Велотренажер

 

Изобретение относится к области спортивных тренажеров, в частности к велотренажерам. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности тренажера путем введения изокинетического режима. В изокиветическом режиме работы сигнал, пропорциональный скорости вращения педалей, сравнивается с сигналом опорного напряжения, поступающим с задатчика нагрузки, и при превьщзении его уровня сигнал обратной связи увеличивается , нагрузка возрастает, не давая тренирующемуся превысить заданное значение скорости. В режиме постоянной мощности и постоянного момента i сигнал обратной связи поддерживает нагрузку в заданных пределах при любой скорости вращения. 1 ил. сл с ISD 00 со СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYEiËÈH (дд 4 А 63 В 23/06 69/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3853854/28-12 (22) 04.01.85 (46) 15.02.87. Бюл. ¹ 6 (72) Н.А.Борисов, Б.А.Калинчук, О.Г.Меморский, В.Н.Носов и В,В.Репин (53) 685.619(088.8) (56) Велоэргометр 380в, Инструкция по эксплуатации. Siemens-Elema АВ, "Медицинская техника", Solna (Сток— гольм) Швеция, 1980 r. (Cycle ergometev 380 В Sevvise Manual SiemensElema АВ Medicinsk Teknik Solna (Stockholm) Sweden 1980).

„„SU„„1289517 А 1 (54) ВЕЛОТРЕНАЖЕР (57) Изобретение относится к области спортивных тренажеров, в частности к велотренажерам. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности тренажера путем введения изокинетического режима. В изокияетическом режиме работы сигнал, пропорциональный скорости вращения педалей, сравнивается с сигналом опорного напряжения, поступающим с задатчика нагрузки, и при превышении его уровня сигнал обратной связи увеличивается, нагрузка возрастает, не давая тренирующемуся превысить заданное значение скорости. В режиме постоянной мощности и постоянного момента сигнал обратной связи поддерживает нагрузку в заданных пределах при любой скорости вращения. 1 ил.

1?89517

Изобретение относится к спортивным тренажерам, в частности к велотренажерам.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет 5 введения изокинетического режима работы.

На фиг.1 изображена функциональная схема велотренажера.

Велотренажер имеет генераторныи

10 узел с педальным приводом 1, блок нагрузки 2, преобразователь напряжения

3, усилитель мощности 4, датчик момента 5 перемножитель 6, переключаУ

15 тель режима работы 7, тахометр 8, блок сравнения 9, задатчик нагрузки

10, аналоговые ключи 11 12 и 13, инвертирующие усилители 14,15, усилитель 16 конденсатор 17, источник уп20 равляющего напряжения 18.

Велотренажер работает следующим образом.

В режимах постоянной мощности и постбянного момента переключатель 7 находится в положении 2 либо в положении 1, ключи ii и 12 открыты, а ключ 13 закрыт, Сигнал опоры е задатчика нагрузки 10 поступает через открытый ключ 12 на вход блока сравне, ния 9, конденсатор 17 подключен к входу операционного усилителя. Если сигнал опоры превьппает сигнал с перемножителя 6 или с датчика момента 5, то на выходе усилителя 16 и, соответ35 ственно, усилителя мощности 4 сигнал

0С растет, увеличивая ток в обмотке возбуждения генератора, что приводит к увеличению нагрузки и наоборот.

Этим поддерживается постоянное значение нагрузки на педальном валу.

При работе в изокинетическом режиме переключатель 7 включается,в третье положение, при этом закрываются ключи 11 и 12 и открывается ключ 12, тем самым отключается конденсатор 17 от входа усилителя 16 и усилитель

16 начинает работать в режиме усилителя напряжения. Сигнал опоры при этом проходит через ключ 13 и инвертирующий усилитель 15 с коэффициентом усиления 1. Рассмотрим работу схемы.

В этом режиме, как видно из схемы, сигналом обратной связи, регулирующим нагрузку, является сигнал, пропорциональный. скорости вращения педалей, причем, если в режимах постоянной мощности и постоянного момента при превышении реального сигнала над сигналом опорного напряжения, задающим нагрузку, сигнал обратной связи уменьшается, уменьшая ток в обмотке возбуждения генератора и поддерживая нагрузку на заданном уровне, то в изокинетическом режиме, в случае превышения скорости вращения педалей над заданной, нагрузка должна резко возрасти, не давая тренирующемуся превыша"..ь заданное значение скорости и заставляя его работать все время с макимальным усилием.

При превышении сигналом, пропорциональным числу оборотов, значения опорного сигнала напряжение обратной связи должно не уменьшаться, как в двух предыдущих режимах, а наоборот, увеличиваться. Поэтому для соблюдения необходимого соотношения фаз сигналов и установлены инвертирующие усилители 14 и 15. B режимах постоянной мощности и момента для исключения рывков на педалях сигнал обратной связи затягивается с помошью интегратора. В изокинетичцском режиме при резкой попытке увеличения скорости вращения, система должна мгновенно срабатывать и включать дополнительную нагрузку, Поэтому в этом режиме конденсатор 17 интегратора отключается и усилитель 16 переходит в режим линейного усилителя.

Схема работает следующим образом.

При установке задатчиком нагрузки 10 заданного значения скорости соответствующее ему опорное напряжение поступает через открытый ключ 13 и инвертирующий усилитель 15 на вход блока сравнения. Сигнал, пропорциональный реальной скорости вращения педалей,, с выхода преобразователя напряжения 3 поступает на вход инвертирующего.усилителя 14 и с его выхода — на вход того же блока 9. Если скорость вращения ниже установленной и сигнал с усилителя 14 меньше противофазного ему сигнала опорного напряжения, .;о нагрузка на педалях мала и при сближении опорного и реального сигналов начинает постоянно увеличиваться. Как только сигнал с блока 6 превысит значение опорного йапряжения, блок 9, имеющий большой коэффициент усиления, выдает сигнал на резкое увеличение нагрузки, т.е. тренирующийся не сможет превысить заданное ему значение скорости вращения педалей, 1289517

Таким образом, введение изокинетического режима в велотренажерах позволяет повысить эффективность тренировочного процесса, а также создает новые эффективные способы поддержания работоспособности и необходимого функционального состояния организма.

Формула изобретения

Велотренажер, содержащий генераторный узел с педальным приводом, первый выход которого соединен с блоком нагрузки, второй выход соединен со входом преобразователя напряжения, вход генераторного узла соединен с усилителем мощности, а третий выход со входом датчика момента, выход которого соединен с первым входом пе" ремножителя и первым неподвижным контактом переключателя режима работы, второй неподвижный контакт которого соединен с выходом перемножителя, вторым входом соединенного с первым выходом преобразователя напряжежения, ко второму выходу которого подключен тахометр, подвижный контакт переключателя режима соединен с первым входом блока сравнения и за- ЗО датчик нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет введения изокинетического режима работы он содержит аналоговые ключи, инвертирующие усилители, усилитель, конденсатор и источник управляющего напряжения, а переключатель режимов работы имеет дополнительную секцию, причем первый выход преобразователя напряжения дополнительно соединен со входом первого инвертирующего усилителя, выход которого соединен с третьим неподвижным контактом переключателя режима работы, подвижный контакт дополнительной секции соединен с источником управляющего напряжения, первый и второй неподвижные контакты соединены с управляющим выводом первого аналогового ключа и управляющим выводом второго аналого" вого ключа, третий неподвижный контакт дополнительной секции переключателя режимов работы соединен с управляющим выводом третьего аналогового ключа, выход задатчика нагрузки соединен с входами второго и третьего аналоговых ключей, выход второго аналогового ключа соединен со вторым входом блока сравнения и с выходом второго инвертирующего усилителя, входом соединенного с выходом третьего аналогового ключа, выход блока сравнения соединен со входом усилителя и входом первого аналогового ключа, выход которого через конденсатор соединен со входом усилителя мощ- ности

1289517

Составитель А.Захарченко

Редактор А.Долинич Техред Д.Олейник . Корректор Н,Король

Заказ 7840/7

Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откры..ий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород. ул.Проектная, 4