Результат интеллектуальной деятельности: ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ПЛОВЦОВ

Изобретение относится к спорту, а именно к спортивным сооружениям, предназначенным для индивидуальных тренировок пловцов, а также в качестве оздоровительного средства.

Известен тренажер для пловцов, содержащий заполненный водой бассейн, в каркас которого встроена продольная перегородка с окнами на концевых участках для пропуска воды, разделяющая бассейн на рабочий и вспомогательные каналы разной ширины, причем в рабочем канале размещен упругий поводок для удержания пловца на месте (см. патент России 2066222, кл. А 63 В 69/12, 1993 г.).

Благодаря движениям пловца и горизонтальной замкнутости рабочего и вспомогательного каналов через вырезанные на концевых участках продольной перегородки окна формируется встречный поток воды. Этот поток имитирует поступательное относительно окружающей среды движение пловца, удерживаемого упругим поводком, а волногашение осуществляется вследствие разницы в поперечном сечении рабочего и вспомогательного каналов.

Недостатком этого тренажера является отсутствие средств для автоматического управления скоростью водного потока. Так как пловец сам образует поток, то для упорядоченного потока требуется некоторое время и навык. Необходимость пристегиваться с помощью упругого поводка к корпусу бассейна создает пловцу дополнительные неудобства в виде следующих один за другим рывков назад.

Известен также тренажер для пловцов (устройство для непрерывного плавания), содержащий прямоугольный резервуар с правой и левой внутренними стенками, отделяющими бассейн для плавания и горизонтально замкнутые два проточных вспомогательных канала, в которых установлены по два гребных винта, размещенных один над другим. У задней и фронтальной стенок резервуара расположена система изогнутых направляющих лопаток, разворачивающих водный поток на 180 градусов (см. патент США 5044021 C1, E 04 H).

В известном тренажере благодаря тому, что минимизирована турбулентность воды в бассейне, а скорость воды в нем ближе к центру выше, чем у бортов бассейна, значительно сокращены потери мощности. Однако недостаток этого тренажера - все еще большие габариты по занимаемой площади.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для тренировки пловцов, которое содержит бассейн с замкнутыми проточными рабочим и вспомогательным каналами с распределительными решетками между каналами, гидронасос, установленный в вспомогательном канале, создающий направленный водный поток, регулируемый пловцом посредством связанного с ним датчика, управляющего скоростью потока в бассейне. Датчик выполнен в виде прикрепленного к пловцу тросика, соединенного с подпружиненной катушкой, приводящей в движение ползун потенциометра, который управляет числом оборотов двигателя гидронасоса (см. а.с. 187577 от 15.03.65 г., кл. А 63 В 31/18).

Автоматическое управление скоростью водного потока увеличивает эффективность тренировки, однако наличие поводка, прикрепленного к пловцу, резко снижает комфортность тренировки.

Предложен тренажер для пловцов, содержащий бассейн с замкнутыми проточными рабочим и вспомогательным каналами, гидронасос, установленный в вспомогательном канале, создающий направленный водный поток, и датчик управления скоростью водного потока в рабочем канале путем изменения частоты вращения двигателя гидронасоса, в котором согласно изобретению вспомогательный канал образован днищем рабочего канала, выполненным с окнами-решетками на концевых участках, и днищем бассейна, на котором сдвинуто относительно друг друга установлены вертикальные направляющие лопатки, а фронтальная и задняя стенки рабочего канала снабжены горизонтальными направляющими лопатками.

В заявляемом тренажере гидронасос содержит n-число гребных винтов, а ременная передача с электродвигателем расположена вне корпуса бассейна.

В заявляемом тренажере датчик управления скоростью водного потока содержит первичные преобразователи типа излучатель-приемник, жестко установленные в рабочем канале со стороны головы и ног пловца, выходы приемников подключены к входам блока обработки сигнала положения пловца, выход которого через преобразователь частоты подключен к управляющему входу двигателя гидронасоса.

В заявляемом тренажере блок обработки сигнала положения пловца содержит фильтр, входы которого являются входами блока, выходы фильтра подключены к входам RS-триггера, выход которого через усилитель мощности подключен к обмотке реле, контактная группа которого является выходом блока.

На фиг.1 показан общий вид тренажера в разрезе.

На фиг. 2 показан вид А-А с принципиальной схемой управления скоростью водного потока.

На фиг.3 показан вид Б-Б.

На фиг. 4 - принципиальная схема блока обработки сигнала положения пловца.

Тренажер для пловцов содержит бассейн 1, состоящий из рабочего 2 и вспомогательного 3 замкнутых проточных каналов. Вспомогательный канал 3 образован днищем 4 рабочего канала, концевые участки которого содержат окна для пропуска воды, но для безопасности пловца выполненные как окна-решетки 5. В канале 3 у задней стенки установлен гребной винт 6 гидронасоса, двигатель 7 которого расположен вне корпуса бассейна. В предпочтительном варианте исполнения с целью уменьшения сечения вспомогательного канала 3 и габаритов по высоте, по ширине его расположены n гребных винтов 6, каждый со своим двигателем 7 или соединенный через ременную передачу с одним двигателем 7. Между гребными винтами 7 и фронтальной стенкой бассейна 1 установлены сдвинуто относительно друг друга, например в шахматном порядке, вертикальные направляющие лопатки 8, а задняя и фронтальная стенки рабочего канала 2 снабжены горизонтальными направляющими лопатками 9.

В бассейне 1 установлен датчик изменения скорости водного потока путем изменения частоты вращения двигателя 7. Такой датчик может быть выполнен в виде видеокамеры с обработкой сигнала в компьютере, как, например, в патенте США 5271106 от 21 декабря 1993 г. В предпочтительном варианте исполнения датчика изменения скорости водного потока, как более простом и дешевом, у торцов бассейна 1, со стороны головы и ног пловца, в боковых его стенках установлены два первичных преобразователя типа излучатель-приемник, который может быть выполнен, например, со световым съемом информативного параметра, где излучатель 10 - источник светового потока, приемник 11 - фотоэлемент. Выходы приемников 11 подключены к входам блока обработки сигнала положения пловца 12, выход которого через преобразователь частоты 13 подключен к управляющему входу двигателя 7. Блок обработки сигнала положения пловца 12 содержит фильтр 13, к входам которого подключены выходы фотоприемников 11, выходы фильтра 13 подключены к входам RS-триггера 14, выход которого через усилитель мощности 15 подключен к обмотке реле 16, контактная группа К 1.1 которого включена в цепь управления преобразователем частоты 13.

Работает заявляемый тренажер для пловцов по фиг.1-4 следующим образом. Бассейн 1 заполняется водой по горизонтальные лопатки 9. При включении двигателей 7 гребные насосы 6 формируют мощный ламинарный поток нужной скорости. Ламинарность потока в значительной степени обеспечивается благодаря перераспределению водных потоков между вертикальными направляющими лопатками 8, установленными на днище вспомогательного канала 3, а также за счет разницы сечения рабочего 2 и вспомогательного 3 каналов. При пересечении пловцом светового потока срабатывает тот или другой фотоэлемент 10-11, по сигналу от которого изменяется частота на выходе преобразователя 13, изменяя частоту напряжения питания двигателя 7. В результате изменяется частота вращения двигателя 7 в ту или другую сторону, меняя производительность гребных винтов 6 и, следовательно, скорость встречного потока в бассейне 1.

Преимущества заявленного тренажера для пловцов по сравнению с прототипом заключается в том, что он позволяет максимально приблизиться к естественным условиям тренировки для пловца путем автоматического регулирования скорости водного потока в бассейне, но без необходимости пристегивания пловца удерживающим упругим поводком, при этом успешно гасятся волны за счет использования системы вертикальных и горизонтальных направляющих лопаток и разности сечения рабочего и вспомогательного каналов. За счет минимизации турбулентности водного потока тренажер экономичен по потребляемой мощности, малый объем воды в бассейне (2•5 м) делает реальными условия, максимально облегчающие эксплуатацию предлагаемого тренажера для пловцов с соблюдением требований санитарии, возможностью пользования при тренировках водой с дозированной концентрацией морской соли и других добавок.