Велотренажер

 

Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки путем регулирования амплитуды поперечных колебаний заднего колеса велосипеда. Велотренажер содержит раму 1, несущую ролики 2 и 3 в виде кулачков для опоры заднего колеса и ролик-кулачок для опоры переднего колеса велосипеда. Ведущий ролик и ролик переднего колеса кинематически связаны через фазосдвигающее устройство. На роликах 2, 3 установлены с возможностью продольного перемещения катушки 10, 11, во впадинах которых размещается обод заднего колеса. Катушки 10, 11 через подпружиненные опоры связаны с кулисой 29. Кулиса установлена в направляющих с возможностью поперечных колебаний относительно рамы 1. Средство для задания поперечных колебаний заднему колесу включает маховик 33 с кривошипом 34. Маховик 33 связан с роликами 2, 3 посредством цепной передачи . Кривошип 34 расположен в прорези 30 кулисы 29 и укреплен на ползуне 40. Ползун 40 установлен в пазу 41 маховика 33 с возможностью перестановки посредством пары винт - гайка с приводным винтом 42. С помощью винта 42 регулируется амплитуда поперечных колебаний заднего колеса. Величина амплитуды может регулироваться в пределах от 0 до некоторого максимального значения А. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 63 В 69/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823537/12 (22) 07.05.90 (46) 15.06.92. Бюл, N. 22 (71) Рижский институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.Б.Лукашенок, К,Н,Недельский и

М.В.Ушаков (53) 685.648 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1388066, кл. А 63 В 69/16, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1646562, кл. А 63 В 69/16, 1989. (54) ВЕЛОТРЕНАЖЕР (57) Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки путем регулирования амплитуды поперечных колебаний заднего колеса велосипеда. Велотренажер содержит раму 1, несущую ролики 2 и 3 в виде кулачков для опоры заднего колеса и ролик-кулачок для опоры переднего колеса велосипеда. Ведущий ролик и ролик переднего колеса кинематически связаны через

„, . Ж,, 1740020 А1 фазосдвигающее устройство. На роликах 2, 3 установлены с возможностью продольного перемещения катушки 10, 11, во впадинах которых размещается обод заднего колеса. Катушки 10, 11 через подпружиненные опоры связаны с кулисой 29. Кулиса установлена в направляющих с возможностью поперечных колебаний относительно рамы 1. Средство для задания поперечных колебаний заднему колесу включает маховик 33 с кривошипом 34. Маховик 33 связан с роликами 2, 3 посредством цепной передачи. Кривошип 34 расположен в прорези 30 кулисы 29 и укреплен на ползуне 40. Ползун

40 установлен в пазу 41 маховика ЗЗ с возможностью перестановки посредством пары винт — гайка с приводным винтом 42, С помощью винта 42 регулируется амплитуда поперечных колебаний заднего колеса, Величина амплитуды может регулироваться в пределах от 0 до некоторого максимального значения А. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. (Л

С

1 (О

1740020

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к велотренажерам, и предназначено для тренировки спортсменов-велосипедистов, в том числе в несезон-. ное время года.

Известен велотренажер, содержащий установленные на раме параллельные и кинематически связанные между собой ролики для колес велосипеда, выполненные в виде кулачков с неизменным эксцентриситетом, Ролики для переднего колеса кинематически связаны с роликами для заднего колеса через фазосдвигающее устройство.

Недостатком этого велотренажера является низкая эффективность тренировки ввиду неизменности эксцентриситета у кулачковых роликов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и получаемому результату является велотренажер, содержащий установленные на раме параллельные и кинематически связанные между собой через фазосдвигающее устройство ролики для колес велосипеда, выполненные в виде кулачков с регулируемым эксцентриситетом, и средство для задания поперечных колебаний заднему колесу велосипеда.

Недостаток известного велотренажера заключается в низкой эффективности тренировки из-за постоянства амплитуды поперечных колебаний, Цель изобретения — повышение эффективности тренировки путем регулирования амплитуды поперечных колебаний.

На фиг, 1 изображен велотренажер, аксонометрия; на фиг, 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, фрагмент продольного разреза; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5 — то же, фрагмент вида сверху; на фиг. 6— сечение B-В на фиг, 5; на фиг. 7 — сечение

Г-Г на фиг, 5; на фиг. 8 — сечение Д-Д на фиг, 5.

Велотренажер содержит горизонтальную раму 1 и смонтированное на ней средство для создания нагрузки, включающее параллельно установленные ролики в виде кулачков для опоры колес велосипеда, например два ролика 2 и 3 для опоры заднего колеса 4, один из которых (3) является ведущим, и один ролик 5 для опоры переднего колеса 6, являющийся ведомым, причем ведущий 3 и ведомый 5 ролики кинематически связаны между собой посредством гибких элементов(например, ременной или цепной передачи) 7 и 8 через фазосдвигающее устройство (например, шестеренчатого типа) 9.

Ролики 2, 3 и 5 выполнены в виде прямых цилиндров, центральные оси которых расположены эксцентрично относительно осей их вращения, сориентированных пер15

55 пендикулярно к продольной оси рамы 1 под углом а к вертикальным осям колес 4 и 6 (фиг. 2 и 3), Ролики 2 и 3 снабжены средством для задания поперечных колебаний заднего колеса 4, включающее соосно установленные на каждом из них с возможностью продольной подвижности катушки

10 и 11, во впадинах которых размещается опирающееся на эти ролики колесо 4. Радиусы впадин катушек 10 и 11 в направлениях, перпендикулярных осям роликов 2 и 3, и радиус ролика 5 равны величине r, а радиусы колес 4 и 6 равны величине R (R»r), что предопределяет соотношение R N1 = r, где N1 и N2 — угловые скорости вращения колес 4 и 6 и катушек 10 и 11 совместно с роликами 2 и 3, а также ролика 5 соответственно, Колеса 4 и 6 установлены во впадинах катушек 10 и 11 и на ролике 5 с возможностью надежного вращательного сцепления. Фазосдвигающее устройство 9 обеспечивает возмо>кность регулирования угла р фазового сдвига между законами вращения ролика 3 и ролика 5 и имеет надлежащий отсчетный узел, Каждый из роликов 2, 3 и 5 установлен на раме 1 (фиг. 5) посредством двух кронштейнов 12 и 13, размещенных с противоположных торцовых сторон отдельного ролика и укрепленных на соответствующих полувалах 14 и 15 для монтажа на раме перпендикулярно относительно оси его вращения, В кронштейнах 12 и 13 выполнены продольные пазы 16 и 17, в которых расположены с возможностью согласного односторонне направленного продольного перемещения первый и второй выступы 18 и 19, жестко укрепленные на разных торцах ролика, Один из кронштейнов, например 12, снабжен приводом для перемещения находящегося в его пазу 16 выступа 18 и индикатором положения последнего, а другой кронштейн

13 имеет узел для фиксации поло>кения находящегося в пазу 17 выступа 19. Привод для перемещения выступа 18 выполнен в виде пары винт — гайка с тяговым винтом 20, установленным в кронштейне 12 с самоторможением. Индикатор положения выступа

18 выполнен в виде отсчетного устройства, состоящего из продольной шкалы 21 на кронштейне 12 и указателя 22 на выступе 18.

Узел фиксации положения выступа 19 выполнен в виде установленного на нем стопорного винта 23, расположенного в продольной прорези 24 в стенке кронштейна 13, Каждая из катушек 10 и 11 фиксируется от углового смещения относительно своего ролика (2 или 3) посредством продольного паза 25 на его боковой поверхно1740020

10 сти и радиального выступа 26 на поверхности отверстия соответствующей катушки.

Катушки 10 и 11 через подпружиненные опоры (например, телескопической. конструкции) 27 и 28 связаны с кулисой 29, имеющей продольную прорезь 30. Кулиса 29 установлена своими концами в направляющих 31 и 32 рамы 1 с возможностью поперечных колебаний относительно нее.

Велотренажер снабжен средством для задания поперечных колебаний колеру 4, выполненным в виде кривошипно-кулисного механизма, включающего вертика1льно вращаемый горизонтальный маховик 33 с кривошипом 34, кинематически связанный с роликами 2 и 3 посредством звездочек 35 — 37, цепи 38 и конических шестеренок 39.

Кривошип 34 расположен в прорези 30 кулисы 29 и укреплен на ползуне 40, установленном в диаметральном пазу 41 маховика

33 с обеспечением подвижности посредством сочленения типа пары винт — гайка с приводным винтом 42. Для регистрации регулируемой величины амплитуды поперечных колебаний колеса 4 на головке винта расположена круговая отсчетная шкала 43, а на торце маховика ЗЗ имеется соответствующий указатель 44.

Велотренажер работает следующим образом.

Предварительно перед началом тренировки спортсмена-велосипедиста исходя из методической целесообразности ее проведения осуществляется выставление нужного эксцентриситета у каждого из роликов 2, 3 и 5, который может варьироваться в пределах от 0 до какого-то значения а кс, т.е, максимального для данной конструктивной разработки. Например, у BGBx роликов задается одинаковый эксцентриситет некоторой промежуточной величины причем выставление его осуществляется у всех роликов аналогично. Рассмотрим это на примере ролика 3 (фиг. -5). Сначала производится расстопорение винта 23 на кронштейне 13, в результате чего поло>кение выступа 19 в пазу 17 становится свободным, После этого путем вращения тягового винта 20 обеспечивается перемещение выступа 18 в пазу

16, что приводит к согласному односторонне направленному перемещению ролика 3 своими торцами вдоль кронштейнов 12 и 13, В результате происходит смещение центральной оси этого ролика относительно оси

его вращения, т.е, оси опорных на раму 1 полувалов 14 и 15, и таким образом выставляется требуемый эксцентриситет С, величина которого контролируется по расположению указателя 22 относительно градуировочных делений шкалы 21 на кронштейне 12. B за15

55 вершение с помощью винта 23 положение выступа 19 в пазу 17 стопорится, что совместно со свойством самоторможения винта

20 обеспечивает надежное жесткое крепление ролика 3 своими торцами на кронштейнах 12 и 13, при этом образуется целостная коленчатая компоновка. Аналогично выставляется эксцентриситет для остальных роликов 2 и 5. Затем производятся выставление соответствующей амплитуды поперечных колебаний заднего колеса 4 велосипеда, сообщаемых ему за счет размещения во впадинах катушек 10 и 11. Величина этой амплитуды может регулироваться в пределах от О до некоторого максимальноI o.çíà÷åíèÿ Айзакс Например, на фиг, 3 и 5 отображены два случая, когда амплитуда равна нулю и когда она соответствует неко- торой промежуточной величине А (обозначено пунктиром). Путем вращения винта 42 ползун 40 с кривошипом 34устанавливается в требуемое положение относительно центра маховика 33, где в последующем стопорится ввиду самоторможения приводной пары винт — гайка, участвующей в данном процессе. Таким образом конкретное положение кривошипа 34, находящегося в пазу

30, при работе предусмотренного механизма трансформируется в возвратно-поступательное движение кулисы 29 в направляющих 31 и 32 с заданной амплитудой и в такое >ке циклическое перемещение катушек 10 и 11 вдоль роликов 2 и 3.

После проведения требуемой настройки велотренажера колеса 6 и 4 велосипеда устанавливаются в вертикальной плоскости на ролик 5 и катушки 10 и -11 в направлении продольной оси рамы 1. При педалировании вращение от колеса 4 с угловой скоростью. а1 передается роликам 2 и 3, вращающимся

R с угловой скоростью а = а>1 вЂ, и через вег дущий ролик 3 с помощью гибких тяг 7 и 8 и фазосдвигающее устройство 9 сообщается с той же угловой скоростью в> ролику 5 и, соответственно, колесу 6 с угловой скоростью м1, в результате чего спортсмену создается нагрузка за счет преодоления тормозного момента, пропорционального произведению его веса вместе с велосипедом на радиус r ведомого ролика 5.

3а счет указанного эксцентричного крепления роликов 2, 3 и 5 на полувалах 14 и 15 их вращения в раме 1 опорные поверхности роликов для колес 4 и 6 моделируют периодические колебания, вертикальные составляющие которых описываются следующими зависимостями: для роликов 2 и 3 h>(t) = h> sin-иа t;

1740020

55 для ролика 5 h<(t) = h® з)п(га t+ p), где hg(t) и hn(t) — вертикальные колебания заднего 4 и переднего 6 колес соответствен- но; h = t cos a — максимальная амплитуда вертикальных колебаний; С вЂ” эксцентриси- 5 тет роликов 2, 3 и 5 (В= V>r).

С помощью фазосдвигающего устройства 9 согласно принятой методике тренировки спортсменов производится изменение (вручную или автоматически) в диапазоне 0 10 — 360 угла р фазового сдвига между законами колебаний колес велосипеда. Например, при p = 0 эти колебания у разных колес синхронны, а при p= 180 находятся в противофазе, Одновременно, поскольку колесо 4 установлено во впадинах катушек 10 и 11, при педалировании оно подвергается еще и поперечным колебаниям по закону (фиг. 6) X(t)=

= А $ini t, где А — амплитуда поперечных 20 колебаний колеса 4 (А = V <); о„—, угловая скорость вращения маховика 33.

Формула изобретения

1. Велотренажер, содержащий установ- 25 ленные на раме параллельные и кинематически связанные между собой через фазосдвигающее устройство ролики для колес велосипеда, выполненные в виде кулачков с регулируемым эксцентриситетом, средство для задания поперечных колебаний заднему колесу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем регулирования амплитуды поперечных колебаний, средство для задания поперечных колебаний заднему колесу включает установленные на каждом ролике для заднего колеса с возможностью продольной подвижности катушки для опоры колеса, кинематически связанные с ведущим роликом через кривошипно-кулисный механизм, кулиса которого установлена в параллельных направляющих перпендикулярно осям роликов и снабжена подпружиненными опорами для взаимодействия с катушками, а кривошип выполнен регулируемой длины.

2, Велотренажер по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что кривошип установлен. на маховике в его диаметральном пазу через ползун, связанный с парой винт — гайка, 3. Велотренажер по и. 2, о т л и ч а юшийся тем, что на головке приводного винта нанесена круговая шкала, а на торце маховика имеется соответствующий указатель, 1740020 25

1740020

Ф Г б

50

Составитель А.Лукашенок

Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор А.Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2031 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5