При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

которой помещается прозрачная полихлорвиниловая трубка (1). В трубку наливается жидкость (спирт), и концы трубки закрываются пробками, образуя жидкостный уровень. Трубка укладывается в пазу втулки и прижимается к ней гайкой (4). При повороте грифа вместе с ним поворачивается и втулка с уровнем, а воздушный пузырек остается в верхнем положении и служит ориентиром для установки грифа в нужном положении. Уровень не восприимчив к падениям штанги, не мешает спортсмену и позволяет быстро устанавливать гриф в нужном положении на старте в момент отделения штанги от помоста.

Расчет полученных данных производится по графику (рис. 3). Данные графика рассчитаны на основании тарировочных показателей с учетом ширины хвата.

На рис. 4 приведены образцы записи вертикального и горизонтального усилий атлета, прилагаемых к штанге при выполнении рывка, и для сравнения показатели вертикальной и горизонтальной составляющих силы реакции опоры на тензоплатформе, а также высоты подъема штанги.

И без детального анализа записи можно отметить ряд существенных различий одноименных показателей усилий, зарегистрированных на штанге и опоре.

Наибольший интерес с точки зрения технического мастерства представляют наименее изученные моменты взаимодействия атлета со снарядом в граничный момент между II и III фазами, в безопорной фазе и др.

Дальнейшее исследование этих вопросов с использованием данной методики позволит выявить новые возможности для совершенствования технического мастерства тяжелоатлетов.

Тензометрирование грифа штанги можно использовать для исследования силовых показателей тяжелоатлетов в изометрическом режиме. Для этого была изготовлена специальная установка (рис. 5), позволяющая применять тензогриф для замера результирующих усилий (вертикальных и горизонтальных), развиваемых тяжелоатлетами в отдельных мышечных группах (разгибателей ног, туловища) и в специфических позах тяжелоатлета (на «старте», в «подрыве»). Принцип работы тот же, что и в динамике. Он основан на регистрации величины прогиба грифа под воздействием прилагаемой силы атлета.

Расчет вектора результирующих усилий производится по формуле:

где Fp — вектор результирующих усилий, выраженный в кг; Fв~ — вертикальное усилие, выраженное в кг; Fг — горизонтальное усилие, выраженное в кг.

Исследования, проведенные нами с использованием грифа штанги в качестве непосредственного самоизмерителя, показали, что данная методика исследования достаточно информативна и может применяться в практике подготовки тяжелоатлетов.

ОБ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПРИБОРА ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ ШТАНГИ

В тяжелой атлетике уже не раз делались попытки создать прибор, регистрирующий пространственные и временные характеристики движения штанги. Наиболее удачным из них, на наш взгляд, является прибор, сконструированный В. А. Клыниным и С. И. Леликовым (1972), позволяющий получать информацию о вертикальном перемещении, скорости и ускорении штанги. Этот прибор сконструирован на транзисторах и имеет довольно большие вес и размеры. Нашей задачей являлось, следуя принципу, предложенному указанными авторами, создание более компактного (по электрической части), простого и надежного в эксплуатации (по механической части) устройства для получения названных выше характеристик движения снаряда.

Принципиальная электрическая схема прибора

приведена на рис. 1*. Он состоит из трех узлов. Первый выполнен на интегральной микросхеме 1УТ401Б и является усилителем мощности, два других — дифференцирующие усилители — выполнены на микросхемах серии К284УД1.

Прибор работает следующим образом. Вертикальное перемещение снаряда с помощью механической части (рис. 2) преобразуется во вращательное движение многооборотного потенциометра (R₁) типа ППМЛ-М сопротивлением 10 кОм. Через контакты 3 и 8 на это сопротивление подается стабилизированное напряжение. Падение напряже-

* Электричесхая часть разработана В. А. Клыниным. Механическая же часть прибора, с помощью которой путем электронного дифференцирования можно было бы с высокой точностью определять скорость и особенно ускорение снаряда, до настоящего времени не была разработана.

Рис. 1. Электрическая часть прибора

ния, которое прямо пропорционально количеству оборотов движка потенциометра, подается на вход устройства через контакт 1.

Первым блоком электрической части прибора является усилитель мощности, выполненный на микросхеме МС₁. Через контакт 2 снимается сигнал, отражающий изменение сопротивления потенциометра, т. е. изменение пути, пройденного снарядом, и подается на первый дифференцирующий усилитель, выполненный на микросхеме МС₂. На выходе усилителя через контакт 4 снимается

функция скорости снаряда ( dx / dt ). После дальнейшего дифференцирования в третьем узле устройства на

Рис. 2. Механическая часть прибора

Многожильная резина крепится к пластичной металлической пластине возврата; капроновая нить — к грифу штанга

микросхеме МС₃ через контакт 5 снимается функция ускорения штанги ( d²x / dt ). Питание на схему подается через контакты 6 и 7. Землей является средняя точка, находящаяся на контакте 3. Относительно нее снимаются и все регистрируемые параметры.

Регистрирующая часть прибора, кроме блока питания, выполнена на плато размером 160x70 мм. Блок питания может быть выбран произвольно, однако он должен быть со средней точкой и допускать минимум пульсации.

Весь прибор вместе с блоком питания, за исключением потенциометра R₁, находится в металлической коробке размером 245x110x110 мм.

На рис. 2 приведены все основные размеры механической части прибора. Главной частью этого устройства является вал, одна половила которого имеет диаметр 40 мм (барабан), другая половика, диаметром 10 мм, служит основой для крепления возвратного механизма, состоящего из многожильной резины и эластичной металлической пластины. На барабан наматывается капроновая нить, свободный конец которой через блок крепится к грифу штанги. Ось вала через кембрнк соединяется с движком потенциометра. В этом случае очень важна полная соосность основного вала и движка потенциометра. Для этого необходимо правильно крепить потенциометр к боковой стенке прибора.

Диаметр барабана обеспечивает регистрацию перемещения, скорости и ускорения снаряда на высоте до 2,5 м (отсчет от центра грифа). Вал следует изготовлять из легкого материала (пласт-

масс), что снижает до минимума его инерционность, обеспечивает надежность возврата и уменьшает нагрузку на гриф штанги (до 100 г).

Данная методика неоднократно апробирована при регистрации техники выполнения тяжелоатлетических упражнений спортсменами высокой квалификации, включая членов сборных команд СССР.

Устройство позволяет с высокой точностью получать характеристики движения штанги, что особенно важно при регистрации ускорения. Зная ускорение, легко рассчитывать усилия, прикладываемые к снаряду, а это несет важную информацию, особенно при сопоставлении этих усилий с усилиями на опоре.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СТРУЙНОГО РЕГИСТРАТОРА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ГРИФА ШТАНГИ

В научных исследованиях и практической работе тренеров получили распространение приборы для регистрации траектории подъема штанги, в том числе с помощью струи жидкости — по принципу, предложенному М. С. Хлыстовым (1974).

К несомненным достоинствам струйного регистратора перемещений грифа штанги следует отнести возможность получения траектории подъема штанги в масштабе 1:1 без механического контакта с поверхностью, на которую наносится траектория. Кроме того, получение траектории в виде точек, наносимых через равные промежутки времени, позволяет рассчитывать скорость и ускорение на любом участке движения штанги. Конструкция струйного регистратора относительно простая, и он может быть изготовлен практически в любом коллективе физкультуры.

Однако опыт эксплуатации струйного регистратора показал, что в его конструкции есть ряд недостатков, снижающих достоверность информации. Так, электродвигатели, применяемые в конструкции струйного регистратора, имеют небольшую мощность, и при подаче цветной жидкости на вращающийся обтюратор нагрузка существенно

Рuc. 1. Зависимость напряжения питания (V, в) электродвигателя ДПМ-20 от числа оборотов (п, об/мин)

возрастает. При этом число оборотов электродвигателя в отдельных случаях может уменьшаться на 20 и более процентов, что, естественно, снижает достоверность рассчитываемых значений скорости и ускорения.

Для устранения этого недостатка необходимо регулировать число оборотов электродвигателя, чтобы во время подачи цветной жидкости на обтюратор оно оставалось заданным. Наиболее удобно регулировать число оборотов электродвигателей постоянного тока типа ДПМ-20, ДПМ-25, ДПМ-30, так как у них зависимость частоты вращения от напряжения питания электрического тока линейная (рис. 1).

Число оборотов электродвигателя можно регулировать с помощью электрической схемы питания электродвигателя, показанной на рис. 2.

Принцип работы струйного регистратора с такой электрической схемой питания следующий. До подъема штанги электрическая схема включается тумблером ВК . После того как электродвигатель наберет постоянное число оборотов, потенциометром R₂ устанавливается несколько большее напряжение питания, при этом число оборотов будет больше, чем требуется. На обтюратор струйного регистратора под давлением подается цветная жидкость, при этом частота вращения электродвигателя и напряжение питания уменьшаются.

Регулируя давление жидкости и напряжение питания электродвигателя (число оборотов), устанавливают требуемое число его оборотов, контролируемое по вольтметру. После этого можно производить запись траектории подъема штанги.

Например, если интервал времени подачи точек должен быть равен 0,01 с, то для электродвигателя ДПМ-20, чтобы поддержать частоту вращения 6000 об/мин, требуется установить напряжение питания 8 в.

Частота вращения электродвигателя струйного регистратора должна периодически контролироваться с помощью приборов.

Возможно применение электронных схем стабилизации частоты вращения электродвигателя. Так, для электродвигателей типа ДПМ наиболее