Гірськолижний тренувальний пристрій

Реферат: UA 111567 U UA 111567 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до спортивних тренувальних пристроїв, а саме до тренажерів для гірськолижного спорту. Відомо, що під час спуску на гірських лижах на спортсмена діють декілька сил, зовнішніх та внутрішніх, а під час руху гірськолижника в повороті на нього діють дві основні зовнішні сили відцентрова і доцентрова. Спортсмен досягає найкращих результатів лише за умови ефективної та вірної протидії зазначеним вище силам, а також вектору їхньої дії. Саме тому, у більшості гірськолижних тренажерів увага зосереджена на роботі спортсмена над тим як більш точно та ефективно протистояти векторам дії цих сил, тобто на правильному положенні тулуба, ніг та рук лижника. Особливо важлива роль таких тренажерів також при роботі з молодими початківцями, для яких на начальному етапі навчання вірне положення тіла є першочерговою задачею, коли м'язово-суглобна пам'ять формується на майбутнє. До того ж, необхідність роботи над положенням тіла важлива і для тих, хто починає займатися гірськими лижами у зрілому віці. Для тренування спортсменів-гірськолижників відомо багато різноманітних тренувальних пристроїв. Відомий пристрій для симуляції лижних рухів [див. патент US № 7935033, кл. А63В 69/18, опубл. 03.05.2011], який виконаний у вигляді двох дугоподібних у горизонтальній площині рейок, що розташовані на рамі, яка в свою чергу розміщена під кутом до горизонтальної площини. На рейки з можливістю переміщення встановлена каретка, яка містить дві платформи для ніг. Платформи для ніг закріплені на каретці з можливістю обертання навколо горизонтальної осі. Для утримування лижника передбачено поручні. Каретка з'єднана з рамою через еластичні елементи, які повертають її з крайнього у центральне положення. Недоліком даної конструкції є дуже маленька амплітуда руху ніг лижника між крайніми положеннями, внаслідок чого має місце незначний нахил колін всередину повороту. Через це стопи як проекція лиж відхиляються від горизонтальної площини на незначний кут, тобто лижі кантуються під дуже маленьким кутом, в той час як сучасна техніка різаного повороту вимагає максимального нахилу колін всередину повороту (до центру). Відомий також лижний симулятор або симулятор сноуборду [див. заявку US № 2014243162А1, кл. А63В 69/18, опубл. 28.08.2014], окреме виконання якого має дві дугоподібні у горизонтальній площині рейки, що розташовані на рамі. На рейки з можливістю переміщення встановлена каретка, яка містить дві платформи для ніг. Платформи для ніг закріплені на каретці з можливістю обертання навколо горизонтальної осі. Для утримування лижника передбачено рухливі імітатори лижних палок. Каретка з'єднана з рамою через еластичні елементи, які повертають її з крайніх у центральне положення. Недоліком зазначеного симулятора є та сама маленька амплітуда руху ніг лижника між крайніми положеннями, що і в попереднього аналога. Крім того, наявність сідла в даному тренажері значно знижує навантаження на ноги лижника, що знижує тренувальну ефективність. Відомий пристрій для лижного тренування [див. патент US № 7090621, кл. А63В 69/18, опубл. 15.08.2006], який виконаний у вигляді двох дугоподібних у вертикальній площині рейок, що розташовані на рамі, при чому кінцівки дуг розташовані нижче їх центральної частини. На рейки з можливістю переміщення встановлена каретка, яка містить дві платформи для ніг. Платформи для ніг закріплені на каретці з можливістю обертання навколо горизонтальної осі. Для утримування лижника передбачено поручні. Каретка з'єднана з рамою через еластичні елементи, які повертають її з крайнього у центральне положення. Недоліком даної конструкції є те, що переміщення лижника в крайні положення відбувається фактично прямою в вертикальній площині, що призводить до того, що стопи ніг весь час перебувають в одному площинно-паралельному положенні, з дуже невеликим кутом нахилу. Як наслідок, у крайніх положеннях зовнішня нога майже повністю спрямляється, що є неприпустимим з точки зору сучасної техніки спуску. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є імітатор для гірськолижників і слаломістів Кошутіна І.В. [див. патент України на корисну модель №72443, кл. А63В 69/18, опубл. 27.08.2012], який містить основну платформу і з'єднані з нею з можливістю переміщення вліво-вправо і одночасного обертання за або проти годинникової стрілки платформи з лижними кріпленнями, при чому між основною платформою і платформами з лижними кріпленнями встановлені з можливістю обертання навколо своїх осей додаткові платформи, кожна з яких імітує одне з положень або схилу, або лиж, або тіла лижника, причому на останньому закріплена упряжка, з'єднана з динамічною підвіскою. До недоліків найближчого аналогу можна віднести занадто складну систему платформ, яка складається в великої кількості складових елементів, що ускладнює його технічне обслуговування, збільшує розміри тренажера та його вартість. Під час тренування спортсмена відсутня фіксація паралельності гомілок, що може призвести до розвитку хибної м'язової пам'яті 1 UA 111567 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Х-подібного положення ніг, а наявність лижних кріплень на платформах передбачає тренування виключно у гірськолижному взутті. Крім того, динамічна підвіска закріплена до нерухомої опори через блоки, що уповільнює її реакцію на рухи лижника. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу шляхом зміни відомого імітатору для гірськолижників і слаломістів створити простий та легкий в обслуговуванні гірськолижний тренувальний пристрій, спрямований на набуття у спортсмена м'язової пам'яті вірного паралельного положення гомілок, який би мав швидку реакцію динамічної підвіски на рухи спортсмена та надавав можливість спортсмену тренуватись у звичайному взутті, зберігаючи при цьому вірний нахил гомілки вперед, а тренеру можливість встановлювати вірне положення тіла спортсмена в тій чи іншій фазі повороту, як у динамічному так і у статичному вивішеному стані. Поставлена задача вирішується шляхом зменшення кількості рухомих платформ до двох рівнів - основної платформи, що рухається напрямними і обертальних навколо поздовжньої осі платформ для ніг. Крім того, платформа для постановки ніг виконана з нахилом несучих (передньої та задньої) стінок вперед на 10-18 градусів, що відповідає природному нахилу гомілки у гірськолижника, так як гірськолижні черевики мають нахил 10-18 градусів. Через те, що передня і задня несучі стінки мають нахил вперед, вісь обертання рухомих платформ для ніг буде відхиляться на таке саме значення в 10-18 градусів від горизонту. Разом з тим, несучі стінки рухомих платформ мають різну довжину: стінка, що відповідає п'ятці черевика має більшу довжину. Завдяки тому, що стінки мають різну довжину, під час руху навколо осі обертання вони виконуватимуть різні за радіусом амплітуди, тобто винос п'яти закріпленої ноги (черевика) лижника буде більший за винос носка. За повного виносу платформи для ніг в бік з нахилом в 90 градусів ця величина буде дорівнювати тим самим 10-18 градусам. Тобто під час руху праворуч-ліворуч відносно власної осі основа рухомої платформи в лінії від миска до п'яти буде відхилятись під кутом від 0 до 18 градусів в проекції на горизонтальну площину. При вигляді збоку в вертикальній площині, через те, що осі обертання рухомих платформ відхилені на 10-18 градусів, під час руху праворуч і ліворуч п'ята ноги (черевика) лижника буде підійматись вище миска ноги (черевика) і також за максимального виносу буде досягати того самого значення, що й у горизонтальній площині, а коливання основи платформи здійснюватимуться в межах від 0 до 18 градусів. В момент найбільшого відхилення вправо або вліво (що відповідає найбільш активній фазі повороту) п'ята стопи підіймається вище миска, платформа для ніг, а з нею стопи та як наслідок лижі, симулюють рух схилом з похилом в 10-18 градусів, що відповідає 17,7-32,5 %. Під час руху за напрямними рейками рухома платформа також зсувається (повертається) в крайніх точках праворуч та ліворуч на ті ж самі 10-18 градусів, що обумовлює положення стоп (лиж) паралельно з лінією падіння схилу саме в найбільш активній фазі повороту. Динамічна підвіска спортсмена не містить блоків і виконана з коротких еластичних або нееластичних елементів закріплених до рами тренажера. Компактність динамічної підвіски (виконаної з латексу, гуми, еластичного шнура, шкіри тощо), дозволяє їй швидше реагувати на рухи спортсмена. У разі застосування блока завжди виникають втрати, як в силі, так і у швидкості. Так, у разі застосування підвішеного блока використовують плечі у співвідношенні 1 до 2, при цьому на одному з пліч розташований еластичний елемент, що розтягується під вагою лижника, який з'єднаний з нееластичною частиною, що рухається крізь блок, при цьому рухаючись за відстанню вдвічі більшу за пряме розтягування одного еластичного елемента. Це уповільнює швидкість руху та збільшує час реакції на навантаження у порівнянні з використанням прямого еластичного елемента, який використовується у заявленому тренажері. Пружність еластичних елементів підбирається залежно від ваги, інтенсивності і агресивності виконання вправ. Застосування нееластичних елементів динамічної підвіски також дозволяє статично вивішувати спортсмена з метою м'язової фіксації необхідного положення тіла в тій чи іншій фазі повороту. Крім того, на задній стінці рухомої платформи виконана жорстка перемичка, з допомогою якої є можливість зафіксувати гомілки лижника в паралельному положенні. Відомо, що сьогодні найбільш прогресивною технікою у гірських лижах є Карвінг (різаний поворот), який передбачає рівномірне завантаження обох лиж, яке досягається лише якщо лижі однаково закантовані, тобто паралельні у своїх ковзних площинах. Для того, щоб лижі завжди були паралельно закантовані, необхідно щоб гомілки лижника були паралельні. Завдяки використанню фіксувальної перемички, під час руху праворуч-ліворуч гомілки лижника завжди будуть залишатись у паралельному положенні за принципом паралелограму. Ширину постановки ніг 2 UA 111567 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 можна змінювати в залежності від віку, росту спортсмена та техніки. Це особливо важливо під час роботи з початківцями та дітьми, задля фіксації м'язово-суглобної пам'яті ведення ніг в повороті на початковій стадії навчання, а також щоб уникнути грубої помилки в майбутньому, коли коліна ніг зводять разом у так званому Х-подібному веденні, що не дає можливості рівномірного завантаження лиж у повороті. Додатковим варіантом виконання запропонованого рішення, передбачена зміна в напрямних дугоподібних рейках, а саме підйом їх центральної частини відносно горизонтальної площини. Під час використання запропонованих напрямних рейок на тренажері, лижнику, що рухається ними в середині дуги тренажера (що відповідає активній фазі перекантовки між поворотами), необхідно буде підтискати ноги, а це спричинить за собою невелике відхилення назад, що в точності відповідає техніці повороту Авальман або швидкому перекантуванню за рахунок різкого згинання. Також, гірськолижний тренувальний пристрій додатково може містити рухомі гірськолижні держаки з механізмом їхнього приводу, при чому рух основної платформи в сторони вправо або вліво буде призводити до підйому гірськолижного держака на спортсмена. В результаті проведених змін, як свідчить досвід автора, значно швидше відбуваються навчання і розвиток, як початківців, так і прогресуючих лижників навичкам сучасного карвінгового повороту шляхом багаторазового повторення вправ, які безпосередньо впливають на м'язово-суглобову пам'ять лижника і вироблення скоординованості, точності і автоматизму рухів і, як наслідок, швидшого та безпомилкового перенесення закріплених рухів на реальний спуск. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: На фігурі 1 зображено, загальний вигляд гірськолижного тренувального пристрою, що пропонується; фігура 2 - гірськолижний тренувальний пристрій, вигляд збоку; фігура 3 - гірськолижний тренувальний пристрій, вигляд зверху; фігура 4 - гірськолижний тренувальний пристрій, вигляд під час тренування; фігура 5 - гірськолижний тренувальний пристрій, вигляд збоку під час тренування; фігура 6 - основна платформа з обертальними платформами для ніг; фігура 7 - положення тіла професійного спортсмену при проходженні повороту; фігура 8 - положення тіла професійного спортсмену при проходженні повороту; фігура 9 - окреме виконання гірськолижного тренувального пристрою з напрямними рейками, що мають підйом їх центральної частини відносно горизонтальної площини; фігура 10 - окреме виконання гірськолижного тренувального пристрою, що додатково містить рухомі гірськолижні держаки з механізмом їхнього приводу. Тренажер для гірськолижників, як початкового, так професійного і спортивного рівня, складається з основної рухомої платформи (1) і двох обертальних платформ для ніг (2), що закріплені на ній таким чином, що дозволяє їм здійснювати маятникові рухи з боку в бік навколо поздовжньої осі. У свою чергу основна платформа має роликові колеса, за допомогою яких вона рухається вправо і вліво від центру по напрямних рейках (3), виконаних у формі рівної дуги як частини кола. У момент проходження повороту, в його самій активній фазі, відбувається контробертання корпусу і тазу, в наслідок чого коліна зсуваються на ту ж величину що і таз за принципом паралелограма, що за собою тягне і зрушення стоп на ту ж величину, якщо взаємопаралельно. Напрямні рейки мають довжину близько 3 метрів, що дає можливість здійснювати максимальну амплітуду рухів вправо і вліво. Все це закріплено на основі тренажера (4), до якої кріпиться основна стійка опори (5) з додатковою (знімною) опорою для підтримання рівноваги (6). На лижника одягається страхувальний пояс (7), до якого кріпляться підвісні елементи (петлі) (8) з обох боків лижника одним кінцем, а іншими до стійки опори (5) справа і зліва від лижника. Страхувальний пояс (7) з підвісними елементами (8) складають динамічну підвіску. Під час руху ліжник фактично є підвішеним на динамічній підвісці, яка симулює протидію доцентровій силі та силі тяжіння та не дає спортсменові впасти. Під час руху основної платформи (1) вправо і вліво, еластичний елемент (10), який симулює протидію відцентрової сили і реакції опори, повертає її в центральне положення. На задній стінці обертальних платформ для ніг (2) виконана перемичка (9), яка за допомогою ременів (11) фіксує гомілки в паралельному положенні. Фіксація стоп лижника у обертальних платформах (2) здійснюється за допомогою ременів (12). Таким чином, лижник рухаючись напрямними вправо і вліво, і будучи підвішеним на динамічній підвісці, зможе без перешкоди імітувати гірськолижну техніку проходження поворотів в цілому. 3 UA 111567 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Окреме виконання запропонованого тренажера містить додаткове обладнання, призначене винятково для спортсменів, які тренують слалом і слалом-гігант (Фіг. 10). Додаткове обладнання встановлюється спереду перед лижником і кріпиться до основи тренажера (4). Основний несучий елемент - додаткова поздовжня перекладина (13), на якій встановлені два шарнірних механізми (14), до яких кріпляться два гірськолижні держаки (15) (ті, що використовуються для постановки трас слалому в гірськолижному спорті), при цьому відстань між шарнірами можливо змінювати. У вільному положенні держаки знаходяться під нахилом вперед від лижника і від вертикальної площини (напівлежачи вперед). Шарнірні механізми (14) в основі мають важіль для підняття держаків (16) і поворотну пружину (для повернення держаків в початкове положення, напівлежачи вперед). Важіль (16) виконаний у формі косинки і має кілька отворів для зміни плеча важеля. До важеля кріпиться одним кінцем еластичний шнур (17) і далі через систему блоків (18) іншим кінцем кріпиться до основної рухомої платформи (1). Гірськолижний тренувальний пристрій згідно заявленої корисної моделі використовують таким чином. Спочатку на лижника одягається страхувальний пояс (7) таким чином, що точки кріплення еластичних елементів (8) до пояса розміщуються навпроти тазостегнових суглобів, а його нижня лямка проходить нижче сідничних м'язів, щоб краще підтримувати тіло спортсмена. Лижник встає ногами на обертальні платформи (2) і застібає підвісні елементи (8) до страхувального пояса, попередньо перекинувши їх навколо стійки опори (5) справа і зліва від себе. Фіксує гомілки ременями (11) і стопи ременями (12). Після цього лижник готовий виконувати вправи. Отже, лижник починає виконувати вправу, для цього він починає маятниковими рухами вправо і вліво розкатувати основну рухому платформу (1), яка рухається праворуч та ліворуч на роликових колесах напрямними рейками (3). Повернутись в початкове положення лижнику допомагає нижній еластичний елемент (10), який після розтягування виштовхує лижника в центр (повороту). При виконанні вправ лижники початківці можуть триматися за опору для підтримки рівноваги (6), а спортсмени більш високого рівня можуть робити вправи з гірськолижними палицями або без них. Так для спортсменів можна імітувати різні дисципліни гірськолижного спорту, наприклад, вставши в стійку швидкісного спуску можна відпрацьовувати повороти відповідні цій дисципліни. Додатково, наприклад, вставши в підвішену стійку повороту (повиснувши на еластичних петлях), в одному повороті можна змінювати кут атаки і закантовки прямим розгойдуванням, як за рахунок своєї ваги, так і за рахунок зовнішнього впливу (тренером). Ще один важливий аспект роботи з тренажером - це робота в статиці. Особливо це важливо для початківців. Еластичні елементи (8) замінюються на нееластичні, але регульовані по довжині. Після цього лижник підвішується в повороті і тренер або інструктор може виставити правильну стійку в моменті проходження повороту, тобто механічно поправляються ноги, руки і виставляється правильний нахил і положення тіла лижника. З метою відпрацювання техніки повороту Авальман або швидкого перекантування за рахунок різкого згинання, передбачена зміна напрямних рейок на дугоподібні, з підйомом їх центральної частини відносно горизонтальної площини. Під час використання запропонованих напрямних рейок на тренажері, лижник, що рухається ними, в середині дуги тренажера (що відповідає активній фазі перекантовки між поворотами), підтискає ноги, з одночасним невеликим відхиленням тіла назад. Для тренування слалому або слалом-гіганту до гірськолижного тренувального пристрою встановлюється додаткове обладнання з гірськолижними держаками та механізмом їхнього приводу. Під час руху платформи в сторони вправо або вліво, еластичний шнур (17) натягується і тягне за собою важіль (16), що приводить до підйому держаків з древками на спортсмена, тим самим імітуючи атаку держака, як при проходженні траси на реальному схилі. Держаки з древками піднімаються по черзі в залежності від положення платформи. Черговість підняття держаків можна міняти, змінюючи місцями справа наліво кінці еластичного шнура (17), закріпленого до важелів (16). Так, для тренування слалому при положенні платформи (1) справа використовується правий держак (в положенні зліва - ліве), тому при такому співвідношенні держак буде підніматися в напрямку тулуба спортсмена, а для тренування слалому-гіганта навпаки, при положенні платформи справа використовується лівий держак (в лівому - правий), так держак підійматиметься у напрямку плеча і передпліччя спортсмена, що відповідає техніці проходження спортивних трас в цих дисциплінах. Таким чином, запропонована корисна модель дозволяє створити простий та легкий в обслуговуванні гірськолижний тренувальний пристрій, спрямований на набуття у спортсмена м'язової пам'яті виконання вірного сучасного карвінгового повороту, який має швидку реакцію 4 UA 111567 U 5 динамічної підвіски на рухи спортсмена, надає можливість спортсмену тренуватись у звичайному взутті, зберігаючи при цьому вірний нахил гомілки вперед, а також можливість спортсмену відпрацьовувати техніку повороту Авальман або швидкого перекантування, слалом та слалом-гіганту, а тренеру - можливість встановлювати вірне положення тіла спортсмена в тій чи іншій фазі повороту, як у динамічному, так і у статичному вивішеному стані. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Гірськолижний тренувальний пристрій, що містить основу, основну платформу, яка рухається дугоподібними напрямними рейками, і платформи для ніг, розташовані на основній платформі та з'єднані з нею з можливістю обертання навколо поздовжньої осі, та опорну стійку з закріпленою до неї динамічною підвіскою, який відрізняється тим, що несучі стінки основної та обертальних платформ виконані з нахилом вперед під кутом 10-18 градусів до вертикалі, вісь обертання платформ для ніг розташована під кутом 10-18 градусів до горизонталі, до задніх стінок обертальних платформ для ніг закріплено перемичку для фіксації гомілок лижника, а динамічна підвіска складається з страхувального пояса та підвісних елементів, еластичних або нееластичних, пружність яких обирається в залежності від завдання тренування. 2. Гірськолижний тренувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що дугоподібні напрямні рейки мають підйом їх центральної частини відносно горизонтальної площини, таким чином, що їх центральна частина знаходиться вище бокових частин. 3. Гірськолижний тренувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить рухомі гірськолижні держаки з механізмом їхнього приводу, при цьому рух основної платформи вправо або вліво призводить до підйому гірськолижного держака на спортсмена. 5 UA 111567 U 6 UA 111567 U 7 UA 111567 U 8 UA 111567 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9