Гиря зі змінною вагою

Реферат: Гиря зі змінною вагою містить ручку, порожнистий корпус та знімний вантажний елемент всередині порожнистого корпусу, де корпус складається із двох частин, що прилягають одна до одної, та має заглиблення в основі нижньої частини корпусу, а складові частини корпусу скріплені вертикальним елементом кріплення. Знімний вантажний елемент має у центральній частині отвір для проходження циліндричної частини елемента кріплення. При цьому корпус виконано у вигляді верхньої та нижньої порожнистих півсфер, а знімний вантажний елемент, що заповнює порожнину корпусу, складається з двох частин та являє собою кільце та вкладений у нього товстостінний циліндр з отвором, що кріпляться вертикально таким чином, що вертикальна вісь обертання циліндра, вісь кріплення і центр маси гирі співпадають. Елемент кріплення виконано у вигляді шпильки, що закріплюється розміщеною у заглибленні основи нижньої частини корпусу гайкою. UA 117133 U (54) ГИРЯ ЗІ ЗМІННОЮ ВАГОЮ UA 117133 U UA 117133 U 5 10 15 Запропонована корисна модель належить до галузі фізкультури та спорту, зокрема гирьового спорту, та стосується інвентарю та пристроїв для виконання фізичних вправ, а саме спортивних гир. Гирьовий спорт - силовий вид спорту, який ґрунтується на підніманнях гирі максимальну кількість разів за визначений проміжок часу згідно з правилами змагань. Гирьовий спорт, як одне з найбільш простих, доступних і в той же час ефективних засобів фізичного виховання, допомагає навчанню життєво важливих навичок і вмінь правильного поводження з вагою. Вправи з гирями є також допоміжними засобами розвитку фізичних якостей в інших видах спорту. Вправи з гирями використовуються для зміцнення м'язів спини, профілактики сколіозу, підтримки здоров'я в будь-якому віці. Також широко розповсюджене використання гирьового фітнесу для корекції геометрії маси тіла та для розвитку фізичних якостей. Успіх в підготовці гирьовиків багато в чому залежить від створення відповідних умов для занять. Для спеціальної підготовки як початківців, так і спортсменів високої кваліфікації необхідно мати різні за вагою (16, 24, 32 кг) або розбірні гирі. Також для тренувань використовують полегшені гирі (6, 8, 12 кг) та гантелі. Для виконання спеціальних підготовчих та змагальних вправ гирьового спорту необхідно використовувати гирі, параметри яких відповідають наступним (див. таблицю). Таблиця Параметр Розмір, мм Вага, кг Висота 280 16 Діаметр корпусу 210 24 Діаметр ручки 35 32 Маса гирі не повинна відхилятися від номінальної більше ніж на 100 грамів 20 25 30 35 40 45 50 При цьому всі змагальні гирі, наведені в таблиці, як правило, виготовлюються з металу (в основному з чавуну) литтям. Загальний центр мас різних гир розташований приблизно на одному рівні, що визначає збалансованість гир, а це призводить до вироблення у спортсменів правильної техніки виконання вправ, від якої залежать результати, які показуватиме спортсмен. Розбалансовані гирі, центр мас яких зміщений більше допустимого вгору або вниз (і ще гірше в сторону), будуть викликати у спортсмена дискомфорт, знижувати його результати і призводити до формування неправильної техніки та травм. Виготовлені зі стандартною вагою гирі використовуються для підготовки спортсменів-гирьовиків. Правильна форма гир дозволяє формувати правильну спортивну техніку. Використання даних снарядів зводить до мінімуму травми кистей і передпліччя. Однією з переваг гирьового спорту є можливість виконувати повноцінні тренування на обмежених вільних площах, однак для забезпечення повноцінного тренувального процесу необхідно мінімум 8 гир, дані гирі будуть займати досить багато місця в тренувальному залі (або квартирі). Придбання представленого в таблиці набору (в двох екземплярах) вимагає чималих матеріальних витрат і найголовніше місця для їх зберігання. І з цього випливає потреба мати розбірні гирі. Для регулярного та поступового тренування гирьовиків, особливо для їх індивідуальних занять, які можуть проходити в домашніх умовах, а також в умовах обмеженого простору та комфорту, існує потреба у наборі різних за вагою гир. Це, по-перше, призводить до великих матеріальних затрат на придбання спортивних знарядь і, по-друге, вимагає значної вільної площі для їх зберігання, що в деяких випадках унеможливлює повноцінні заняття спортом для спортсменів і всіх бажаючих. Застосування спортивних снарядів зі змінною вагою значною мірою економить кошти на придбання спортивних знарядь, а також істотно скорочує площу для їх зберігання. Іншими словами, для вирішення задачі економії місця і матеріальних засобів застосовуються збірні спортивні снаряди зі змінною вагою. Важливою задачею при тренуваннях як досвідчених спортсменів, так і початківців гирьових вправ є також мінімізація та недопущення травм. Існує три основні чинники, що впливають на травматизм: індивідуальні особливості особи, що займається фізичною культурою; умови проведення занять, наявність і якість інвентарю (спорядження); особливості конкретного виду спортивної діяльності і тип фізичної активності. Одним з основних чинників, що впливають на травматизм, є серед іншого недосконалість конструкції гир, що використовується у вправах. 1 UA 117133 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомий цілий ряд технічних рішень по створенню збірних (розбірних) гир (дивись, наприклад, US 7563208 В1, 21.07.2009, US 2008081744 А1, 03.04.2008, CN101732827 А, 16.06.2010, WO 2013023331 А1, 21.02.2013). Однак ребриста поверхня тіла гир, зміна центру мас при зміні ваги, складність конструкції - все це не дає можливості їх безпечного використання для тренувань та змагань. Відомою є спортивна гиря за авторським свідоцтвом СРСР: SU 1452530 А1 від 23.01.1989р., яка містить порожнистий сферичний корпус, який є збірним по висоті, а також зв'язану з його верхньою частиною дужку (держак), набір змінних вантажів, які розміщують у порожнині корпусу, та засоби для фіксування частин корпусу та вантажів нарізним з'єднанням. Однак вказана конструкція є надмірно складною та, відповідно, її виготовлення є надмірно затратним. Також складність конструкції може бути причиною виникнення труднощів у спортсмена в процесі експлуатації при зміні ваги спортивної гирі. Крім цього, при зміні ваги гирі міняється також центр мас самої спортивної гирі, що є причиною підвищення травматизму, так як призводить до дисбалансу та порушення рівноваги спортсмена при виконанні ним вправ із вказаним спортивним знаряддям. Відомою є універсальна гиря за патентом РФ: RU 2483776 С1, опублікованим 10.06.2013 р. Гиря містить сферичний збалансований порожнистий корпус зі зрізом внизу, дужкою нагорі і вантажами з нарізною фіксацією всередині порожнини корпусу. Порожнина корпусу виконана циліндричною, горизонтальною і наскрізною, її вісь розташована паралельно до горизонтальної ділянки дужки, циліндрична порожнина розташована вище за зріз гирі і нижче ніж місце кріплення дужки та має внутрішні нарізи. Вантажі виконані циліндричної форми із зовнішніми нарізами, що відповідають внутрішнім нарізам циліндричної порожнини, з торців вантажі мають заглиблення. При цьому кругові кромки універсальної гирі з двох сторін наскрізної горизонтальної циліндричної порожнини виконані з закругленою фаскою, циліндричні вантажі із зовнішніми нарізами можуть бути виконані порожнистими і залиті важким металом через заливні отвори. Торцеві заглиблення вантажів можуть бути виконані під встановлювальний торцевий ключ. Вказана гиря придатна для тренування з поступовим збільшенням навантаження. Однак вказана гиря є незручною у використанні при зміні вантажів та змінює торцеву поверхню снаряду, що може призводили до травмування спортсмена. Аналогом до запропонованого рішення є гиря (див. посилання за URL: http://web.archive.org/web/20161031062853/http://www.made-inchina.com/showroom/fitmussport/product-detailhegxEnawuNTm/China-Adjustable-Kettle-Bell32kg.html), яка складається зі сферичної порожнистої кулі з ручкою і платформою. Пустотіла куля наповнюється вагами дископодібної форми з отвором посередині диска. Наповнюючи кулю дисками, нанизаними на шпильку-шток, змінюють вагу всього снаряду. Однак вказана гиря має недолік, який полягає в тому, що центр ваги переміщується по осі кріплення зі зміною ваги гирі, що знижує ефект (очікуваний ефект) від тренувань, змінюючи навантаження на кисть руки і передпліччя, що може привести до травм. А при виконанні поштовху (залікова вправа в гирьовому спорті) маса гирі від 24 кг, може призвести до каліцтва. Найбільш близьким аналогом до запропонованого рішення є спортивна гиря (RU 103482 U1, 20.04.2011р.), що містить порожнистий корпус, який складається з двох частин, що примикають одна до одної, та знімного вантажного елемента. Складові частини корпусу з'єднані за допомогою вертикально встановленого болта, головка котрого розміщена у виїмці основи нижньої частини корпусу, кінцева частина з різьбою - у відповідному гнізді верхньої частини корпусу, а знімний вантажний елемент має в центральній частині отвір для проходження циліндричної частини болта. Конструкція спортивної гирі дозволяє використовувати її при тренуваннях атлетів у двох варіантах - зі знімним вантажним елементомі без нього, що дає можливість проводити тренування з двома ваговими навантаженнями за допомогою однієї гирі однак вказана конструкція обмежена лише двома ваговими навантаженнями і не вирішує питання переміщення центру ваги зі зміною ваги гирі. Недоліки аналогів залишають актуальним питання удосконалення конструкції гирі. В основу корисної моделі було поставлено задачу розробити гирю зі змінною вагою із максимально спрощеною та дешевою у виконанні конструкцією зі збереженням можливості ступінчатої зміни ваги, яка при цьому зберігає зовнішню поверхню та розміри стандартної змагальної гирі і є збалансованою (за центром мас зі зміною ваги гирі), та дає можливість користувачеві швидко та зручно змінювати вагу під час тренування відповідно до ваги як змагальних гир (8, 16, 24, 32 кг), так і для підготовки початківців (6, 8, 12 кг), що дозволятиме здійснювати тренування з поступовим збільшенням навантаження при значній економії матеріальних засобів та простору та максимально знижуватиме травматичність виконуваних вправ зі снарядом. 2 UA 117133 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Вказана задача вирішується тим, що у гирі зі змінною вагою, яка містить ручку, порожнистий корпус та знімний вантажний елемент всередині порожнистого корпусу, де корпус складається із двох частин, що прилягають одна до одної, та має заглиблення в основі нижньої частини корпусу, а складові частини корпусу скріплені вертикальним елементом кріплення, при цьому знімний вантажний елемент має у центральній частині отвір для проходження циліндричної частини елемента кріплення, згідно з корисною моделлю, корпус виконано у вигляді верхньої та нижньої порожнистих півсфер, а знімний вантажний елемент, що заповнює порожнину корпусу, складається з двох частин та являє собою кільце та вкладений у нього товстостінний циліндр з отвором, що кріпляться вертикально таким чином, що вертикальна вісь обертання циліндра, вісь кріплення і центр маси гирі співпадають, при цьому елемент кріплення виконано у вигляді шпильки, що закріплюється розміщеною у заглибленні основи нижньої частини корпусу гайкою. Згідно з переважним варіантом виконання гирі зі змінною вагою, гайкою, що розміщена у заглибленні основи нижньої частини корпусу, є фланцеподібна гайка-баранець. Також, згідно з переважним варіантом, вантажний елемент - циліндр з отвором - має на торцевих поверхнях заглиблення та додатково фіксується на вертикальному елементі кріплення у вигляді шпильки гайками. У переважному виконанні гайка, що розміщена у заглибленні основи нижньої частини корпусу, та гайка на нижній основі циліндра є уніфікованими фланцеподібними гайкамибаранцями. У переважному втіленні, поверхня приєднання верхньої частини корпусу гирі має кільцевий виступ, а поверхня приєднання нижньої частини корпусу - кільцеву виїмку, що йому відповідає. Як варіант, ручка корпусу може бути виконана цільною з верхньою порожнистою півсферою корпусу, або ручка гирі може бути виконана з гніздом для шпильки та вкладена у верхню порожнисту півсферу корпусу, що містить відповідного розміру виїмку з отвором для кріплення ручки. Запропонована сукупність суттєвих ознак надає заявленому пристроєві нових властивостей, що дозволяють вирішити поставлену задачу. Технічним результатом, що дозволяє вирішити поставлену задачу, є одержання гирі зі змінною вагою (змагальної та/або для тренувань), яка є збалансованою за центром мас зі зміною ваги гирі, яка зберігає при цьому незмінну зовнішню форму, оптимальні розміри, простоту конструкції та зручність і простоту збирання/розбирання. На фіг.1 представлено складальне креслення гирі спортивної зі змінною вагою, де: 1 - ручка гирі; 2 - верхня півсфера корпусу гирі; 3 - нижня півсфера корпусу гирі; 4 - кільце (наповнення гирі); 5 - циліндр (наповнення гирі); 6 - шпилька (кріплення гирі); 7 - фланцеподібна гайка-баранець (кріплення гирі); 8 - фланцеподібна гайка-баранець (кріплення гирі) 7 та 8 уніфікована; 9 - гайка. На фіг. 1-10 представлено елементи варіанта заявленого пристрою - гирі зі змінною вагою, у розібраному вигляді. Фіг 2. Позиція 1 на фіг. 1. Фіг. 3. Позиція 2 на фіг. 1. Вигляд зверху. Фіг. 4. Позиція 2 на фіг. 1. Вигляд знизу. Фіг. 5. Позиція 3 на фіг. 1. Вигляд зверху. Фіг. 6. Позиція 3 на фіг. 1. Вигляд знизу. Фіг. 7. Позиція 4 на фіг. 1. Фіг. 8. Позиція 5 на фіг. 1. Фіг. 9. Позиція 6 на фіг. 1. Фіг. 10. Позиція 8 на фіг. 1 (також 7). Фіг. 11. Позиція 9 на фіг. 1. Гиря зі змінною вагою містить (корпус - порожнисті півсфери, верхня півсфера має виїмку з отвором для кріплення ручки (1), а нижня - постановочну платформу із заглибленням під елемент кріплення, які позначені цифрами 2 і 3 відповідно, всередині корпусу знаходиться наповнення гирі (знімний вантажний елемент): кільце (4) і циліндр з отвором (5). Всі ці елементи (деталі) закріплені між собою через відповідні отвори шпилькою (6) і зафіксовані гайками (9, 7 і 8). 3 UA 117133 U 5 10 15 Без елемента (5) гиря зі змінною вагою, має 2/3 ваги, яка містить корпус (2, 3) з ручкою (1), що з'єднані елементами 6 і 8. Якщо зняти ще елемент 4, то гиря матиме 1/3 своєї ваги, корпус (2, 3), стане порожнім, з елементів 1, 6 і 8. У всіх трьох випадках гиря залишається повноцінним снарядом для виконання вправ спортсменами чи то в гирьовому спорті, чи то у фітнесі, або ЗФП. Центр мас у всіх випадках збалансований. Запропонована гиря має просту та дешеву у виконанні конструкцію. При ступінчатій зміні ваги зберігається зовнішня поверхня стандартної змагальної гирі та збалансованість (за центром мас). Спортсмен має можливість швидко та зручно змінювати масу вказаної гирі під час тренування, зокрема, відповідно до ваги змагальних гир 8, 16, 24, 32 кг, що дозволяє здійснювати тренування з поступовим збільшенням навантаження при значній економії матеріальних засобів та простору. При цьому також суттєво знижується травматичність виконуваних вправ зі снарядом. Основна і найважливіша перевага полягає у тому, що незалежно від того, з якою вагою працює спортсмен, а це 32, 24, 16 Гсп-32 і 16, 12, 8 Гсп-16, центр мас залишається незмінним. Крім цього забезпечується економія простору і коштів. Придбавши один снаряд користувач отримує три повномасштабних (або 3+1 неповномасштабний) снаряди. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 1. Гиря зі змінною вагою, яка містить ручку, порожнистий корпус та знімний вантажний елемент всередині порожнистого корпусу, де корпус складається із двох частин, що прилягають одна до одної, та має заглиблення в основі нижньої частини корпусу, а складові частини корпусу скріплені вертикальним елементом кріплення, при цьому знімний вантажний елемент має у центральній частині отвір для проходження циліндричної частини елемента кріплення, яка відрізняється тим, що корпус виконано у вигляді верхньої та нижньої порожнистих півсфер, а знімний вантажний елемент, що заповнює порожнину корпусу, складається з двох частин та являє собою кільце та вкладений у нього товстостінний циліндр з отвором, що кріпляться вертикально таким чином, що вертикальна вісь обертання циліндра, вісь кріплення і центр маси гирі співпадають, при цьому елемент кріплення виконано у вигляді шпильки, що закріплюється розміщеною у заглибленні основи нижньої частини корпусу гайкою. 2. Гиря зі змінною вагою за п. 1, яка відрізняється тим, що гайкою є фланцеподібна гайкабаранець. 3. Гиря зі змінною вагою за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що циліндр з отвором має на торцевих поверхнях заглиблення та додатково фіксується на вертикальному елементі кріплення у вигляді шпильки гайками. 4. Гиря зі змінною вагою за п. 3, яка відрізняється тим, що гайка, розміщена у заглибленні основи нижньої частини корпусу, та гайка на нижній основі циліндра є уніфікованими фланцеподібними гайками-баранцями. 5. Гиря зі змінною вагою за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що поверхня приєднання верхньої частини корпусу гирі має кільцевий виступ, а поверхня приєднання нижньої частини корпусу - кільцеву виїмку, що йому відповідає. 6. Гиря зі змінною вагою за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що ручка корпусу виконана суцільною з верхньою порожнистою півсферою корпусу. 7. Гиря зі змінною вагою за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що ручка гирі виконана з гніздом для шпильки та вкладена у верхню порожнисту півсферу корпусу, що містить відповідного розміру виїмку з отвором для кріплення ручки. 4 UA 117133 U 5 UA 117133 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6