双人前后翻滚器材的制作方法

本发明属于体育训练器材领域，具体涉及一种双人前后翻滚器材。

背景技术：

在现有技术中，无论是在业余体校，专业队还是在体育院校的大学生和普通中小学生中，其空翻技术的学习主要是借助教练员的直接帮助和保护或是在海面坑里学习。不能保证学员在安全的情况下快速适应空翻时的重力翻转变化，尤其新学员在处于倒立状态时，因脑部充血容易出现短暂的眩晕，造成危险，正因为没有合适的器材锻炼，导致空翻训练进行的较为缓慢。

技术实现要素：

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种双人前后翻滚器材。

本发明采用的具体技术方案是：

双人前后翻滚器材，包括滚动架本体及设置在滚动架本体内的座椅，座椅在滚动架本体内上下对称设置有两个，所述的滚动架本体包括共轴线设置的滚动座舱及辅助支撑轮，辅助支撑轮借助连接轴对称设置在滚动座舱的两侧，辅助支撑轮的轴线与连接轴的轴线错位设置，连接轴与辅助支撑轮之间设置有弹力沿逆时针的扭簧；

所述的滚动座舱的外侧面及辅助支撑轮的外侧面分别设置有第一滚动外圈及第二滚动外圈，第一滚动外圈及第二滚动外圈分别借助滚珠与滚动座舱及辅助支撑轮形成滚动配合；

滚动座舱内还套装有座舱内圈，座椅设置在座舱内圈的内部，滚动座舱内侧面设置有辊轮，座舱内圈借助辊轮与滚动座舱形成滚动配合；

滚动座舱还设置有传动齿轮，传动齿轮分别啮合在第一滚动外圈的内侧面及座舱内圈的外侧面。

滚动座舱底部设置有配重块。

所述的传动齿轮盘面上设置有锁定孔，锁定孔内设置有保险销。

所述的第一滚动外圈及第二滚动外圈的外侧面上分别设置有沿径向安装的减振趾，减振趾包括弹簧杆及底板，底板设置在弹簧杆的伸缩端；

所述的弹簧杆借助设置在其伸缩端末端的万向球头与底板连接；

底板与伸缩杆之间还设置有呈圆锥结构的弹力罩，弹力罩套装在万向球头外侧，弹力罩的底端固定在底板的上端面，弹力罩的顶端设置有调节螺母，调节螺母借助设置在弹簧杆的伸缩端的外螺纹固定；

所述的底板下端面还设置有橡胶垫，橡胶垫呈弧形结构；

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶20～25份，异戊橡胶30～40份，炭黑15～20份，软化剂45～65份，氧化锌5～10份，二氧化硅10～15份，硬脂酸5～10份，玻璃纤维25～35份，呋喃树脂5～10份。

所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

环烷油10份，甘油3～5份，松香1～3份，沥青1～3份，呋喃树脂3～5份。

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶20份，异戊橡胶40份，炭黑15份，软化剂45份，氧化锌5份，二氧化硅10份，硬脂酸5份，玻璃纤维25份，呋喃树脂5份。

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶25份，异戊橡胶40份，炭黑20份，软化剂65份，氧化锌10份，二氧化硅15份，硬脂酸10份，玻璃纤维35份，呋喃树脂10份。

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶23份，异戊橡胶35份，炭黑17份，软化剂55份，氧化锌7份，二氧化硅13份，硬脂酸7份，玻璃纤维30份，呋喃树脂7份。

所述的橡胶垫，所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶21份，异戊橡胶32份，炭黑16份，软化剂50份，氧化锌8份，二氧化硅14份，硬脂酸6份，玻璃纤维27份，呋喃树脂6份。

本发明的有益效果是：

本发明的双人前后滚翻器材可以最大程度的保证翻滚过程中的稳定性，不仅能在平地上进行训练，还可以在各种恶劣环境中进行操作。即使是有坑洼或者坡面，同样能够适用。本发明的突出特点是将滚翻器材的机械结构与橡胶垫的搭配，在两者同时发挥作用时，不仅可以增大机械结构的变形度，还可以在长期变形的基础上延长使用寿命。本发明在使用时，操作者乘坐在设备内部的座椅上，并随座椅在设备内翻滚，能够切身感受到重力变化，方便训练的开展，本发明使用简单，具有三种工作模式，可玩性和使用性好，适合市场推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中滚动座舱部分的示意图；

图3为本发明中辅助支撑轮部分的示意图；

图4为图1的左视图；

图5为本发明位于斜坡上时的状态示意图；

图6为减振趾碾压障碍物时的示意图；

附图中，1、座椅，2、滚动座舱，3、辅助支撑轮，4、连接轴，5、第一滚动外圈，6、第二滚动外圈，7、座舱内圈，8、辊轮，9、传动齿轮，10、配重块，11、锁定孔，12、减振趾，1201、弹簧杆，1202、底板，1203、弹力罩，1204、调节螺母，1205、橡胶垫，1206、万向球头，1001、障碍物。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例1，如图1所示，本发明为一种双人前后翻滚器材，包括滚动架本体及设置在滚动架本体内的座椅1，使用时操作者被固定在座椅1上，座椅1在滚动架本体内上下对称设置有两个，所述的滚动架本体包括共轴线设置的滚动座舱2及辅助支撑轮3，如图3、图4所示，辅助支撑轮3借助连接轴4对称设置在滚动座舱2的两侧，辅助支撑轮3的轴线与连接轴4的轴线错位设置，连接轴4与辅助支撑轮3之间设置有弹力沿逆时针的扭簧；在设备静止状态下，借助扭簧提供的扭转力矩，辅助支撑轮3获得向地面的压力，由此当辅助支撑轮3悬空时，借助扭转力矩使得辅助支撑轮3向下旋移并与地面接触起到支撑作用，如图5所示，保证设备整体与地面接触良好，防止发生侧翻。

所述的滚动座舱2的外侧面及辅助支撑轮3的外侧面分别设置有第一滚动外圈5及第二滚动外圈6，第一滚动外圈5及第二滚动外圈6分别借助滚珠与滚动座舱2及辅助支撑轮3形成滚动配合；翻滚器材在使用时，设置的第一滚动外圈5及第二滚动外圈6发生转动，而滚动座舱2及辅助支撑轮3借助滚珠与第一滚动外圈5及第二滚动外圈6的运动相分离，使得滚动座舱2及辅助支撑轮3在设备运转时保持水平移动。

如图2所示，滚动座舱2内还套装有座舱内圈7，座椅1设置在座舱内圈7的内部，滚动座舱2内侧面设置有辊轮8，座舱内圈7借助辊轮8与滚动座舱2形成滚动配合；

滚动座舱2还设置有传动齿轮9，传动齿轮9分别啮合在第一滚动外圈5的内侧面及座舱内圈7的外侧面。

设备运转时的整体状态是：第一滚动外圈5及第二滚动外圈6沿前进方向转动，滚动座舱2及辅助支撑轮3沿前进方向平移，座舱内圈7借助辊轮8在滚动座舱2内具有转动自由度并借助传动齿轮9获得转动动力，使得学员随着座舱内圈7转动，达到适应翻转运动适应重力变化的训练效果。

本发明的工作状态有三种：

1、传动齿轮9安装到位，并在第一滚动外圈5及座舱内圈7之间传动，传动齿轮9设置在滚动座舱2上，传动齿轮9轴线随滚动座舱2平移，在以滚动座舱2为参考的坐标系中，前进状态下：滚动外圈逆时针转动，座舱内圈7顺时针转动，此时座椅上的操作者在转动到设备中心的上方位置时，操作者的线速度与设备整体的前进速度方向相反，两个速度向量部分抵消，剩余速度＝设备整体前进速度-操作者线速度，此时在地面参考系下，操作者速度最小，此时操作者的状态为头下脚上，由于剩余速度较小，操作者仅能够体会到重力的颠倒，起到重力翻转训练的效果；

2、传动齿轮9安装到位，所述的传动齿轮9盘面上设置有锁定孔11，锁定孔11内设置有保险销，保险销插入锁定孔11，使得传动齿轮9与滚动座舱2发生干涉，传动齿轮9不再转动，此时滚动外圈、滚动座舱、座舱内圈的转动形式相同，此时操作者随前进的设备整体逆时针转动，此时操作者在转动到设备中心的上方位置时，由于设备整体为滚动态，根据转速与转动半径的关系，在中心上方位置时的线速度是设备中心位置的2倍，此时操作者不仅能体会到重力的翻转变化，还能体会到平移的速度感，真实模拟出人体在侧翻时受力情况，体验逼真。

3、传动齿轮9移除，此时前进状态下滚动座舱2平移，滚动外圈转动，滚动内圈7相对滚动座舱2静止，此时前进状态下，操作者为平移状态，本发明不再起到重力翻转训练作用，可作为休闲娱乐的装置使用。

进一步的，所述的滚动座舱2底部设置有配重块10。防止在滚动座舱2平移时发生翻滚，保证设备运行的正常。

具体实施例2，为了提高本发明对场地的适应能力，所述的第一滚动外圈5及第二滚动外圈6的外侧面上分别设置有沿径向安装的减振趾12，减振趾12包括弹簧杆1201及底板1202，底板1202设置在弹簧杆1201的伸缩端；

所述的弹簧杆1201借助设置在其伸缩端末端的万向球头1206与底板1202连接；弹簧杆1201伸缩，减少设备整体所受的振动，提高操作者的舒适性。

底板1202与伸缩杆之间还设置有呈圆锥结构的弹力罩1203，弹力罩1203套装在万向球头1206外侧，防止外界杂物进入万向球头1206造成磨损，弹力罩1203的底端固定在底板1202的上端面，弹力罩1203的顶端设置有调节螺母1204，调节螺母1204借助设置在弹簧杆1201的伸缩端的外螺纹固定；借助调节螺母1204拧入弹簧杆1201的深度，使得弹力罩1203弹力可调节。

如图6所示，在减振趾12避震发生时，底板1202碾压障碍物1001，底板1201偏转弹力罩1203提供回弹力使得底板1201复位，相邻的底板1201夹持障碍物1001防止其进入内侧设备中，也保护操作者在滚动时的安全，设置的弹力罩1203为底板1201提供回弹力，使得底板1201能够随地形起伏、翻转，保持地形贴合、防止杂物插入，保证了底板1201与地面的接触良好，防止打滑。

为了进一步防滑，并且所述的底板1202下端面还设置有橡胶垫1205，橡胶垫1205呈弧形结构；借助橡胶垫1205将杂物夹持，防止直接硬接触障碍物，导致减振趾1203受力断裂的情况发生。

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶20～25份，异戊橡胶30～40份，炭黑15～20份，软化剂45～65份，氧化锌5～10份，二氧化硅10～15份，硬脂酸5～10份，玻璃纤维25～35份，呋喃树脂5～10份。

所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

环烷油10份，甘油3～5份，松香1～3份，沥青1～3份，呋喃树脂3～5份。

软化剂增多，用于滚翻器材在凹凸不平地面上增加弹性与变形性，增大与坑洼地面的接触面积。拥有呋喃树脂成份的软化剂用于本橡胶垫橡胶时，由于我们加入的软化剂比较多，为了增强橡胶垫与地面的接触面积，橡胶垫的橡胶会非常柔软。因此在橡胶垫柔软的同时还要有一定的韧度和强度，否则如此柔软的橡胶垫很容易破裂，导致寿命短暂。所以在软化剂中要增加呋喃树脂成份。

为验证本发明的配方所具有的性能特点，下面分别列出了橡胶垫和软化剂的几组实施例，并与现有技术进行对比说明。

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶20份，异戊橡胶40份，炭黑15份，软化剂45份，氧化锌5份，二氧化硅10份，硬脂酸5份，玻璃纤维25份，呋喃树脂5份。

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶25份，异戊橡胶40份，炭黑20份，软化剂65份，氧化锌10份，二氧化硅15份，硬脂酸10份，玻璃纤维35份，呋喃树脂10份。

所述的橡胶垫，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶23份，异戊橡胶35份，炭黑17份，软化剂55份，氧化锌7份，二氧化硅13份，硬脂酸7份，玻璃纤维30份，呋喃树脂7份。

所述的橡胶垫，所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

天然橡胶10份，丁腈橡胶21份，异戊橡胶32份，炭黑16份，软化剂50份，氧化锌8份，二氧化硅14份，硬脂酸6份，玻璃纤维27份，呋喃树脂6份。

所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

环烷油10份，甘油3份，松香1份，沥青1份，呋喃树脂3份。

所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

环烷油10份，甘油5份，松香3份，沥青3份，呋喃树脂5份。

所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

环烷油10份，甘油4份，松香3份，沥青2份，呋喃树脂5份。

所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

环烷油10份，甘油3份，松香2份，沥青3份，呋喃树脂3份。

所述的软化剂，其配方包括重量份数如下的组分：

环烷油10份，甘油4份，松香2份，沥青2份，呋喃树脂4份。

以现有技术的工艺进行制备橡胶垫，实验发现，我们在软化剂中增加呋喃树脂后，后续在用软化剂与呋喃树脂结合后的橡胶垫柔韧性最好，比单独在软化剂中加入或者只在制作橡胶垫橡胶时加入生产出的橡胶垫柔韧性更加好。请参看表1。

表1

通过实验发现，因为软化剂加入的多，因此制作出的橡胶垫都比较软，虽然较软的橡胶垫可以有利于变形，但在复杂环境中的寿命并不长，经常会出现凸起物将橡胶垫割破而影响寿命，说明其韧度并不强，而在软化剂中加入呋喃树脂后，在橡胶垫柔软的同时还要有一定的韧度和强度。而在软化剂中加呋喃树脂的同时，制作橡胶垫时再加入呋喃树脂，发现，在用软化剂与呋喃树脂结合后的橡胶垫柔韧性最好，比单独在软化剂中加入或者只在制作橡胶垫时加入生产出的橡胶垫柔韧性更加好。机械性能优异的同时，再加上橡胶垫本身性能的辅助，使得本发明的器材可以在各种恶劣环境中进行。为偏远地区或者条件较差的地区的学员可以享受到接受训练的机会。