一種室內(nèi)組合型體能訓(xùn)練機(jī)的研制

王 茜，許先武

部隊(duì)平時(shí)進(jìn)行體能訓(xùn)練時(shí)一般多為室外運(yùn)動(dòng)，最常見(jiàn)的是3 km越野。室外訓(xùn)練受環(huán)境優(yōu)劣影響很大，特別是地面濕滑、坑洼等因素，直接影響到訓(xùn)練的質(zhì)量。據(jù)部隊(duì)基層衛(wèi)生部門(mén)反映，環(huán)境因素造成骨關(guān)節(jié)、韌帶、肌肉損傷等訓(xùn)練傷發(fā)生的概率非常高，這也是部隊(duì)平時(shí)非戰(zhàn)斗減員、評(píng)殘率高的主要原因。為解決上述問(wèn)題，結(jié)合部隊(duì)的實(shí)際要求，筆者研發(fā)了一種室內(nèi)組合型體能訓(xùn)練機(jī)，達(dá)到鍛煉腿部肌肉和全身有氧運(yùn)動(dòng)于一體的效果?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 主要構(gòu)造

室內(nèi)組合型體能訓(xùn)練機(jī)由腳踏車(chē)、跑步機(jī)兩大部分組成。

1.1 腳踏車(chē) 由車(chē)座、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)軸、支架部件組成。①車(chē)座。穩(wěn)固人體的主要支撐點(diǎn)。②驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。由腳蹬、腳踏、牙盤(pán)及鏈條等部件組成。③傳動(dòng)軸。固定在跑步機(jī)上，由軸承、鏈條飛輪組成；軸承中間是鏈條飛輪，軸承兩側(cè)是齒輪分別與跑步機(jī)軸承齒輪咬合。④支架。由前叉和后架組成。

1.2 跑步機(jī) 由支架、框架、皮帶傳動(dòng)軸、跑步皮帶、扶手架以及臂式扶手柄部件組成。①支架。在跑步機(jī)前方，與框架垂直連接，固定臂式扶手柄等。②框架。與地面平行，框架兩端分別固定腳踏車(chē)傳動(dòng)軸和前后皮帶傳動(dòng)軸。③皮帶傳動(dòng)軸。前、后軸承套有滾筒，繞裝跑步機(jī)皮帶；前皮帶傳動(dòng)軸兩側(cè)齒輪分別與腳踏車(chē)傳動(dòng)軸兩側(cè)齒輪咬合。④跑步皮帶。固定在前后滾筒上，皮帶下裝有支撐作用的墊板。⑤扶手架。安裝于支架的上端兩側(cè)，起支撐人體作用。⑥臂式扶手柄。固定在支架前上端，型似人體的胳臂，后臂固定在支架上，前、后臂用關(guān)節(jié)連接，前臂下端為扶手柄。

2 機(jī)理與使用

2.1 機(jī)理 ①腳踏車(chē)和跑步機(jī)每次可各承載一名訓(xùn)練者，利用腳踏車(chē)的動(dòng)力帶動(dòng)跑步機(jī)運(yùn)行；跑步機(jī)上訓(xùn)練者利用皮帶速度，達(dá)到跑步效果。②訓(xùn)練者坐在腳踏車(chē)座上，手把扶手，身體前傾，重心前移，使力量集中于小腿；腳用力蹬腳踏板，通過(guò)鏈條飛輪、鏈條將力量傳遞到傳動(dòng)軸上的鏈條飛輪。③腳踏車(chē)鏈條飛輪帶動(dòng)傳動(dòng)軸承兩側(cè)齒輪，通過(guò)與跑步機(jī)前皮帶傳動(dòng)軸兩側(cè)齒輪咬合作用，將力量傳遞給跑步機(jī)皮帶傳動(dòng)軸。④跑步機(jī)皮帶傳動(dòng)軸帶動(dòng)前軸承套筒、皮帶，將速度傳遞到跑步機(jī)訓(xùn)練者腳下，調(diào)動(dòng)其跑步速度。⑤跑步機(jī)上訓(xùn)練者兩手分別握住“臂式扶手柄”，雙臂前后自然擺動(dòng)；腳踏車(chē)訓(xùn)練者可通過(guò)鏈條飛輪三個(gè)擋位，控制跑步機(jī)的速度。

2.2 安裝使用 ①將腳踏車(chē)支架加固到平整的地面上，安裝車(chē)座、把手，固定腳蹬、腳踏、牙盤(pán)及鏈條等部件。②將跑步機(jī)框架底座穩(wěn)固與平整的地面上，安裝支架皮帶傳動(dòng)軸、跑步皮帶、扶手架以及臂式扶手柄部件。③腳踏車(chē)傳動(dòng)軸承兩側(cè)齒輪與跑步機(jī)前皮帶傳動(dòng)軸兩側(cè)齒輪必須緊密咬合；用鏈條將腳踏車(chē)牙盤(pán)與鏈條飛輪連接，調(diào)節(jié)動(dòng)力變速機(jī)關(guān)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到平穩(wěn)后，訓(xùn)練者方可正式使用。見(jiàn)圖1。

表1 組合型體能訓(xùn)練機(jī)示意圖

3 主要性能

①兩人可同時(shí)訓(xùn)練，達(dá)到一定時(shí)間后，可以相互交換。②腳踏車(chē)牙盤(pán)上有三個(gè)擋位的變速器，帶動(dòng)跑步機(jī)；訓(xùn)練者可以在中速步行、快走和跑步三個(gè)模式下進(jìn)行訓(xùn)練。③跑步機(jī)支架下端橫梁能固定雙腳，可以滿(mǎn)足訓(xùn)練者的仰臥起坐，有放置啞鈴的裝置；支架上端是臺(tái)面，可放置訓(xùn)練者的水瓶、音響等設(shè)備。④跑步機(jī)扶手架在訓(xùn)練者快走、跑步時(shí)，起到支撐身體的作用，其特點(diǎn)是穩(wěn)固，從實(shí)際情況看，由于訓(xùn)練時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，肩部肌肉、上肢關(guān)節(jié)處于一種長(zhǎng)時(shí)間的緊張狀態(tài)，長(zhǎng)期容易出現(xiàn)相關(guān)疾病。“臂式扶手柄”是其他跑步機(jī)不具備的功能，能夠防止此類(lèi)問(wèn)題。⑤臂式扶手柄的設(shè)計(jì)理念符合人體自然行走的結(jié)構(gòu)要求，長(zhǎng)期訓(xùn)練不會(huì)引起不良反應(yīng)。

4 討 論

部隊(duì)官兵體質(zhì)是否健壯，直接影響戰(zhàn)斗力的形成，而且避免戰(zhàn)斗減員，體質(zhì)的諸多因素與體能訓(xùn)練的效果成正比。目前，部隊(duì)官兵體能訓(xùn)練的壓力特別大，訓(xùn)練方式單一，枯燥缺乏興趣，成績(jī)上不去，而且造成一定的思想負(fù)擔(dān)，對(duì)提高體質(zhì)缺乏信心，產(chǎn)生精神障礙。室內(nèi)組合型體能訓(xùn)練機(jī)的研制，符合人體生理、結(jié)構(gòu)的適應(yīng)鍛煉；節(jié)省能源，在無(wú)電源情況下使用；雙人模式下訓(xùn)練，使官兵在享受聊天、娛樂(lè)中訓(xùn)練，極大地提高了體能訓(xùn)練的樂(lè)趣。室內(nèi)組合型體能訓(xùn)練機(jī)的研制，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和軍事效益，被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局注冊(cè)實(shí)用新型專(zhuān)利。