Патенты автора Баталов Алексей Григорьевич (RU)
Данное устройство имеет отношение к измерительной технике и предназначено для отработки элемента подачи в большом теннисе. Технический эффект, заключающийся в максимальной разрешающей способности измерительного устройства воспроизвести эталонное подбрасывание мяча, достигается за счёт того, что на свободной руке, подбрасывающей мяч, установлен датчик ускорения, где выход датчика подсоединён к входу спектроанализатора, снабжённого перестраиваемым полосовым фильтром с помощью сменяемых RC-цепочек, при этом серия подбрасываний сопровождается после очередных подбрасываний, за которыми следуют удары ракеткой по мячу, признанные как неберущиеся, принимаемые за эталонные, фиксацией ускорений подбрасывающей мяч руки вольтметром, подключённым к выходу спектроанализатора, с последующей сменой полосовых фильтров с центральными частотами, и так до тех пор, пока не будет выявлен такой полосовой фильтр с центральной частотой, при котором ускорение подбрасывающей мяч руки будет иметь максимальную величину. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
ЛЫЖНАЯ ПАЛКА // 2672956
Изобретение «Лыжная палка» относится к спорту высших достижений, конкретно - к лыжным гонкам и биатлону. Задача настоящего изобретения - выявление удельного давления устанавливаемых шипов mn, воздействующих на упругий элемент, при котором его выталкивающая сила на гармонической составляющей w0 ускорения руки будет максимальной. Поставленная задача решается выбором собственной частоты колебаний шипов wш в соответствии с равенством:w0=wш, гдеw0 - гармоническая составляющая ускорения рук спортсмена;wш - собственная частота колебаний шипов, по которому определяют длину шипов и равную им величину сжатия упругого элемента:λ=g/wш2, гдеλ - длина шипов и равное им сжатие упругого элемента;g=9,8 м/с2 - ускорение свободного падения тела, найденная длина которых позволяет, меняя диаметр шипов и используя метод отскока, найти такое их удельное давление mn, при котором удельная выталкивающая сила упругого элемента Fn на гармонической составляющей w0 ускорения руки, вычисляемая по формуле:Fn=mn⋅an, гдеFn - n-я удельная выталкивающая сила упругого элемента на гармонической составляющей w0 ускорения руки при удельном давлении mn каждого из N устанавливаемых шипов;mn - n-е удельное давление шипа на упругий элемент на гармонической составляющей w0 ускорения руки;аn - n-е ускорение шипа с удельным давлением mn на гармонической составляющей w0 ускорения руки,будет максимальной, по которой, зная силу давления М руки на упругий элемент на гармонической составляющей ускорения руки w0, рассчитывают необходимое количество шипов N с плоским основанием, чтобы соблюсти полученный параметр mn
, гдеN - количество шипов с плоским основанием, через которые давление рук передается стержню лыжной палки;М - сила давления руки на гармонической составляющей w0. Заявляемое изобретение позволяет, по сравнению с существующими устройствами, увеличить силу отталкивания лыжными палками за счет увеличения давления на упругий элемент, который осуществляют через шипы с плоскими основаниями.
РУКОЯТКА ЛЫЖНОЙ ПАЛКИ // 2672954
Изобретение «Рукоятка лыжной палки» относится к спорту высших достижений, а именно к лыжным гонкам и биатлону, и может быть использовано при разработке новых образцов лыжных палок. Предложена конструкция рукоятки лыжной палки с упругим элементом, когда давление на указанный упругий элемент осуществляется через шипы с плоским основанием и с разной удельной массой mk с последующим возвращением их в исходное положение. Задача данного изобретения - определить величину удельной массы шипа mk, при которой на гармонической составляющей wш ускорения шипов, удовлетворяющих равенству: W0=Wш, где W0 - гармоническая составляющая ускорения руки спортсмена; Wш - собственная частота колебаний шипов, будет наблюдаться максимальная сила выталкивания. Поставленная задача решается измерением методом отскока величины удельной массы mk шипа, воздействующей на упругий элемент, при которой выталкивающая сила упругого элемента на гармонической составляющей w0, вычисляемая по формуле: Fk=mk⋅ak, где Fk - удельная выталкивающая сила упругого элемента при k-й массе шипа на гармонической составляющей w0 ускорения руки; ak - ускорение k-й удельной массы шипа на гармонической составляющей w0; mk - k-я удельная масса шипа, будет максимальной, которая определяет количество шипов с плоским основанием, создающих давление на упругий элемент: где N - количество шипов с плоским основанием, устанавливаемых на поперечной пластине фланца; М - сила отталкивания руки на гармонической составляющей w0 ее ускорения; mk - k-я удельная масса шипа. 2 ил., 1 табл.
СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЭТАЛОННОГО УДАРА ПО МЯЧУ В ФУТБОЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ // 2649077
Изобретения относятся к измерительной технике объективного контроля мастерства спортсменов и могут быть использованы в различных видах спорта, например футболе. Предложены способ и устройство для реализации воспроизведения эталонного удара по мячу в футболе с конкретной точки поля по ускорению пробивающей по мячу ноги, фиксируемого с помощью датчика ускорения, установленного на голеностопе. При этом сигнал датчика поступает на вход спектроанализатора с перестраиваемым полосовым фильтром с помощью сменяемых RC-цепочек, сопровождаемых после очередных удачных ударов (например, попадание мяча в верхний угол ворот) фиксацией ускорения пробивающей по мячу ноги вольтметром, подсоединенным к выходу спектроанализатора, с последующей сменой частоты полосового фильтра, и так до тех пор, пока не будет выявлен такой полосовой фильтр с центральной частотой w0, при котором ускорение пробивающей по мячу ноги будет иметь максимальную величину an.max, что позволяет назвать его эталонным и воспроизвести его, установив в спектроанализаторе полосовой фильтр с центральной частотой w0 и добиваясь величины ускорения пробивающей по мячу ноги an.max. Техническим результатом является возможность определить параметры эталонного удара по мячу для последующего его воспроизведения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения коэффициента преобразования датчика ускорения в узкой полосе частот. Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана заключается в том, что подсчитывается количество шагов N, сделанных одной ногой спортсмена на движущейся со скоростью ν (м/с) в противоположную сторону бега спортсмена дорожке тредбана, за отсчитанный секундомером отрезок времени t, чтобы удержаться на начальной точке отсчета, по замеренным параметрам которых рассчитывается частота передвижения ноги ω в единицу времени:
гдеω - частота передвижения ног (рад/сек);N - количество шагов, сделанных ногой за отрезок времени t;t - время, затраченное спортсменом на прохождение N шагов, при этом перед включением движения дорожки на голеностоп одной из ног спортсмена устанавливается датчик ускорения, сигнал которого поступает на вход спектроанализатора с предварительно установленным в нем полосовым фильтром с центральной угловой частотой ω, к выходу которого подключен цифровой вольтметр, показание которого «u» будет соответствовать величине ускорения датчика на угловой частоте ω, рассчитанной по формуле:
гдеν - скорость движения дорожки тредбана (м/сек);а - ускорение датчика на частоте ω (в ед. «g»),отношение которых дает значение коэффициента преобразования датчика на частоте ω:
Технический результат – повышение точности измерения частоты колебания ускорения (в данном случае ног). 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Заявлено устройство для измерения спектрального состава удельной выталкивающей силы спортивного напольного покрытия, состоящее из алюминиевой трубки со скользящим внутри нее металлическим стержнем, нижний конец которого заканчивается конусообразной сменяемой насадкой, а верхний запрессован в пластину, на которую крепится дополнительный груз, отличающийся тем, что на ту же пластину крепится еще и датчик ускорения, который с помощью коаксиального кабеля соединен со входом спектр-анализатора, в котором сменяемыми RC-цепочками поочередно устанавливаются полосовые фильтры, а в качестве индикатора ускорения к выходу спектр-анализатора подключен вольтметр. Измерения проводятся следующим образом: стальной стержень с изменяемой массой с установленным на его верхнем торце датчиком ускорения падает на напольное покрытие с фиксированной высоты и отскакивает от него с определенным ускорением и неизвестной частотой. Для определения частоты отскока стержня сигнал датчика пропускается через спектр-анализатор со сменяемыми с помощью RC-цепочек полосовыми фильтрами. При совпадении частоты отскока стержня с частотой полосового фильтра ускорение стержня будет максимальным, по которому и определяется искомая частота отскока. Техническим результатом при реализации заявленного устройства является повышение точности измерения частоты отскока стержня с удельной массой mk при его свободном падении на напольное покрытие. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения коэффициента преобразования датчика ускорения в узкой полосе частот. Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения заключается в поднятии штока, имеющего свободный или скользящий ход по отношению к трубке, внутри которой он движется, на высоту Н. При отпускании шток совершает свободное падение до удара об упругий массив с частотой отскока, определяемой формулой
где w0 - угловая частота отскока штока (рад/с); g=9,8 м/с2; λ0 - рабочий ход упругого массива, мм, при ударе об него штока, падающего с высоты Н. Расчетная величина ускорения будет определяться формулой
(2),где а0 - расчетное значение ускорения штока, падающего с высоты Н, при собственной частоте колебаний упругого массива w0=2πf0. Датчик, который закреплен на верхнем торце штока с помощью коаксиального кабеля, подключен к входу спектранализатора с установленным в нем полосовым фильтром с центральной частотой w0, к выходу которого подключен вольтметр; он вырабатывает сигнал напряжения u0, соответствующий расчетной величине ускорения а0 при равенстве параметров w0 и wn, по которым вычисляется коэффициент преобразования датчика. Заявляемый способ позволяет без применения вибростенда оперативно и достоверно определять качество покрытия упругого массива по коэффициенту преобразования датчика ускорения в требуемой полосе частот. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к спорту высших достижений, а именно к биатлону. Задача изобретения - определить при повышенном сердечном пульсе (160-190 уд./мин) частоту гармонической составляющей W0 лыжника, подлежащей гашению. Поставленная задача решается путем проведения спектрального анализа выталкивающей силы сердечного пульса с использованием добавочной массы, в результате которого по максимальному значению выталкивающей силы Fn сердечного пульса определяют частоту гармонической составляющей W0. Гашение этой гармонической составляющей обеспечивается установкой под сгибы локтевых суставов упругих подлокотников, каждый с собственной частотой колебаний Wподлок. Заявляемый способ позволяет существенно снизить влияние частоты сердечных сокращений на стрельбу лежа в условиях соревнований. За счет установки упругих подлокотников под сгибы локтевых суставов, рассчитанных индивидуально, под каждого спортсмена, выталкивающая сила сердечного пульса биатлониста гасится таким образом, что она становится минимальной и не влияет на итоговый результат стрельбы. 2 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области спорта и может быть использовано при создании упругих подпятников, вкладываемых в спортивную обувь с целью получения дополнительной выталкивающей силы. Устройство для измерения выталкивающей силы упругого объекта состоит из устанавливаемой на исследуемый образец трубки с приваренным к одному из ее концов фланцев и металлических стержней разной массы, на верхних концах которых закрепляют датчики ускорения. При измерении выталкивающей силы упругого объекта металлические стержни с различными массами размещают внутри трубки на фиксированной высоте от поверхности образца и отпускают. Далее измеряют ускорения указанных стержней и рассчитывают выталкивающую силу исследуемого упругого объекта по формуле: Fkn = mk·akn, где Fkn - удельная выталкивающая сила упругого объекта на n-й гармонике при к-й удельной массе стержня; mk - к-я удельная масса стержня; akn - ускорение удельной к-й массы стержня на n-й гармонике. Техническим результатом изобретения является возможность осуществления оценки частотных характеристик двигательных действий спортсменов, а также максимальной силы выталкивания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение «Способ подбора пар лыж по их упругим свойствам» относится к измерительной технике, предназначено для подбора пар лыж по их упругим свойствам и может быть использовано в спорте высших достижений. Задача изобретения - повышение точности подбора пар лыж по их упругим свойствам. Поставленная задача решается сравнительным спектральным анализом уровней ускорений отобранной пары лыж при одновременном их возбуждении путем кратковременного нажатия на положенную поперек колодок испытываемой пары лыж доску. Сравнительный спектральный анализ уровней ускорений осуществляется при помощи двухканального спектранализатора, к входам которого подключены датчики ускорения, порознь установленные на колодках лыж, а к выходам - вольтметры в качестве индикаторов уровней ускорений, выраженных в единицах напряжения. Для определения разбаланса коэффициента передачи ускорений по обоим каналам на каждой полосе пропускаемых частот датчики ускорения предварительно устанавливают на колодку одной лыжи и по отношению показаний вольтметров определяют требуемое значение. Степень идентичности упругих свойств пары лыж оценивают по максимально близкому совпадению уровней ускорений на измеряемых полосах пропускаемых частот с учетом их разбаланса. Заявляемый способ позволяет максимально точно подобрать пары лыж с одинаковыми упругими свойствами. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение «Способ сравнительной оценки качества скольжения лыж» относится к спортивному инвентарю и может быть использовано в области физической культуры для оценки качества скольжения лыж по снегу. Задача изобретения - разработка способа сравнительной оценки качества скольжения лыж с использованием одноканального спектр-анализатора (на основе патента РФ №2458327 С1) и одного вольтметра без какого-либо дополнительного оборудования. Поставленная задача определяется тем, что амплитуду ускорения измеряют на гармонической составляющей (2,43-2,5) Гц, выделяемой спектр-анализатором, а датчик ускорения при этом закреплен на кисти одной из рук спортсмена при одновременном отталкивании с места лыжными палками. Схема измерения, реализующая предложенный способ сравнительной оценки качества скольжения лыж, заключается в том, что спортсмен, стоя на лыжах, отталкивается лыжными палками, а датчик ускорения, закрепленный на кисти одной из рук, вырабатывает сигнал ускорения данной руки, который поступает в спектр-анализатор. В спектр-анализаторе с помощью сменных RC-цепочек устанавливается полосовой фильтр (2,43-2,5) герц. Помещенный в поясную сумку спортсмена, спектр-анализатор фильтрует этот сигнал, пропуская на выход лишь гармонику с частотой следования 2,5 герц. Вольтметр подключен к выходу спектр-анализатора и фиксирует ускорение руки на данной гармонике - чем оно больше, тем лучше скользящие свойства лыж при конкретной смазке. Было проведено сравнение скольжения лыж при трех видах смазки в координатах: ось X - частота (герц); ось Y - ускорение лыж м/сек2, где 1, 2, 3 - различные виды смазок. Заявляемый способ позволяет, по сравнению с существующими способами, более точно измерять скольжение лыж. 2 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для сравнительной оценки выталкивающей силы лыж и может быть использовано в спорте высших достижений. Задача изобретения - разработать способ определения выталкивающей силы лыжи в максимальном упрощении измерения c высокой разрешающей способностью. Поставленная задача решается последовательным измерением амплитуд ускорений гармонических составляющих спектра колебаний лыжи w1, w2, … wn, приводимой в колебательное состояние кратковременным нажатием произвольной силы на ее колодку, в паре с одной постоянно выбранной гармоникой этого же спектра w0 сначала без дополнительного груза, получая пары значений: (a11, a21); (,a22)…(a1n, a2n), а затем с дополнительным грузом массой M, получая пары значений (a11C, a21C); (a12C; a22C), … (a1nc, a2nc), по которым рассчитывается вовлеченная масса m2n на каждой гармонике w2n:
m
2
n
=
M
a
2
n
c
/
a
1
n
c
a
2
n
a
1
n
−
a
2
n
c
/
a
1
n
c
(
1
)
и импульс выталкивающей силы лыжи:
2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СПОСОБ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ УСКОРЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ // 2530852
Изобретение «Способ сравнительной оценки ускорения движущихся объектов и устройство для его реализации» относится к измерительной технике в профессиональном спорте и предназначено для сравнительной оценки ускорения движущихся объектов. Задача изобретения - повышение точности сравнительной оценки ускорения движущихся объектов. Поставленная задача решается путем переноса измерения ускорения на соударяемый с ними шарнирно подвешенный предмет, значительно меньший по массе движущегося объекта и установленный поперек трассы на пути движения объектов. Такая схема измерения позволяет усилить разность сравниваемых по ускорению движущихся объектов. Необходимость в этом возникает особенно там, где разность сравниваемых величин ускорений находится в зоне погрешности измерительной аппаратуры. При сравнительной оценке скольжения испытуемая пара лыж крепится к полозьям обычных детских санок, становясь, таким образом, скользящим их элементом. Заявляемый способ позволяет, по сравнению с известными способами, увеличить разрешающую способность измерительного тракта, не меняя коэффициент усиления измерительного тракта. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам объективного контроля индивидуальных физических данных спортсмена, и может быть использовано в самых различных видах спорта. Способ заключается в том, что спортсменом делается два идентичных двигательных действия. С помощью спектранализатора измеряется ускорение руки, на которой закреплен пьезоакселерометр. На руку спортсмена, на которой закреплен пьезоакселерометр, дополнительно навешивается калиброванный груз. По двум полученным значениям ускорения руки и известной массе дополнительного груза находится искомая величина. Тренажер для измерения вовлекаемой массы спортсмена, например лыжника, представляет собой прямоугольную раму, на коротких сторонах которой параллельно друг другу установлены неподвижные валы, на концах которых при помощи подшипников качения насажены стальные бобины цилиндрической формы. На каждую пару бобин вдоль длинных сторон рамы натянуты армированные резиновые ленты. В центральной части конструкции, ближе к одному из валов, приварена площадка, на которой стоит лыжник и отталкивается палками от ленты, приводя ее в круговое движение. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
