体育专项训练系统的制作方法

本发明涉及体育训练系统，具体涉及体育专项训练系统。

背景技术：

体育训练是提高运动员体能的主要途径，体能是通过力量、速度、耐力、协调、柔韧、灵敏等运动素质表现出来的人体基本的运动能力，是运动员竞技能力的重要构成因素。体能水平的高低与人体的形态特征以及人体的技能特征有着密切的相关。

如今，很多人们由于生活节奏加快或工作压力，导致人们身体处于亚健康状态，所以为了让人们身体健康需要进行体育体能训练，让人们的身体健康，提高身体机能，鉴于此，针对上述问题进行研究。

要使体育训练的效果更好，就要遵循科学锻炼身体的原则和要求，全面锻炼身体是身体均衡发展和提高健康水平的基础。在运动训练中引入辅助训练系统，可以帮助运动员在训练过程中尽快掌握动作的技术要领，减少盲目的重复，极大地提高训练效率、降低运动员受到伤害的可能性，从而达到最佳训练效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供体育专项训练系统，以避免训练者盲目运动，降低训练者受伤可能性。

体育专项训练系统包括转动连接在机架上的飞轮、与飞轮固定的曲轴以及安装在机架上的加重单元；所述曲轴的两端分别位于飞轮的两侧，且曲轴的两端转动连接有踏板；所述加重单元包括筒体，筒体内设有隔板将筒体内分隔为动力腔和压力腔，动力腔的端部开口，动力腔内滑动连接有第一活塞，飞轮、第一活塞通过连杆连接并构成曲柄滑块机构；所述第一活塞上设有第一单向阀，隔板上设有第二单向阀，第一单向阀的进气口与外部连通，第一单向阀的排气口与动力腔连通，第二单向阀的进气口与动力腔连通，第二单向阀的排气口与压力腔连通；所述筒体的外周设有夹层，夹层内设有环形活塞以及与环形活塞连接的拉簧，筒体的侧壁上设有连通动力腔并位于第一活塞和隔板之间的漏气孔，拉簧处于自然伸长状态时，环形活塞将漏气孔封堵；所述压力腔通过连通管与夹层连通，连通管上设有截止阀，截止阀由压力腔内部压力或温度控制开闭。

本基础方案的有益效果在于：

(1)在体育训练的过程中，训练者通过连续踩踏踏板驱动飞轮转动；而第一活塞在筒体内的往复运动作为飞轮转动的负载。第一活塞不断在动力腔内往复运动，第一活塞将不断向压力腔内压入空气，随着压力腔内的压力不断增大，第一活塞做往复运动将需要更多能量，训练者需要向踏板施加的力量就更大；因此在训练者训练的过程中，训练者的训练强度逐渐增大，即起到训练者训练前先进行热身的作用，然后再进入高强度训练状态，从而避免训练者受伤。

(2)在第一活塞往复运动的过程中，第一活塞将反复挤压压力腔内的空气，一方面压力腔内的压力会不断增大，另一方面压力腔内空气的温度也会升高；从而通过压力腔内的压力或温度可以控制截止阀的打开。截止阀打开，使得压力腔和夹层迅速连通，压力腔内压力瞬间作用在环形活塞上，使得环形活塞迅速从夹层内滑出，则压力腔内的压力迅速得到释放，飞轮转动的负载降低，训练者完成一个阶段的训练；同时，压力腔内压力的迅速释放，将使得压力迅速膨胀，从而产生类似炸裂的声音，给予训练者感官上的提醒，以及时终止训练。

(3)环形活塞从夹层内滑出后，环形活塞和拉簧构成弹簧振子结构，则环形活塞将在漏气孔两侧往复振动；在环形活塞停止振动前，动力腔多数时间通过漏气孔与外部连通。由于训练者难以突然中止训练，因此通过环形活塞的振动，在训练者中止训练前，可以使飞轮维持在低负载状态，从而有利于训练者控制飞轮速度，最终使飞轮停止转动，并避免训练者受伤。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述飞轮包括相对设置的第一轮体、第二轮体和第三轮体，第一轮体、第二轮体和第三轮体的外沿与机架转动连接，第一轮体、第二轮体和第三轮体分别通过两个销轴固定连接，两个销轴关于飞轮的中心线中心对称，所述动力单元共设有两个，且两个动力单元并排设置，两个动力单元的连杆的一端通过分别通过两个销轴与飞轮铰接。将飞轮设置为三个相对设置的轮体，而连杆通过销轴与飞轮铰接，便于飞轮与连杆的连接。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述筒体的外周设置有闭合的自感线圈，所述第一活塞内嵌有永磁体。永磁体相对于自感线圈往复运动，将使得自感线圈内形成感应电流，从而使得自感线圈发热，则自感线圈产生的热量也会使压力腔内的温度升高，以便于压力腔内的温度的检测，从而通过温度控制截止阀的打开。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述压力腔的内壁上设有若干环形圆盘，环形圆盘由导磁材料制成。由于自感线圈内有不断变化的电流，从而环形圆盘将受自感线圈所产生的自感磁场的影响，则环形圆盘内形成涡流将使环形圆盘温度升高；对环形圆盘进行温度检测便于对截止阀进行温控。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述截止阀为电磁阀，其中一个所述环形圆盘上设有与截止阀电连接的开关，所述开关包括一端固定在环形圆盘上的双金属片和固定在开关座体上的金属触点，双金属片弯曲，则双金属片的另一端与金属触点接触。

在优选方案四中，将双金属片固定在环形圆盘上，环形圆盘温度升高到一定值后，双金属片弯曲，则双金属片与金属触点接触，从而截止阀接通电源使得压力腔与夹层连通。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述环形活塞的侧壁设有若干金属簧片；在压力腔排出的气流冲击环形活塞时，将使金属簧片振动，金属簧片振动的声音作为训练中止提示的声音具有延长效果，提示效果更佳。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图；

图2为图1中a部分的放大图；

图3为图1中b部分的放大图；

图4为本发明实施例一中飞轮的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：筒体10、动力腔11、第一活塞111、永磁体112、第一单向阀113、第二单向阀114、自感线圈115、漏气孔116、压力腔12、环形圆盘121、夹层13、环形活塞131、拉簧132、泄压口133、金属簧片134、开关14、双金属片141、金属触点142、截止阀15、连通管16、飞轮20、连杆21、第一轮体22、第二轮体23、第三轮体24、踏板25、销轴26。

实施例一：

如图1所示，体育专项训练系统的主体为机架、飞轮20和加重单元；飞轮20转动连接在机架上，如图4所示，飞轮20上固定连接有曲轴，曲轴的两端分别位于飞轮20的两侧，且曲轴的两端均转动连接有踏板25，曲轴的转动中心位于飞轮20的转动中心；即曲轴的结构类似于动感单车的脚踏结构。飞轮20包括相对设置的第一轮体22、第二轮体23和第三轮体24，第一轮体22、第二轮体23和第三轮体24的外沿通过轴承与机架转动连接；且相邻两轮体通过销轴26固定连接，销轴26与飞轮20偏心设置，且两个销轴26与飞轮20中心的连线呈180°；从而第一轮体22、第二轮体23、第三轮体24和销轴26同样形成一个曲轴结构。

加重单元包括筒体10，筒体10焊接在机架上，筒体10的一端封闭、另一端开口，且开口朝向飞轮20。筒体10内设有隔板，且隔板将筒体10内分隔为动力腔11和压力腔12，其中压力腔12位于筒体10封闭的一端。动力腔11内滑动连接有第一活塞111，飞轮20、第一活塞111通过连杆21连接并构成曲柄滑块机构，且连杆21的一端通过销轴26与飞轮20连接。第一活塞111上设有第一单向阀113，隔板上设有第二单向阀114，且第一单向阀113的进气口与外部连通，第一单向阀113的排气口与动力腔11连通，第二单向阀114的进气口与动力腔11连通，第二单向阀114的排气口与压力腔12连通；从而第一活塞111在动力腔11内往复滑动的过程中，第一活塞111将不断向压力腔12内压入空气，从而使得压力腔12内的压力不断增大。另外，动力腔11的直径仅为压力腔12的直径的1/3，第一活塞111的运动行程为压力腔12长度的1/6。

在本实施例中，加重单元共设置有两个，且两个加重单元并排设置，两个加重装置的中心线所确定的平面与水平面平行。两个加重单元的连杆21分别连接两个销轴26；由于在加重单元的第一活塞111压缩动力腔11时，加重单元才会增大飞轮20转动的负载；因此通过设置两个加重单元，使两个加重单元交替工作，可以使飞轮20转动一周的过程中均维持在负载运行状态。

加重单元的筒体10的外周设有夹层13，夹层13主要设置在动力腔11的外周，如图1所示，夹层13的右端封闭，夹层13的左端开口。夹层13内设有环形活塞131，且环形活塞131向左滑动可以从夹层13内滑出；环形活塞131的左侧设有与环形活塞131连接的拉簧132，推动环形活塞131滑动将拉伸或压缩拉簧132，使得环形活塞131和拉簧132构成弹簧振子结构。如图3所示，筒体10的侧壁上设有连通动力腔11的漏气孔116，且漏气孔116靠近隔板处，使得漏气孔116始终位于第一活塞111和隔板之间，在拉簧132处于自然伸长状态时，环形活塞131将漏气孔116封堵；而在环形活塞131处于振动状态时，环形活塞131阻挡漏气孔116的时间极短，从而第一活塞111难以向压力腔12内压入空气。另外，靠近夹层13右端的侧壁上设有泄压口133，且泄压口133的直径设置为3-5mm；当环形活塞131向右端滑动时，夹层13内气流可从泄压口133排出，从而可以避免夹层13内的空气迅速吸收环形活塞131振动的能量，以延长环形弹簧振动的时间。

如图1所示，加重单元筒体10的右端设有截止阀15，截止阀15的一端与压力腔12连通，截止阀15的另一端通过连通管16连通夹层13的右端；在本实施例中，连通管16采用大口径管，从而使得截止阀15打开时，压力腔12内的空气可以迅速通过连通管16进入夹层13，则环形活塞131将被瞬间膨胀的气体迅速推出。

动力腔11和压力腔12的外周设有可以形成闭合电路的自感线圈115，筒体10的侧壁上设有环绕在动力腔11外周的环槽；自感线圈115的一部分置入环槽内，自感线圈115的另一部分设置在压力腔12的外周。在第一活塞111内嵌入有永磁体112，在自感线圈115闭合的情况下，且第一活塞111在动力腔11内往复滑动的过程中，自感线圈115内将产生变化的电流；从而使得自感线圈115发热，并传导至压力腔12内，使得压力腔12内温度升高。另外，在压力腔12的内壁上还设有若干由铁片制成的环形圆盘121；由于自感线圈115内形成变化的电流，从而自感线圈115将形成变化的磁场，从而环形圆盘121内将形成涡流使得环形圆盘121发热。

截止阀15为电磁阀，其中一个环形圆盘121上设有与截止阀15电连接的开关14；如图2所示，开关14包括一端固定在环形圆盘121上的双金属片141和固定在开关14座体上的金属触点142，环形圆盘121达到一定温度后，双金属片141弯曲，则双金属片141的另一端与金属触点142接触使得电磁阀接通电源，压力腔12内的压力将进入夹层13内。另外，在压力腔12内设有压力开关14，压力开关14连接在自感线圈115上，当压力腔12内的压力达到一定值后，压力开关14导通，从而使得自感线圈115导通。当压力腔12内的压力达到一定值后，再继续驱动飞轮20转动，自感线圈115内才会形成电流，环形圆盘121内才会形成涡轮；即当压力腔12内达到一定压力后，飞轮20再继续转动，环形圆盘121的温度才会有大幅度的升高，以使双金属片141弯曲。此外，压力腔12上安装有限压阀，以对压力腔12内的最高压力进行限制。

在环形活塞131的侧壁设有若干金属簧片134，环形活塞131振动时，金属簧片134发出声音，该声音对训练者具有提示作用。

具体实施过程如下：

训练者通过连续踩踏踏板25驱动飞轮20转动，飞轮20同时带动第一活塞111在动力腔11内往复滑动，从而第一活塞111将向压力腔12内压入空气，则压力腔12内的压力将升高。但在训练者刚进入训练状态时，加重单元对飞轮20产生的负载极小，此时训练者的训练强度也比较小；随着压力腔12内的压力逐渐增大，训练负荷也将逐渐增大。因此训练者的训练强度逐渐增大，使得训练者具有热身阶段，可以避免具有热身阶段。

当压力腔12内的压力达到稳定值后，自感线圈115将形成闭合电路，此时自感线圈115对第一活塞111的运动还会形成阻力；因此飞轮20转动的负载将进一步部增大，此时训练者将持续运动一段时间，才能使环形圆盘121产生足够的热量使双金属片141弯曲，以释放压力腔12内的压力，推动环形活塞131振动，并完成一各阶段的训练。

当压力腔12内释放压力后，环形活塞131处于振动状态，环形活塞131的振动不会马上停止；且环形圆盘121也不会迅速冷却，因此在环形活塞131停止振动之前，训练者无法再进入高强度的训练状态，可以使训练者得到充分休息。

实施例二：

实施例二与实施例一的区别在于，实施例二未设置永磁体和自感线圈；且由于通过连续挤压压力腔内部空气，压力腔内温度变化不是很高，因此实施例二未采用温度控制截止阀的打开。实施例二中，截止阀采用压力控制阀，压力控制阀通过监测压力腔内的压力控制截止阀打开，即当压力腔内的压力达到设定值后，压力阀打开释放压力腔内的压力。

由于压力腔体积的设置具有限制，因此压力腔在短时间内即可达到设定压力，使得实施例二完成一个阶段的训练时间较短，训练效果不佳，因此优选实施例一的解决方案。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。