专利名称：数字化短道速度滑冰弯道力量训练器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冰上运动训练测试仪器，特别是一种数字化短道速度滑冰弯道力量训练器。技术背景短道速滑是我国冬季运动奥运金牌争夺重点项目，在冬季优势项目中表现突出，而近年逐步完成了新老交替，尤其是年轻选手进步快。但我们看到，我国运动员的总体专项力量能力与韩国和世界优秀运动员有一定的差距，尤其是在比赛中“突然加速”与弯道超越对手的能力较差，而短道速度滑冰是以弯道加速获得速度特点的项目，运动员弯道突然加速过人，精确滑行线路控制以及长时间高速领滑技战术的实施需要超强专项力量耐力能力保障，实现以上超强专项力量耐力能力的突破，陆地期结合冰上技术、战术快速快伸展髋、膝、踝三关节，脚跟最后用力阶段逐渐外展蹬冰，获取蹬冰加速度的反向阻力以及能长时间保持其动作循环在同一水平，并以实际比赛项目的技术动作程序步频、蹬动力量、时间等条件实施超负荷专项力量训练方法是获得专项力量耐力能力的必要手段和条件，针对上述关键问题，借助多学科技术构建完善专项器材是重要技术内容之一。短道速度滑冰专项力量模拟训练器的研究在国内研究应用较少，以往主要是借鉴速度滑冰陆地训练的方法手段较多，徒手的滑行滑跳等，我国80年代研究出的速滑滚动台，使用的较多。1997哈尔滨体育学院研制出短道专项力量训练器，2000年研制出了速度滑冰双层弧专项力量训练器，但由于电子传感与数字显示技术限制，器械的性能还不内满足现今专项力量训练的需要，韩国加拿大等国是短道速滑强国，特别在专项力量训练能力训练方面有独到之处，但在数字化专项器材研究方面报道较少，目前，类似本发明的数字化陆地短道速滑弯道专项力量器械国内外未见研究。实用新型内容克服现有技术的不足，设计一种数字化短道速度滑冰弯道力量训练器，数字化短道速度滑冰弯道力量训练器，一个带有4个传感器托盘的底盘框架，下面固定四个万向脚轮，4个压力传感器固定传感器托盘上，其框架中间固定一套行走轮，一个前端为梯形长方体钢框架下面固定4块带窝套的钢板，窝套在传感器突出的圆柱头上，四个限位螺栓穿过长方体钢框和底盘框架将其限位固定，梯形长方体钢框的方体框中间安装一个两头带有轴座的中通轴，中通轴的中部、中前部装有圆盘传动齿轮和风阻转盘传动伞齿轮，中通轴前端伸出轴座的端头嵌装I个轴转动光电开关码盘和光电开关传感器，在中通轴两端轴座内侧，对称焊接斜角钢支架，斜角钢支架外端焊接在平叉型框外端头上，平叉型框内端头焊接在中心轴套上，外端头焊接滑轮钢槽，嵌装托盘滑轮，水平叉型框架右端横连接梁中部固定一个带螺扣的铰链支杆，穿过固定梯形长方体钢框架右横框上的钢套中间的带螺扣的旋柄。中心轴穿过中心轴套，端头固定I个中心轴伞齿轮与通轴的中部的圆盘传动齿轮啮合，中心轴上头端带有钢托盘并带有钢摩擦槽，钢托盘上面固定踏蹬圆盘，6个螺栓将踏蹬圆盘同心固定在中心轴钢托盘，长方体钢框架左侧横架上固定风阻转盘传动轴，右端头固定一个行走传动链轮和风阻转盘传动轴右伞齿轮，阻转盘传动右伞齿轮与通轴的中前部的圆盘传动齿轮啮合，行走牙轮上套装链条，连接固定在长方体钢框架中间连接架上的行走飞轮轴左端头的行走飞轮上，右端固定行走轮，风阻转盘传动轴左端头右伞齿轮与固定在长方体钢框架上的风阻转盘传动立伞轮啮合，传动立伞轮轴下端固定传动皮带轮，传动皮带轮上套有三角皮带，环绕在梯形长方体钢框架前横撑上固定的风阻转盘轴套伸出的风阻转盘轴下端的皮带轮上，风阻转盘轴上端均匀焊接6个叶片杆，叶片杆上均匀固定风阻叶片，风阻转盘轴顶端套有钢套，钢套上端焊接风阻转盘托钢板，风阻转盘托钢板上面固定风阻转盘，长方体钢框架梯形横撑外两端处焊接铰链钢槽，安装铰链支杆，铰链支杆下端焊接铰链钢槽，安装弹簧拉伸臂，弹簧拉伸臂另一端铰链固定在长方体钢框架外端中部，铰链支杆中部有连接杆，连接铰链支杆，上端连接杆上套装滑动靠臂，滑动靠臂上固定海绵靠托，风阻转盘轴套伸出一个钢臂，前端头带有轴承缸套。本实用新型工作原理是当运动员模拟弯道蹬动训练时，运动员调整好踏动转盘的倾斜角度和转盘转动制动力后，站在转盘边缘做好弯道姿势，身体向左倾斜，肩、腰部靠在滑动靠臂上，左手握住支杆中部连接杆，双腿开始用力交叉剪切向右蹬动使踏动转盘逆时针转动，右臂同时摆动，此时转动的踏动转盘中心轴头端的伞齿轮转动并传动主传动轴旋转，主传动轴前端风阻传动伞齿轮转动将风阻转盘传动轴右端头伞齿轮2I转距传动给风阻转盘传动立伞轮并带动下皮带轮转动，下皮带轮又以2 I转距通过三角带将叶轮皮带轮转动风阻力转盘产生旋转风阻力，同时主轴的转速光码盘系统记录下主轴转速信号传给计算机模拟成蹬动速率信号数据，同时运动员踏动圆盘的动作压力由传感器产生压力信号传送给计算机模拟成动作压力周期曲线信号数据，同时，摄像机将训练过程的视频图像摄录在笔记本计算机上与模拟蹬动速率曲线、动作压力周期曲线数据同时显示记录，在训练过程中对风阻负荷变化轨迹进行自适应模拟成专项力量负荷与间歇节奏，以及蹬动力实时测量，这种阻力源能自动跟踪运动员肌肉力量的变化，实现对运动员运动参数如速度、蹬冰力、频率、幅度、功率数字化显示记录下来，依据数据进行分析评估，可创新训练方法，提高运动成绩。
图1、图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1，铰链支杆1、中部连接杆2、本计算机架3、踏蹬圆盘4、中心轴钢托盘5、钢摩擦槽6、圆盘固定螺栓7、摩擦带8、滑轮钢槽9、托盘滑轮10、摄像机11、踏动圆盘摩擦阻力调节扭12、铰链枝干13、钢套旋柄14、数据采集、电源盒15、万向脚轮16、压力传感器17、钢板窝套18、限位螺栓19、斜角钢支架20、梯形长方体钢框架21、底盘框架22、中心轴23、中心轴套24、上行走轮25、行走传动轴26、行走链条27、弹簧拉伸臂28、传动皮带轮29、立伞轮轴30、立伞轮轴套31、立伞齿轮32、铰链支杆槽，33、三角皮带34、风阻转盘皮下带轮35、风阻转盘轴套36、风阻转盘传动轴37、风阻叶轮辐38、风阻叶片39、风阻转盘托钢板40、转盘托钢板连接螺栓41、风阻转盘42，如图2，器械旋转固定圆环43、铰链支杆上连接杆44、弹簧上铰链钢槽45、风阻转盘传动轴左伞齿轮46、平叉型框架47、风阻转盘传动轴套48、行走飞轮49、风阻转盘传动轴左伞齿50、风阻转盘传动伞齿轮51、中通轴座52、轴转动光电开关码盘53、光电开关传感器54、中通轴55、中心轴伞齿轮56、圆盘踏蹬橡胶板57、海绵靠托58如图，铰链支杆(I)为直径32mm圆管,壁厚2mm高1000mm,中部连接杆⑵为直径32mm圆管壁厚2mm长1200mm，本计算机架(3)为1. 5厚钢板桅制成长300mmX宽300mm的直角盘，踏蹬圆盘(4)为工程塑料板割制成直径1400mm厚20mm的圆盘、直径500mm处均匀钻有6个Φ10沉头螺孔，中心轴钢托盘(5)为切割Φ700mm厚IOmm的A3钢板，在Φ500mm处均匀钻有6个MlO的螺孔，摩擦槽￠) 125型摩托车刹车片，圆盘固定螺栓(7)为40mm长MlO的内六角螺杆，摩擦带(8)为125型摩托车刹车片摩擦带，滑轮钢槽(9)，槽深30mmX 40mm长的槽钢架带有M8孔，托盘滚动滑轮(15)为Φ 50mm宽20mm的乳胶轮滑滑轮，踏动圆盘摩擦阻力调节扭(12)为圆钢车制直径40mm厚15mm内孔为M8的手轮，铰链枝干
(13)为A3圆钢车制直径60mm厚15mm的钢套，内前202单列轴承，钢套焊接直径M16300mm长带的螺杆，旋过旋柄(14)的螺孔，旋柄(14) A3圆钢车制直径IOOmm厚12mm的圆盘，数据采集、电源盒(15)为广陆生产Win-4型接口数字适配器，万向脚轮(16)为带有水平转的轴槽的Φ 60mm宽20mm的乳胶滑轮，压力传感器(17)MP58T型一维压力传感器，钢板窝套(18)为20mm厚直径80mm钢板车制成中心有Φ 15mm深18套孔，压力传感器(17)的压力头柱上，套在限位螺栓(19)M12长150mm的螺杆，斜角钢支架(20)为2mm厚20mmX40mmX长550mm的方钢管焊接在中通轴(55)和平叉型框架(47)上形成整体斜三角框架。梯形长方体钢框架(21)为2mm厚40mmX 40mm方钢管焊接成宽IlOOmm的X IlOOmm方形框架，前端接焊800mm斜边、梯端宽300mm的梯形架,底盘框架(22)为2mm厚40mmX 40mm方钢管焊接成IlOOmm宽X 1400mm的长方形框架，四角固定万向脚轮(16) ,4个压力传感器(17)固定在上面，中心轴(23)为45#钢车制成130mm长带有50mm、24mm、20mm直径梯台，中心轴套(24)为Φ60Α3圆钢车制成长80mm，两端带有Φ47πιπι内孔镶嵌204单列轴承的台阶，外缘与平叉型框架(47)内端焊接，上行走轮(25)为Φ 120mm高60mm宽带有钢圈的胶轮，行走传动轴
(26)为45#钢车制成150mm长带有60mm、28mm、24mm、20mm直径梯台，行走链条(27)为3分GB1243套筒滚子传动链，弹簧拉伸臂(28)为、Φ5mm弹簧钢丝缠制成Φ40πιπι长350mm的拉伸弹簧，传动皮带轮(29)为铸钢铣制成Φ200πιπιΧ30πιπι厚外缘有A型三角皮带槽，立伞轮轴(30)为45#钢车制成IOOmm长带有30mm、24mm、20mm直径梯台，立伞轮轴套(31) Φ60Α3圆钢车制成长40mm，两端带有Φ47πιπι内孔镶嵌204单列轴承的台阶，立伞齿轮(32)为铸钢铣制成OlOOmmX 30mm厚模数3的伞齿轮，铰链支杆槽(33)为槽深40mm高X 40mm长的槽钢架带有M8孔，三角 皮带(34)为GB1171A型三角皮带，风阻转盘皮下带轮(35)为铸钢铣制成0100mmX30mm厚外缘有A型三角皮带槽，风阻转盘轴套(36)为Φ80Α3圆钢车制成长100mm，两端带有Φ52πιπι内孔镶嵌205单列轴承的台阶，风阻转盘传动轴(37)为Φ60Α3圆钢车制成长200mm长，上端Φ 30mm下端Φ 25mm、Φ 20mm的梯台，风阻叶轮福(38)为Φ25Α3圆钢车铣制成长200mm长，内端焊接在风阻转盘传动轴(37)上，前端IOOmm处中线上有2个M8孔，风阻叶片(39)为3mmRL铝合金板切制成100宽mmX 250mm长矩形片，中线上有2个M8孔，用M8螺栓固定将其固定风阻叶轮辐(38)孔上，风阻转盘托钢板(40)为切割Φ 400mm厚IOmm的A3钢板，在为切割Φ 400mm厚IOmm的A3钢板，在Φ 300mm处均匀钻有6个MlO的螺孔，转盘托钢板连接螺栓(41)为40mm长MlO的内六角螺杆，风阻转盘(42)为工程塑料板割制成直径800mm厚20mm的圆盘,器械旋转固定圆环(43)为Φ60Α3圆钢车制成高40mm,两端带有C>35mm内孔镶嵌202单列轴承，外缘焊接长600mm2mm厚40mmX40mm方钢管，方钢管前端焊接在梯形长方体钢框架(21)梯横架中间，铰链支杆上连接杆(44)为直径32mm圆管壁厚2mm长1200mm,弹簧上铰链钢槽(45)为槽深40mm半圆型的槽钢架，带有M8孔，风阻转盘传动轴左伞齿轮(46)为铸钢铣制成Φ IOOmmX 30mm厚模数3的伞齿轮， 平叉型框架(47)为4根圆周均匀分布的25mmX40mmX长500mm壁厚2. 5mm方钢为辐针框，内端焊接在中心轴套(24)外缘上，外端焊接在斜角钢支架(20)外端头上，风阻转盘传动轴套(48)为Φ60Α3圆钢车制成长120mm，两端带有Φ47πιπι内孔镶嵌204单列轴承，行走飞轮(49)为3分Φ120πιπι牙轮，内嵌摩托车节油飞轮，风阻转盘传动轴左伞齿(50)为铸钢铣制成OlOOmmX 30mm厚模数3的伞齿轮，风阻转盘传动伞齿轮(51)为铸钢铣制成Φ200mmX 30mm厚模数3的伞齿轮，中通轴座(52)为Φ3545#圆钢车制成长1200mm长轴，轴两端穿过固定在梯形长方体钢框架(21)上的中通轴座(52)的204轴承座，前端固定轴转动光电开关码盘(53)为3mm厚的招合金板车制成带有Φ70ι πι的圆盘,在C>60mm位置均匀排列10个Φ IOmm孔，转速光码盘光电开关传感器(54)为E3S-GS15P型光电编码器，中心轴伞齿轮(56)为铸钢铣制成Φ 200mmX 30mm厚模数3的伞齿' 齿轮，圆盘踏蹬橡胶板(57) 5_厚带有楞的彩色橡胶塑，剪400_宽、Φ 1400mm圆度，粘贴在踏蹬圆盘(4)工程塑料板Φ 1400mm板面外边缘,海绵靠托(58)为IOOmm厚重体海绵缝制300mmX 300mm背窝型靠托。
权利要求1. 一种数字化短道速度滑冰弯道力量训练器，其特征在于有带有4个传感器托盘和万向脚轮的底盘框架，固定4个压力传感器，框架中间固定一套行走轮，梯形长方体钢框的方体框中间安装一个两头带有轴座的中通轴，中通轴前端伸出轴座的端头嵌装I个轴转动光电开关码盘和光电开关传感器，在中通轴中部、中前部装有圆盘传动齿轮和风阻转盘传动伞齿轮，与长方体钢框架左侧横架上固定的风阻转盘传动轴上的右伞齿轮啮合，风阻转盘传动轴左端头伞齿轮与固定在长方体钢框架上的风阻转盘传动立伞轮啮合，传动立伞轮下端传动皮带轮的三角皮带与风阻转盘轴下端的皮带轮环绕，风阻转盘轴上固定6个叶片杆和风阻叶片，轴顶端有转盘托钢板，固定风阻转盘，长方体钢框架梯形横撑外两端处焊接铰链钢槽，安装铰链支杆，铰链支杆中部有连接杆，上端连接杆上套装滑动靠臂，中心轴端头固定伞齿轮与通轴的中部的圆盘传动齿轮啮合，中心轴上头端带有钢托盘将踏蹬圆盘同心固定。
专利摘要设计一种数字化短道速度滑冰弯道力量训练器，由传感器底盘框架、梯形长方体钢框、斜角钢支架、平叉型框组成的器械框架装有圆盘踏动传动系统、风阻转盘传动系统、行走轮系统、压力传感器、轴转动光电开关码盘和光电开关传感器，数据采集电源供电器、摄像机、笔记本计算机等构件。当运动员模拟弯道蹬动训练时，站在转盘边缘做好弯道姿势，身体向左倾斜，肩、腰部靠在滑动靠臂上，左手握住支杆中部连接杆，双腿交叉剪切用力向右蹬动，使踏动转盘逆时针转动，并将转动力传动给风阻力转盘产生旋转风阻力，同时主轴的转速光码盘系统记录下主轴转速信号传给计算机模拟成蹬动速率信号数据，运动员踏动圆盘的动作压力由传感器产生压力信号传送给计算机模拟成动作压力周期曲线信号数据，摄像机将训练过程的视频图像在笔记本计算机上与模拟蹬动速率曲线、动作压力周期曲线数据同时显示并记录。这种蹬动力阻力源能自动跟踪运动员肌肉力量的变化，实现对运动员运动参数如、蹬冰速度力量、频率、幅度、功率数字化显示记录，依据数据进行分析评估训练效果，可创新训练方法，提高运动成绩。
文档编号A63B69/00GK202876289SQ201220079070
公开日2013年4月17日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者蒙猛, 杨春怀 申请人:蒙猛, 杨春怀