Способ монтажа и регулирования жесткости гимнастического мостика
Изобретение относится к спортивному инвентарю. Изобретение может применяться для вспомогательных гимнастических мостиков, которые могут использоваться юными спортсменами разного веса, например, при разучивании отдельных упражнений. Сущность изобретения заключается в следующем. Между основанием мостика и платформой мостика устанавливают упругую опору. При этом используется комплект деталей, предназначенных для обеспечения взаимодействия упругой опоры, закрепленной на основании, с платформой мостика. Жесткость мостика регулируется путем изменения жесткости указанной выше подвески. При выборе оптимального уровня жесткости гимнастического мостика гимнасты производят контрольные прыжки. Применение данного упругого элемента (подвески) позволяет при соответствующей настройке обеспечить достаточно мягкое приземление спортсмена. В других случаях требуется, чтобы спортсмен отрабатывал приземление на достаточно жесткую опору. Технический результат заключается в увеличении диапазона регулировок жесткости гимнастического мостика. 9 ил.
Изобретение относится к спортивному инвентарю. Изобретение может применяться для вспомогательных гимнастических мостиков, которые могут использоваться юными спортсменами разного веса, например, при разучивании отдельных упражнений.
Известен способ регулирования амортизационных свойств гимнастического мостика (см. описание изобретения к патенту №2050880 RU, МПК6 А63В 5/08, Б.И. №36, 1995 г. См. в описании колонки текста с номерами: №4 и №6), заключающийся в следующем.
Осуществление способа достигается путем изменения жесткости покрытия платформы гимнастического мостика и жесткости упругих элементов, размещенных между платформой и основанием гимнастического мостика. Жесткость упругих элементов, выполненных в форме регулируемых пружин, изменяют в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от весовых и профессиональных показателей гимнастов. Жесткость покрытия платформы изменяют путем установки материала требуемой жесткости. После установки исходного уровня жесткости покрытия и упругих элементов платформы гимнасты производят на мостике несколько прыжков на месте с замером высоты подскока и с разбега с выполнением стандартных упражнений с фиксацией высоты и глубины полета. Затем устанавливают последовательно несколько уровней жесткости покрытия при неизменной исходной жесткости пружины платформы и производят указанные выше замеры. Определив оптимальный уровень жесткости покрытия платформы, начинают изменять жесткость платформы в сторону увеличения и уменьшения от исходной жесткости. На каждой жесткости платформы производят контрольные прыжки и после получения оптимального результата фиксируют оптимальный уровень жесткости покрытия и упругих элементов платформы. При работе каждой группы гимнастов устанавливают соответствующий им уровень жесткости мостика или если имеется несколько мостиков, то для каждой группы подбирается мостик с требуемой для этой группы жесткостью. При этом упругий элемент, например, состоит из пружины и регулирующего устройства.
Совпадающими признаками указанного выше способа и заявленного способа является то, что используется упругая опора, для которой есть возможность менять жесткость; при этом упругую опору располагают между основанием и платформой мостика, которые соединены шарнирно между собой. При выборе оптимального уровня жесткости гимнасты производят контрольные прыжки (подпрыгивания).
Недостатки этого способа заключаются в следующем. При тренировке юных спортсменов и при разучивании гимнастами отдельных упражнений, для снижения вероятности получения травм желательно, чтобы при повышенных нагрузках опора, на которую воздействует гимнаст (роль этой опоры выполняет гимнастический мостик) становилась бы податливой. А упругий элемент, который используется в рассмотренном способе, не удовлетворяет указанному выше требованию.
Известен способ монтажа и регулирования жесткости гимнастического мостика (см. описание изобретения к патенту №2032435 RU, МПК6 А63В 5/08, Б.И. №10, 1995 г.), заключающийся в следующем.
На платформе мостика крепят пневматический мат с помощью концевых карманов, а упругий элемент в форме пневматической рессоры присоединяют к платформе мостика и к основанию мостика торцевыми опорами, при этом пневмосистемы мата и рессоры присоединяют к источнику повышенного давления и раздельно изменяют давление в камерах мата и рессоры до рабочего уровня, который оценивают в процессе испытаний по высоте подскока спортсмена. После определения разницы в давлениях мата и рессоры воздухопровод мата через редукционный клапан, настроенный на давление в мате, присоединяют к воздуховоду рессоры, соединенному с источником повышенного давления. Уровень давления в мате и рессоре устанавливают в зависимости от весовых и профессиональных данных тренируемых спортсменов. Этот способ принят в качестве прототипа.
Совпадающими признаками указанного выше способа и заявленного способа являются следующие. Используется упругая опора, для которой есть возможность менять жесткость; при этом упругую опору располагают между основанием и платформой мостика, которые соединены шарнирно между собой. При выборе оптимального уровня жесткости гимнасты производят контрольные прыжки (подпрыгивания). Для взаимодействия специальной упругой опоры с платформой мостика используется опорная деталь.
Недостатки этого способа заключаются в следующем. Для осуществления регулирования жесткости гимнастического мостика дополнительно требуется источник повышенного давления. При тренировке юных спортсменов и при разучивании гимнастами отдельных упражнений, для снижения вероятности получения травм желательно, чтобы при повышенных нагрузках опора, на которую воздействует гимнаст (роль этой опоры выполняет гимнастический мостик) становилась бы податливой. А упругий элемент, который используется в рассмотренном способе, не удовлетворяет указанному выше требованию.
Задача изобретения заключается в том, чтобы провести так монтаж деталей и использовать такой упругий элемент, чтобы гимнастический мостик одновременно удовлетворял (при соответствующей настройке) указанным ниже требованиям и при этом, чтобы не требовалось дополнительного источника повышенного давления. В одних случаях требуется, чтобы мостик обеспечивал достаточно мягкое приземление спортсмена, в этом случае упругий элемент настраивается так, чтобы при требуемой нагрузке было значительное перемещение. В других случаях требуется, чтобы спортсмен отрабатывал приземление на достаточно жесткую опору. Но при этом, для страховки от травм, желательно, чтобы при воздействии нагрузки повышенной величины опора становилась бы податливой.
В заявленном способе в качестве упругой опоры используется устройство, известное как подвеска (патент RU 2048998, МПК6 В60N 2/50, Б.И. №33, 1995 г.), ее прямое назначение - использование в качестве подвески сидений транспортных средств.
В описании к патенту RU 2048998 приведены указанные ниже данные о подвеске.
Для решения технической задачи в подвеске, содержащей неподвижную и подвижную относительно нее опоры, соединенные между собой разнесенными в поперечном направлении проставками и упругим элементом, выполненным по крайней мере в виде одной упругой пластины, один конец по крайней мере одной упругой пластины жестко зафиксирован относительно противолежащего конца, который установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно зоны жесткого крепления конца упругой пластины в плоскости ее деформации. Один конец упругой пластины жестко соединен с неподвижной опорой, а противолежащий конец - с подвижной опорой. Конец упругой пластины, обращенной в сторону неподвижной опоры, установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно зоны жесткого крепления конца упругой пластины, обращенной в сторону подвижной опоры в плоскости ее деформации. Концы по крайней мере одной упругой пластины установлены с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно предварительно жестко зафиксированного противолежащего конца упругой пластины в плоскости ее деформации. Один конец по крайней мере одной упругой пластины установлен с возможностью фиксированного перемещения вдоль соответствующей опоры между нижней и ее верхней частями. Упругий элемент установлен под восходящим углом к горизонтали в сторону подвижной опоры. Упругий элемент направлен от нижней части неподвижной опоры к верхней ее части. Подвеска снабжена дополнительным упругим элементом. Дополнительный упругий элемент симметрично установлен в поперечном направлении относительно упругого элемента. Конец по крайней мере одной упругой пластины каждого упругого элемента установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно предварительно жестко зафиксированного относительно него противолежащего конца той же пластины в плоскости ее деформации. Упругий и дополнительный упругий элементы установлены параллельно один другому и направлены в одну сторону. Упругий и дополнительный упругий элементы выполнены идентичными. Упругие пластины пакета имеют одинаковую длину. Проставки выполнены в виде гибких элементов с минимальным удлинением при растяжении, а их концы жестко закреплены с соответствующими неподвижной и подвижной опорами. Каждый элемент с минимальным удлинением при растяжении выполнен в виде пакета пластин. Пластины пакета проставок и пластины упругих элементов выполнены из одного материала. Пластины пакета проставок и пластины упругих элементов имеют одинаковую толщину. Число пластин в каждом пакете проставки отлично от числа пластин в каждом пакете упругого элемента. Число пластин в каждом пакете проставки меньше числа пластин в каждом пакете упругого элемента. Подвеска содержит сдвоенные по вертикали проставки, а упругий элемент совпадает с плоскостью, проведенной через диагональ параллелограмма, образованного сдвоенными проставками и подвижной и неподвижной опорами, в каждом из сдвоенных по вертикали пакетов пластин проставок число пластин нижнего набора равно числу пластин верхнего набора. В каждом из сдвоенных по вертикали пакетов пластин проставки число пластин нижнего набора отлично от числа пластин пакета верхнего набора. В каждом из сдвоенных по вертикали пакетов пластин проставки число пластин пакета нижнего набора больше числа пластин пакета верхнего набора. Число пластин в каждом из пакетов проставки и упругих элементов четное, а в каждом из пакетов упругих элементов - нечетное, и наоборот. Подвеска снабжена элементами с минимальным крутящим моментом в плоскости деформации и жесткими в плоскости, перпендикулярной к плоскости деформации, симметрично установленными относительно вертикальной плоскости симметрии и закрепленными своими концами с возможностью поворота на неподвижной и подвижной опорах. Элементы с минимальным крутящим моментом установлены с внешней стороны соответствующей проставки. Элементы с минимальным крутящим моментом установлены параллельно соответствующей проставке. Элементы с минимальным крутящим моментом соединены с серединами по вертикали подвижной и неподвижной опор. Элементы с минимальным крутящим моментом соединены с подвижной и неподвижной опорами через сайлент-блоки и выполнены в виде штанг.
На основании данных, изложенных в первом пункте формулы изобретения по патенту RU 2048998, можно более кратко охарактеризовать подвеску по патенту RU 2048998 следующими словами. Подвеска, содержащая неподвижную и подвижную относительно нее опоры, соединенные между собой разнесенными в поперечном направлении проставками и упругим элементом, выполненным по крайней мере в виде одной упругой пластины, установленной под восходящим углом к горизонтали в сторону подвижной опоры, и направленным от нижней части неподвижной опоры к верхней части подвижной опоры. Причем один из концов по крайней мере одной упругой пластины жестко зафиксирован относительно противолежащего конца, который установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно зоны жесткого крепления конца упругой пластины в плоскости ее деформации. При этом проставки выполнены в виде гибких пластин с минимальным удлинением при растяжении, а их концы жестко закреплены на соответствующих неподвижной и подвижной опорах. А подвеска снабжена элементами с минимальным крутящим моментом в плоскости деформации и жесткими в плоскости, перпендикулярной плоскости деформации, симметрично установленными относительно вертикальной плоскости симметрии, закрепленными своими концами с возможностью поворота на неподвижной и подвижной опорах и выполненными в виде штанг, установленных с внешней стороны соответствующей проставки параллельно ей.
Сущность изобретения заключается в следующем. Между основанием мостика и платформой мостика устанавливают упругую опору, известную как подвеска по патенту RU 2048998. Причем эта упругая опора снабжена деталями, предназначенными для обеспечения взаимодействия между специальной упругой опорой, закрепленной на основании гимнастического мостика и платформой гимнастического мостика. Причем детали включают пластину из полиамида, закрепленную на подвижной опорной площадке специальной упругой опоры, а также опорный элемент из полиамида, имеющий скругленную поверхность, например в форме полуцилиндра. Причем этот опорный элемент расположен под платформой гимнастического мостика, он закреплен на этой платформе так, что скругленная поверхность взаимодействует с пластиной из полиамида. Причем этот опорный элемент имеет возможность скользить по пластине из полиамида при осадке упругой опоры под воздействием усилия, приложенного к платформе гимнастического мостика. Причем опорный элемент, имеющий скругленную поверхность, расположен параллельно плоскости, в которой расположено основание мостика, и направлен поперек платформы гимнастического мостика. При этом пластина из полиамида и опорный элемент из полиамида, имеющий скругленную поверхность, выполняют функцию опорной детали, обеспечивающей взаимодействие упругой опоры с платформой мостика.
А для ограничения взаимного удаления платформы гимнастического мостика от основания мостика монтируют по крайней мере один тросик, соединяющий основание мостика и платформу мостика. При этом для регулирования жесткости гимнастического мостика производят фиксированное перемещение конца по крайней мере одной упругой пластины (являющейся составной частью подвески по патенту RU 2048998, см. позицию 5 на фиг.1), который установлен с возможностью фиксированного перемещения (см. позицию 6 на фиг.1). При выборе оптимального уровня жесткости гимнастического мостика гимнасты производят контрольные прыжки.
На фиг.1-5 приведены данные о подвеске, указанные в описании к патенту RU 2048998.
На фиг.1 изображен один из вариантов подвески, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - подвеска под нагрузкой, общий вид; на фиг.4 - подвеска с дополнительным упругим элементом, общий вид; на фиг.5 - подвеска, снабженная элементами с минимальным крутящим моментом в плоскости деформации и жестким в плоскости, перпендикулярной к плоскости деформации.
Для удобства осуществления регулировки жесткости упругой опоры гимнастического мостика следует подвеску установить «вверх ногами», такое положение подвески показано на фиг.6 (фиг.6 - это перевернутое изображение фиг.4 и дополнительные элементы).
На фиг.7 показан гимнастический мостик в сборе с подвеской.
На фиг.8 показаны примеры силовых характеристик подвески при разных настройках жесткости подвески, по оси X указаны значения вертикального смещения в мм, по оси Y указаны значения вертикального усилия в Н.
На фиг.9 показан процесс деформирования отдельно взятого бруса малой жесткости.
Подвеска содержит неподвижную и подвижную относительно нее опоры 1 и 2, соединенные между собой разнесенными в поперечном направлении проставками 3 и 4 и упругим элементом, выполненным по крайней мере в виде одной упругой пластины 5. Один из концов 6 или 7 по крайней мере одной упругой пластины 5 жестко зафиксирован относительно противолежащего конца 7 или 6, который установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно зоны жесткого крепления конца 6 или 7 упругой пластины 5 в плоскости ее деформации. Один конец 6 упругой пластины 5 жестко соединен с неподвижной опорой 1, а противолежащий конец 7 - с подвижной опорой.
Конец 6 упругой пластины 5, обращенной в сторону неподвижной опоры 1, установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно зоны жесткого крепления конца 7 упругой пластины 5, обращенной в сторону подвижной опоры 2 в плоскости ее деформации. Каждый из концов 6 или 7 по крайней мере одной упругой пластины 5 установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно предварительно жестко зафиксированного противолежащего конца7 или 6 упругой пластины 5 в плоскости ее деформации. Один конец 6 или 7 по крайней мере одной упругой пластины 5 установлен с возможностью фиксированного перемещения вдоль соответствующей опоры 1 или 2 между нижней и ее верхней частями 8 или 11 и 9 или 11. Упругая пластина 5 установлена под восходящим углом к горизонтали в сторону подвижной опоры. Упругая пластина 5 направлена от нижней части 8 неподвижной опоры 1 к верхней части 11 подвижной опоры 2. Подвеска снабжена дополнительным упругим элементом 12. Дополнительный упругий элемент 12 симметрично установлен в поперечном направлении относительно упругого элемента 5. Конец 6, 7 или 13, 14 по крайней мере одной упругой пластины каждого упругого элемента 5 или 12 установлены с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно предварительно жестко зафиксированного относительно него противолежащего конца 7, 6 или 14, 13 той же пластины 5 или 12 в плоскости ее деформации. Упругий и дополнительный упругий элементы 5 и 12 установлены параллельно один другому и направлены в одну сторону. Упругий и дополнительный упругий элементы 5 и 12 выполнены идентичными. Упругие пластины пакета имеют одинаковую длину. Проставки 3 и 4 выполнены в виде гибких элементов с минимальным удлинением при растяжении, а их концы 15, 17 и 16, 18 жестко закреплены с соответствующими неподвижной и подвижной опорами. Каждый элемент проставок 3 и 4 с минимальным удлинением при растяжении выполнен в виде пакета пластин. Пластины пакета проставок и пластины упругих элементов выполнены из одного материала. Пластины пакета проставок 3 и 4 и пластины упругих элементов 5 и 12 выполнены одинаковой толщины. Число пластин в каждом пакете проставки 3 или 4 отлично от числа пластин в каждом пакете упругого элемента 5 или 12. Число пластин в каждом пакете проставки 3 или 4 меньше числа пластин в каждом пакете упругого элемента 5 или 12. Подвеска, содержащая сдвоенные по вертикали проставки 3, 19 и 4, 20, упругий элемент 5 или 12, совпадает с плоскостью, проведенной через диагональ параллелограмма, образованного сдвоенными проставками 3, 19 и 4, 20 и подвижной и неподвижной опорами 2 и 1. В каждом из сдвоенных по вертикали пакетов пластин проставок 3, 19 и 4, 20 число пластин нижнего набора 19, 20 равно числу пластин верхнего набора 3, 4. В каждом из сдвоенных по вертикали пакетов пластин 19, 20 проставки число пластин нижнего набора отлично от числа пластин пакета верхнего набора 3, 4. В каждом из сдвоенных по вертикали пакетов пластин проставки число пластин пакета нижнего набора 19, 20 больше числа пластин пакета верхнего набора 3, 4. Число пластин в каждом из пакетов проставки 3, 4, 19 и 20 и упругих элементов 5 и 12 четное, а в каждом из пакетов упругих элементов 5 и 12 - нечетное, и наоборот. Подвеска снабжена элементами 21 и 22 с минимальным крутящим моментом в плоскости деформации и жесткими в плоскости, перпендикулярной к плоскости деформации, симметрично установленными относительно вертикальной плоскости симметрии и закрепленными своими концами 23, 24 и 25, 26 с возможностью поворота на неподвижной и подвижной опорах 1 и 2. Элементы 21 и 22 с минимальным крутящим моментом установлены с внешней стороны соответствующей проставке 4 и 3. Элементы 21 и 22 с минимальным крутящим моментом установлены параллельно соответствующей проставки 4 и 3. Элементы 21 и 22 с минимальным крутящим моментом соединены с серединами по вертикали подвижной и неподвижной опор 2 и 1. Элементы 21 и 22 с минимальным крутящим моментом соединены с подвижной и неподвижной опорами 2 и 1 через сайлент-блоки 27 и выполнены в виде штанг.
В одном из вариантов подвеска работает следующим образом.
В ненагруженном состоянии вся конструкция подвески как бы установлена под восходящим углом к горизонтали. При воздействии на подвижную опору вертикальной силы Р (например, вес оператора) проставки, выполненные в виде пластин 3, 4 и 19, 20, обладая малой жесткостью на изгиб в плоскости деформации, прогибаются и переходят в новое положение, но, сохраняя прежнюю длину, остаются параллельными друг другу и таким образом трансформируют всю подвижную часть конструкции в новое положение. При этом диагональ параллелограмма (который образован подвижной и неподвижной опорами 1 и 2 и сдвоенными проставками 4 и 20), вдоль которой установлен упругий элемент 5, сокращается, что влечет за собой возникновение силы F от сжатия упругого элемента 5, направленной вдоль диагонали, и момента изгиба М. В состоянии равновесия совместное действие силы F и момента М компенсирует действие нагрузки Р. Характер изменения силовых факторов F и М нелинейный и соответствует требуемому виду силовой характеристики - большая жесткость на начальном участке и малая на рабочем. Такой вид силовой характеристики всей подвижной части конструкции подвески имеет малую частоту собственных колебаний (эффективную виброзащиту) на рабочих ходах подвески при сравнительно малой статической осадке от веса оператора. Регулировка грузоподъемности подвески изменяется положением конца 6 упругого элемента 5, т.е., например, его перемещением с возможностью фиксирования вдоль направляющей 28, при жестко фиксированном противоположном конце 7 или наоборот. Причем направляющая 28 может иметь различную геометрическую форму, т.е. может быть изогнутой или установлена под различными углами, т.е. траектория перемещения, например, конца 6 гибкого элемента 5 может быть различна. При этом чем ближе, например, конец 6 упругого элемента 5 к верхней проставке 4, тем меньше грузоподъемность подвески. В зависимости от требуемых собственной частоты подвески, ее грузоподъемности и их сочетания возможно изменение в конструкции таких элементов, как количество гибких пластин, их геометрических параметров. Элементы 21 и 22 увеличивают поперечную жесткость подвески, тем самым уменьшают крен сиденья оператора при несимметричном силовом воздействии на подвеску.
Для удобства осуществления регулировки жесткости упругой опоры гимнастического мостика следует подвеску установить «вверх ногами», такое положение подвески показано на фиг.6 (фиг.6-это перевернутое изображение фиг.4 и дополнительные элементы).
На фиг.7 показан гимнастический мостик в сборе с подвеской.
На фиг.8 показаны примеры силовых характеристик подвески при разных настройках жесткости подвески, по оси X указаны значения вертикального смещения в мм, по оси Y указаны значения вертикального усилия в Н.
На фиг.9 показан процесс деформирования отдельно взятого бруса малой жесткости.
На фиг.7 показан гимнастический мостик в сборе. Детали 1 и 2 - это детали подвески (см. фиг.6). 29 - основание мостика, которое с помощью шарнира 30 соединено с платформой мостика 31. Для обеспечения взаимодействия между подвеской (упругой опорой) и платформой гимнастического мостика используются дополнительные детали. Деталь 32 в виде толстой пластины, например из полиамида, прикреплена к подвеске. Дополнительный опорный элемент 33, например из полиамида, имеет скругленную поверхность, например в форме полуцилиндра; элемент 33 крепится к платформе 31. Детали 32 и 33 изготовляются, например из полиамида. Детали 32 и 33 требуются для того, чтобы обеспечить возможность взаимного горизонтального смещения (скольжения) и поворота деталей относительно друг друга при осадке упругой опоры под воздействием усилия, приложенного к платформе 31 гимнастического мостика. Длина деталей 32 и 33 примерно равна длине детали 1.
Чтобы при подскоке спортсмена деталь 31 «не выбрасывалась» бы вверх упругой опорой, а также чтобы при поднятии мостика за платформу 31 основание 29 также поднималось бы вверх от пола, следует основание 29 и платформу 31 соединить гибким тросиком (или двумя тросами: с правой и с левой стороны мостика). Тросик располагают на значительном удалении от шарнира 30 (тросик не показан). Длину тросика выбирают такой, чтобы тросик не мешал обычной работе специальной упругой опоры; а когда мостик поднимают за деталь 31 (например, чтобы перенести его в другое место), то деталь 29 также должна подниматься от пола и не мешать перемещению мостика.
На фиг.9 показан процесс деформирования отдельно взятого бруса малой жесткости. На фиг.9 указаны символы, обозначающие: F - сила, действующая на брус малой жесткости, М - изгибающий момент, т.п. - точки перегиба, образовавшиеся при изгибе бруса малой жесткости.
Анализ данных, приведенных в книге Е.П.Попова (Попов Е.П. Теория и расчет гибких упругих деталей. Плоский изгиб бруса малой жесткости при больших упругих перемещениях. Ленинград, Издание ЛКВВИА, 1947, 303 с), позволил получить следующее (применительно к рассматриваемым случаям нагружения гибких элементов). 1).Если упругий брус малой изгибной жесткости под действием сжимающей силы изогнулся так, что образовалось две точки перегиба, то линия действия сжимающей силы будет параллельна прямой, проходящей через эти точки перегиба (см. фиг.9). Таким образом, если в процессе нагружения точки перегиба смещаются и меняется угол наклона прямой, проходящей через точки перегиба, то меняется и направление сжимающей силы. 2).Положение равновесия стремя точками перегиба является неустойчивым. Поэтому если нет дополнительных опор, то если «случайно» в системе образовалось три точки перегиба, то система самопроизвольно перейдет в другое - устойчивое положение равновесия (например, с двумя точками перегиба). Таким образом, основным расчетным случаем является случай, когда в системе образовалось две точки перегиба (так деформируются элементы, обозначенные номером 5 на фиг.1).
Расчеты с использованием теории Е.П.Попова аналогичных конструкций показали, что для заданного смещения теория дает завышенные расчетные значения нагрузок по сравнению с экспериментом. Это, видимо, объясняется тем, что изложенная в книге Е.П.Попова теория базируется на гипотезе плоских сечений, но, видимо, в зонах заделки концов тонких гибких брусьев, а также в зонах точек перегиба гипотеза плоских сечений не совсем точно описывает поведение материала. Специальные испытания отдельно взятой тонкой гибкой упругой полоски при различных условиях нагружения (в том числе без точек перегиба, с одной точкой перегиба, с двумя точками перегиба и т.п.) позволили обоснованно выбрать значения поправочных коэффициентов и теоретически предсказанные диаграммы деформирования конструкции (аналогичной с подвеской) стали близки к экспериментальным диаграммам.
Оптимальное значение жесткости гимнастического мостика зависит от целей тренировки. В одних случаях требуется, чтобы мостик обеспечивал достаточно мягкое приземление спортсмена, в этом случае упругую опору настраивают так, чтобы при требуемой нагрузке было значительное перемещение. В других случаях требуется, чтобы спортсмен отрабатывал приземление на достаточно жесткую опору. Но при этом для страховки от травм желательно, чтобы при воздействии нагрузки повышенной величины опора становилась бы податливой. В этом случае упругую опору (т.е. подвеску) регулируют так, чтобы была бы большая грузоподъемность. При этом при малой нагрузке опора будет не сильно прогибаться, а при достижении нагрузкой «критического» значения опора станет податливой. (Примеры силовых характеристик показаны на фиг.8.)
Перед началом каждой тренировки спортсмен должен опробовать мостик путем подскоков и убедиться в правильной настройке требуемой жесткости упругого элемента.
Мостик используется следующим образом. Мостик устанавливают в нужном месте. Настраивают упругий элемент на требуемую грузоподъемность. Спортсмен, совершая серию подскоков, оценивает правильность выбора грузоподъемности и при необходимости вносит корректировку в настройку упругого элемента и приступает к тренировке.
Как указано в описании к патенту RU 2048998, конец 6 упругой пластины 5 (см. фиг.1) установлен с возможностью фиксированного перемещения. Регулировка грузоподъемности подвески изменяется при изменении положения конца 6 упругого элемента 5, т.е., например, его перемещением с возможностью фиксирования вдоль направляющей 28 (см. фиг.1). В описании к патенту RU 2048998 говорится о грузоподъемности подвески, но при изменении грузоподъемности подвески меняется и жесткость подвески при малых нагрузках (см. примеры силовых характеристик на фиг.8.). Грузоподъемность подвески характеризуется величиной усилия при перемещении, примерно равном половине максимального перемещения (см. фиг.8). Жесткость подвески при малых нагрузках (см. начальные участки диаграмм на фиг.8) характеризуется тангенсом угла наклона рассматриваемого участка диаграммы. Из фиг.8 видно, что при изменении грузоподъемности подвески меняется и жесткость подвески при малых нагрузках.
В книге (Гимнастика. Учебник для техникумов физической культуры. Под ред. М.Л.Украна и A.M.Шлемина. М.: Физкультура и спорт, 1977, 422 с, см. стр.57) указано следующее. Мостик применяют для прыжков, упражнений на бревне, на брусьях (одинаковой конструкции), высота мостика 12 см; трамплин (пружинный мостик) имеет высоту 40 см. Упругий элемент в виде подвески по патенту RU 2048998 можно использовать и для мостика, и для трамплина. А для разучивания отдельных упражнений юными спортсменами можно сделать мостик другой высоты, также можно сделать так, чтобы регулировалось (по высоте) положение детали 32, соответственно будет регулироваться высота мостика (или трамплина).
Способ монтажа и регулирования жесткости гимнастического мостика, включающий установку между основанием мостика и платформой мостика упругой опоры, жесткость которой может регулироваться, причем эта упругая опора снабжена опорной деталью, обеспечивающей взаимодействие упругой опоры с платформой мостика, а при выборе оптимального значения жесткости гимнасты проводят контрольные прыжки, отличающийся тем, что упругую опору выполняют в форме упругой подвески, содержащей неподвижную и подвижную относительно нее опоры, соединенные между собой разнесенными в поперечном направлении проставками и упругим элементом, выполненным по крайней мере в виде одной упругой пластины, установленной под восходящим углом к горизонтали в сторону подвижной опоры, и направленным от нижней части неподвижной опоры к верхней части подвижной опоры, причем один из концов по крайней мере одной упругой пластины жестко зафиксирован относительно противолежащего конца, который установлен с возможностью фиксированного перемещения по траектории относительно зоны жесткого крепления конца упругой пластины в плоскости ее деформации, при этом проставки выполнены в виде гибких пластин с минимальным удлинением при растяжении, а их концы жестко закреплены на соответствующих неподвижной и подвижной опорах, а подвеска снабжена элементами с минимальным крутящим моментом в плоскости деформации и жесткими в плоскости, перпендикулярной плоскости деформации, симметрично установленными относительно вертикальной плоскости симметрии, закрепленными своими концами с возможностью поворота на неподвижной и подвижной опорах и выполненными в виде штанг, установленных с внешней стороны соответствующей проставки параллельно ей, причем на опорной площадке подвижной опоры упругой опоры закрепляют пластину из полиамида, а также устанавливают опорный элемент из полиамида, имеющий скругленную поверхность, например в форме полуцилиндра, причем этот опорный элемент располагают под платформой гимнастического мостика, его закрепляют на этой платформе так, что скругленная поверхность взаимодействует с пластиной из полиамида, причем этот опорный элемент имеет возможность скользить по пластине из полиамида при осадке упругой опоры под воздействием усилия, приложенного к платформе гимнастического мостика, причем опорный элемент, имеющий скругленную поверхность, расположен параллельно плоскости, в которой расположено основание мостика, и направлен поперек платформы гимнастического мостика, при этом пластина из полиамида и опорный элемент из полиамида, имеющий скругленную поверхность, выполняют функцию опорной детали, обеспечивающей взаимодействие упругой опоры с платформой мостика, а для ограничения взаимного удаления платформы гимнастического мостика от основания мостика устанавливают по крайней мере один тросик, соединяющий основание мостика и платформу мостика, при этом для регулирования жесткости гимнастического мостика производят фиксированное перемещение конца по крайней мере одной упругой пластины, который установлен с возможностью фиксированного перемещения.
