Пристрій для полегшення ходьби

Винахід може використовуватись людьми, схильними до втоми, і є люди, по собі знаю, які стараються менше часу тратити на ходьбу. І тому спішать, коли кудись ідуть. Для них також даний винахід. В цьому числі може ефективно використовуватись поштарами, лісниками (тому що вони з даним пристроєм скоріше обійдуть свій участок). І з таким же успіхом може використовуватись на туристичних базах туристами. Застосовується даний винахід в сапожках (зимній варіант) або самостійно і використовується при ходьбі, бігу, ходьбі чи бігу на лижах І, можливо, на коньках, включаючи спортивні цілі. Робити пристрій для полегшення ходьби може завод спортивних тренажерів. А в зимньому варіанті виготовляти дві деталі - обувній фабриці. Прототип - в рубриці спортивних тренажерів A63B21/062. Тренажер для бігунів №1743621 A1. На ноги від пояса натягнутими пружинами забезпечується добавочна нагрузка. Тренажер призначений для тренування бігуна спортсмена. Іще звернімося до пішохода. Ноги людини мають свою власну частоту (амплітуду) коливання. І тому при середній швидкості ходьби (що майже відповідає власній частоті коливання ніг) людина може пройти відносно далеко, не дуже втомлюючись. Але коли людина спішить (недолік), вона збільшує швидкість ходьби. І значить, збільшує частоту коливання ніг - зусиллями мускулів, іншими словами, на початку швидкого кроку чоловік робить мускульне зусилля, при середній швидкості ходьби це зусилля майже відсутнє (щоб придати нозі прискорення). А потім, як не дивно, в кінці кроку також витрачається мускульне зусилля, щоб призупинити швидкий рух ноги, після цього нога опускається на землю, закінчуючи крок. Тому щоб пройти задану дистанцію з більшою швидкістю, людині потрібно витрачати значно більше сили (енергії) від тієї сили, яка потрібна для того, щоб пройти цю ж дистанцію, тільки із середньою швидкістю. Через це втома ніг людини при бистрій ходьбі наступає скоріше, ніж можна було б передбачити. І, як правило, швидким кроком пішохід може пройти дуже невелику дистанцію і видихається в кращому випадку, переходячи на оптимальний крок середню швидкість ходьби. Уточню - власна частота коливання ніг невелика біля 42/хвилин, що відповідає уповільненій ходьбі. А при середній, оптимальній швидкості ходьби буде біля 50 коливань ніг/хвилин, або 100 кроків/хвилин. Судячи по середній швидкості, люди наче завжди повільно спішать. Та на це початкове збільшення коливання ніг витрачається іще дуже невелике зусилля, яке компенсується (покривається) тим, щоб не держатись надто довго на ногах при уповільненій ходьбі (бо щоб держатись на ногах якийсь час, також потрібне деяке зусилля). А вже в подальшому при ходьбі - для збільшення частоти коливання ніг, наприклад, в два рази - витрата зусилля на підтримку цього коливання збільшується в геометричній величині, тобто не в два, а приблизно в чотири рази. Саме із-за цього і трудно підтримувати високу швидкість ходьби. В основу винаходу "Пристрою для полегшення ходьби" поставлено задачу удосконалити чобітки (зимовий варіант) шляхом їх з'єднання між собою витою пружиною через поводки для збільшення власної частоти коливання ніг, забезпечити цим меншу витрату зусилля на підтримку такого коливання ніг при високій чи навіть середній швидкості ходьби, завдяки цьому зменшується витрата зусилля на особливо швидку ходьбу в цілому, тобто полегшується ходьба. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для полегшення ходьби, який має сапожки, що з'єднані між собою витою пружиною через поводок з пластинкою, прикріпленою до верхньої частини халявки сапожка, з можливістю розтягування пружини, при ходьбі, і переміщенню її по поводку, тим що поводки, прикріплені до ножних браслетів, з можливістю фіксації браслета на голені. На кресленні показаний пристрій для полегшення ходьби, де на фіг.1 - вид пішохода з пристроєм для полегшення ходьби - збоку (зимній варіант); на фіг.2 - вид відповідного лівого сапожка пристрою - зверху (зимній варіант) з зображенням сили дії пружини в крайніх положеннях - (фазах) кроку; на фіг.3 - вид правого браслета - пристрою для полегшення ходьби - збоку (літній варіант); на фіг.4 - вид того ж правого браслета - зверху. Сапожки (в зимньому варіанті) пристрою для полегшення ходьби з'єднуються між собою стальною пружиною 1. Щоб ця пружина краще розтягувалася, може бути випуклою, тобто діаметр витка в середній частині пружини може бути більшим, ніж по боках. Довжина пружини у вільному - зжатому стані повинна бути близько 10 - 12см (приблизно на стільки 10 - 12см вище одна нога проноситься мимо другої при ходьбі). Ця пружина повинна мати властивість розтягуватись на 50 - 55см - без деформації. Бажано, щоб пружина прикріплялась до ноги (чобітком на нозі в зимньому варіанті) в інерціонному центрі ваги голені ніг - це буде в верхній частині халявки сапожка (трохи вище щиколотки) (див. фіг.1). А щоб зменшити невелике випучування ніг пружиною - при ходьбі (до чого, між іншим, можна звикнути, і ноги протидіють цьому), пружина 1 не прикріпляється в одному місці до сапожка, а натягується кільцем на поводок 2, зроблений в виді проволоки. І пружина має можливість пересуватись по цьому поводку 2. Бажано, щоб поводок 2 був із бронзи (для зменшення нехай і невеликого тертя пружини об поводок при її пересуванні по ньому). Поводок 2 в свою чергу кріпиться до пластинки 3. Можливо також із бронзи. Ця пластина 3 з поводком 2 прикріпляється (чи пришивається дирочками) до халявки сапожка. При цьому халявки сапожка повинні в міру туго обхвачувати гомілку ноги на тій висоті, де до халявок прикріплена пластинка 3. поводком. Пластинка 3 повинна бути іще тому, що пружина 1 при пересуванні по поводку 2 в той же час може торкатися до пластини. 3 і буде легко сковзати по ній. Без пластинки ж пружина буде торкатись до халявки сапожка, визиваючи замітне тертя і швидке псування халявок в тому місці. В літній взуванці, наприклад в туфлях, халявки відсутні. Тому в літньому - полегшеному варіанті пристрою поводок 2 кріпиться на упругому браслеті 4. Ширина цього браслета близько 4см. Розжимаючи цей браслет, можна одівати на гомілку ноги - поверх калош спортивних штанів (брюк). Іще прикріпленою шарнірно до браслета передбаченою защепкою 5, можна защипнути за петельку 6 (браслета). Щоб браслет зафіксувати на гомілці ноги. В деяких випадках довжина защепки 5 може підбиратись або загинатись індивідуально - в залежності від товщини гомілок ніг. На даному кресленні браслет показаний в низащепнутому виді. Браслет також може бути і без защепки, тільки в цьому випадку він повинен бути трохи більш товстим з меншою упругістю, тобто коли пружина 1 розтягнута, браслет 4 не повинен розжиматися під дією сили розтягнутої пружини. При ходьбі з пристроєм для полегшення ходьби, коли зроблено крок, пружина 1 розтягнута (див. фіг.1). На передній (наприклад, правій) нозі пружина зсунута на задню частину поводка 2. А на лівій задній нозі пружина в цей час знаходиться на передній частині поводка. Коли ж тільки задня ліва нога відірветься від землі, пружина 1, стискуючись (відносно швидко), надає цій нозі прискорення. І далі вже по інерції ця, нога швидко проноситься повз праву ногу. Заодно при перенесенні лівої ноги мимо правої зжата пружина пересувається по поводку. На правій нозі з задньої частини поводка на передню. А на лівій переносящейся нозі ця пружина пересувається на обороті з передньої частини поводка - назад. Враховуючи, що пружина пересувається по поводку в зжатому стані без свого розтягування (довільно), то тертя пружили 3 поводком незначне, що являється бажаним для даного пристрою. Потім, коли ця ліва нога по інерції виноситься вперед, пружина 1 розтягується завдяки кінетичній енергії цієї ноги. Швидко припиняється рух цієї ноги. Після цього ліва нога опускається на землю, завершуючи крок. і так далі. На фіг.2 показано напрям сили розтягнутої пружини, діючої на ногу. І видно, що ця сила направлена трохи в сторону від центра ваги ноги, завдаючи нозі невелике викручування в той момент. Але коли цю несиметричність ліквідувати (зняти), збільшивши довжину поводка 2, і його загин (що, звичайно, можливо), то тоді збільшиться кут дії пружини на ногу, коли вона розтягнута. Тобто тоді буде більша бокова сила пружини притягувати ногу до ноги на їх взаємне стикання. Тому тут потрібна (як кажуть) "золота середина", що в міру показано на кресленні. І все ж дана ходьба проходить в прискореному темпі. І за один крок ця невелика, викручуюча ноги сила заміняється з однієї сторони в іншу. А ноги, які мають інерційну силу, придержуючись привичного прямолінійного руху, не встигають реагувати на ці невеликі, часто міняючі побочні сили пружини. Також невелика бокова сила пружини і сила, яка тягне ногу вниз (див. фіг.1 і 2). Це одна складова сипи пружини направлена косо вниз (див. фіг.3), яка діє негативно тільки тоді, коли нога ззаду. А коли нога попереду, вона, не протидіючи цій силі, опускається на землю. І загальна величина цієї від'ємної сили складає приблизно 1/6 частину загальної сили пружини. Значить, для підтримки більш швидкого (наприклад, в 1,5 рази) коливання ніг з пружиною, мускулам, ніг потрібно витрачати 1/6 частину попередньої (без пружини) енергії. І за одно при цьому прискореному в 1,5 раза русі тіло при робленні кроку на одній нозі переноситься на 1/3 частину часу скоріше, також витрачаючи на це на 1/3 своєї енергії менше, і коли приблизно ці сили рівні, тоді для пройдення одного шляху середнім кроком або в 1,5 раза скоріше з пристроєм для полегшення ходьби понадобиться одинакова витрата сили з одинаковою втомою. Помічено іще такий ефект, коки пішохід при звичайній середній швидкості ходьби на відрізок дороги тратить одну год. (60 хвилин). А при допомозі пристрою пройде цей же відрізок за 40 хвилин. То при інших рівних умовах у нього додатково залишиться 20 хвилин. Іще коли в процесі діяльності людини відпадає необхідність в бистрій ходьбі, наприклад після прибуття до місця призначення, пружину 1 легко і швидко можна зняти і продовжувати користуватись тими сапожками (для універсальності) як звичайним взуттям. Таким же чином можна поступати і з браслетами, знімаючи їх.