专利名称：臂力训练器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及游泳体能训练用器械。
游泳运动员为了增强体能训练，加大训练强度进而提高竞赛成绩，往往需要借助于辅助训练器械进行训练。老式的训练方法是由手臂联接绳子，绳子通过滑轮改变方向与重物联接，手臂往返摆动做技术动作带动重物升降运动，重物的重力转化为人手臂运动的阻力，手臂肌肉克服阻力使手地运动达到锻炼的目的。此种模式阻力由重物的重力产生，阻力的数值在运动的过程中为固定值。
随着游泳事业的发展，为进一步挖掘人的潜能，开发人体的生理极限，需求一种新训练模式，即人在陆地上训练手臂肌肉时手臂受到的阻力规律与在水中游泳时手臂用力的规律相近。人在水中游泳时手臂划水时手臂运动到不同位置同力的程度不同，这是游泳技术决定的，旧模式训练手臂受到的阻力是不变的，使训练与“实践”存在着较大差别，使人的体能不能合理利用，体力不能合理分配于技术动作中，阻碍着运动成绩的提高。为此寻求一种新的辅助训练器材，能提供变化的阻力，阻力的变化规律与实际游泳时手臂用力规律接近，做到训练时该用力的位置用得上力，少用力的位置少用力，最大限度地达到训练的效果，为我国游泳界专家、教练多年的期求。
国内一些厂家及科研单位曾采用的几种技术方案；1.利用液压技术，使人手臂的运动带动油缸伸缩，通过节流孔产生对液压油的阻力，液压油流动受阻产生压强，压强作于手臂，形成阻力。在油缸行程相应位置设置口径不同的节流孔来改变压强，进而改变阻力达到目的。
2.利用机械磨擦原理，由磨擦材料做成转盘，转盘间作用一正压力产生磨擦力矩，磨擦力矩转化为手臂运动的阻力，由位置伺服机构控制转盘间的正压力改变磨擦力矩达到目的。
3.由电动机的电磁力转化为人手臂的阻力，由位置伺服机构控制电动机的电磁转矩的改变实现目的。
以上所列举的器械实例共同的缺点是阻力的变化规律达不到设计要求，产生的阻力不稳定。反应速度跟不上手臂的运动频率，阻力特性也不好，使用时运动员感觉很不协调。
本实用新型的目的是提供一种新型的臂力训练器，采用偏心轮机构设计制成的。本实用新型能够实现训练中施加人手臂的阻力变化，满足游泳运动员手臂体能训练的要求。
本实用新型根据杠杆原理设计偏心轮机构，由偏心轮实现变化的杠杆关系达到阻力与位置的变化规律。偏心轮为一园形的轮子，轮子园周做出轮槽，做容纳绳子用。在偏离轮子的形心适当距离设置与轮子园周垂直的轴，称为偏心轴。使偏心轴水平放置，轴上通过轴承联接重物，使重物与偏心轮一起移动，使偏心轮的转动不带动重物转动。绳子的一端固定在机架上，绳子自机架向下绕过偏心轮槽，(由卡子固定绳子在偏心轮槽内使之绳子与轮槽不能滑动。)然后向上返回机架，通过机架上的定滑轮改变方向后连接人的手臂，人手臂牵动绳子，绳子带动偏心轮作升降运动，并转动。
在整个机构的初始状态下，偏心轴(图2)联接重物，重物的重力方向朝下，为F1。偏心轮左边的绳子连接在机架上可以看作杠杆的一个支点。F1与支点的距离P1构成重力矩。绳子通过偏心轮轮槽从右端向上引出连接人的手臂，向手臂施加阻力F2。F2与支点的距离P2构成阻力矩。根据静力学平衡方程式P1·F1＝P2·F2(式1)。人手臂拉动绳子使偏心轮与重物提升做功，过程中偏心轮还以形心为轴转动，使偏心轴绕形心转动，造成偏心轴与支点的距离P1发生变化，P2的数值等于偏心轮的设计直径无变化，由于F1在过程中为固定值，根据平衡关系F2必然随P1变化，由式1可得F2=F1F2·P1]]>F2/P2为常数，P1为变量，由数学原理，P1的变化规律与偏心轮的转角为余弦规律。综上所述通过偏心轮机构能实现变化的阻力特性。
本实用新型的具体实施方案参照附图详细说明如下
图1是臂力训练器整体示意图。
图2是偏心轮结构受力示意图。
图3是偏心轮绳固定卡子剖面视图。
图4是臂力训练器支架与导向装置连接图。
如图所示，绳子2的一端固定在机架上，首先绕过偏心轮4，并且绳固定卡5按图示位置将绳子与轮槽固定使之不能滑动，绳子通过轮槽从偏心轮右面引出向上绕过安装于机架上的定滑轮3，向下绕过动滑轮8，再向上绕过安装于机架1上的定滑轮9，与手柄10连接。偏心轮4与动滑轮8安装在支架6上，支架6上放置产生阻力的重物7，支架6安装在导向装置13上，导向装置13使支架只能向上，下移动，其它方向不能移动。由导轨14和导套15构成的导向装置13固定安装在机架1上，机架1安放在地面上。
本实用新型可以省掉定滑轮3，动滑轮8；绳子2从偏心轮4右端直接绕过定滑轮9，联接至手柄10。此种方案能得到比较大的阻力与位移的比率。
人手臂拉动手柄进行训练，机构通过手柄传递给手臂阻力。偏心轮的作用图2已做了说明，动滑轮的作用是为了减小机构的体积。由分析和实验得出阻力与手柄移动的关系按近余弦曲线的规律。设计上可以由设置偏心轮初始位置选择某一线段的特性，以适应需求。偏心轮的偏心程度与阻力与手柄的位移比率成正比，支架上的重物的重量与阻力的平均值成正比。
本实用新型设计合理，成本低，实施的阻力可以由大至逐渐减小的规律变化，满足了需求，使我国游泳界专家、教练多年期求得以实现。
本实用新型还可应用于各种臂力训练，如划船、铅球和体操等多种运动项目。
权利要求1.一种臂力训练器，其特征在于它主要是由机架1、绳子2、偏心轮4、绳子固定卡5、定滑轮3、支架6、重物7、动滑轮8、定滑轮9、手柄10和导向装置13构成；绳子2一端固定在机架1上，绳子2经设置在偏心轮4上的绳子固定卡5予以固定，然后，再绕过固定在支架6上的偏心轮4，又绕过定滑轮3，再绕过固定在支架6上的动滑轮8，最后绳子2穿过设在机架1上的定滑轮9与手柄10连接；重物7放置在支架6上，支架6连接在导向装置13上，导向装置13由导轨14和导套15构成，导向装置13固定在机架1上；绳子固定卡5固定在偏心轮4上，它由卡片11和螺栓12构成。
专利摘要本实用新型涉及游泳体能训练用器械。由机架、绳子、偏心轮、定滑轮、动滑轮、固定卡、导向装置、支架、重物和手柄构成的臂力训练器,其中,固定在机架上的绳子绕过固定在支架上的偏心轮,再绕过定滑轮、动滑轮和定滑轮后连接一个手柄,支架安装在固定于机架上的导向装置。本实用新型能够实现在臂力体能训练中施加的阻力变化。本实用新型设计合理。成本低,适用于各种运动项目臂力训练。
文档编号A63B21/06GK2294751SQ9721366
公开日1998年10月21日 申请日期1997年4月9日 优先权日1997年4月9日
发明者李永利 申请人:李永利