, characterized in that a circular guide is fixed to the frame with carriages mounted on it, on which at least two fan Device with air flow direction to the cyclist, with one part of fan devices installed on the carriage on the side opposite the drive roller, the other part - on the carriage movable along the circular guide frame along the perimeter.

2. The device according to claim 1, characterized in that the fan devices contain a regulator of intensity and temperature of the air flow.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a braking force regulator that simulates the load from air flows.