Стол для армспорта с тензодатчиками Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 796.022

СТОЛ ДЛЯ АРМСПОРТА С ТЕНЗОДАТЧИКАМИ ARMSPORT TABLE WITH PRESSURE SENSORS

Казаков Михаил Константинович

доктор технических наук, профессор кафедра «Общеобразовательные дисциплины» Гжельский государственный университет пос. Электроизолятор, Московская область, Россия

Kazakov Mikhail Konstantinovich doctor of technical sciences, professor department "General educational disciplines"

Gzhel state University p. Elektroizolyator, Moscow region, Russia

Аннотация. Устройство относится к области физкультуры и спорта, в частности, к устройствам для проведения тренировок по армспорту. Задачей, на решение которой направлено предлагаемое решение, является повышение качества тренировочного процесса путем получения информации о силе, развиваемой спортсменом в процессе поединка.

Abstract. The device relates to the field of physical culture and sports, in particular, to devices for training arm wrestling. The task for solving the proposed solution is to improve the quality of the training process by obtaining information about the strength developed by the athlete in the process of the fight

Ключевые слова: армспорт, стол для армспорта, датчик.

Keywords: armssport, table for the arm sport, sensor.

Как известно, поединки по армспорту часто являются довольно динамичными, и судье бывает трудно зафиксировать такие нарушения правил как отрыв локтя от подлокотника или срыв локтя.

В [1] предложено использовать, в частности, контактные датчики, устанавливаемы между столешницей и подлокотником, которые реагируют «на присутствие» локтя на подлокотнике, с индикацией отрыва локтя, что помогает судье принимать более объективное решение по ходу поединка.

Испытания такого стола показали его работоспособность при использовании на соревнованиях, но при его применении в тренировочном процессе выявился недостаток, который связан с тем, что нельзя получить данные о составляющих силы при давлении локтем на поверхность подлокотника по трем составляющим, т.е. графика силы. Причем этот график несет информацию о силе атлета, прикладываемой к руке соперника. Разложение силы на составляющие является важным для обучения технике с помощью метода под условным названием «модель чемпиона». То есть имеется график силы атлета более высокой квалификации, по которому можно судить об

отличии его особенностей тактики проведения поединка от техники спортсмена, имеющего меньшую квалификацию. Как следствие, в процессе тренировки появляются новые возможности для совершенствования мастерства.

Таким образом, с целью совершенствования технического мастерства на основе сравнения указанных графиков (более техничного спортсмена с менее техничным), предлагается техническое решение [2], суть которого состоит в том, что подлокотник стола для армспорта выполнен в виде системы тензометрических датчиков (тензодатчиков).

Компонентом, реагирующим на силу атлета, является внешняя поверхность подлокотника 1 (рис.1), которая может перемещаться по трем направлениям относительно столешницы 2. Подлокотник 1 имеет вырез, на пяти гранях которого имеются выступающие элементы 3, которые расположены в центре каждой грани. Они передают силу давления на подлокотник 1 системе упругих элементов 4, которые имеют возможность деформироваться. Упругие элементы 4 образуют грани прямоугольного параллелепипеда и опираются на каркас из стальных элементов 5, который прикреплен к столешнице 2. Всего используются пять упругих элементов: один горизонтальный и четыре вертикальных. Вертикальные обеспечивают фиксацию составляющих силы по осям х и у (на рис.1 показано одно из этих направлений), а горизонтальный элемент -определение составляющей силы по оси ^ (перпендикулярно столешнице).

4 5 6 4 1

3 6 3 2

Рис.1. Подлокотник как система тензометрических датчиков

Основой тензодатчика 6 (рис.1) служит чувствительный элемент в виде, например, змейки из тонкого провода (рис.2), сопротивление которого меняется пропорционально механическому давлению, прикладываемому к упругому элементу 4 (рис.1), на котором располагаются тензодатчики 6.

Рис.2. Тензометрический датчик

С выхода тензодатчиков 6 аналоговые сигналы подводятся ко входу блока обработки информации, содержащем мосты Уитстона, усилительные устройства, а также преобразователи аналог-цифра для передачи данных в компьютер.

Использование моста необходимо, поскольку измерительные процедуры с помощью тензодатчиков связаны с фиксацией очень малых отклонений. Например, для тензодатчика, имеющего сопротивление 120 Ом отклонение сопротивления при деформации может составлять всего (0,1...0,15) Ом. Мостовые схемы, как известно, обеспечивают лучшую чувствительность.

Компьютер на основе оригинальной программы пересчитывает зафиксированные проекции силы при давлении на подлокотник в силу, которую спортсмен развивает в процессе схватки, и которую он прикладывает к руке соперника. Эти данные могут использоваться для совершенствования мастерства тренирующегося путем сравнения конкретного графика силы с графиком более техничного атлета.

Литература

1. Казаков М. К, Промзелёва Т. А. Стол для занятий армспортом с датчиками // Наука-2020 : Физическая культура, спорт, туризм: инновационные проекты и передовые практики /МАБИВ. Орел, 2018. № 1 (17). Вы/п. 1. С.47-51.

2. Патент № 132359 на полезную модель РФ. Стол для армспорта с тензодатчиками /Казаков М. К., Кузнецов А. С. //Бюллетень. 2013. №26.

References

1. Kazakov M. K., Promzeleva T A. Stol dlya zanyatij armsportom s datchikami [Table for training arm-wrestling with sensors]. Nauka-2020 : Fizicheskaya kul'tura, sport, turizm: innovacionnye proekty i peredovye praktiki / MAß/V [Proceedings of the VII International Scientific and Practica! Conference April 28-29, 2018 Orel. / MAß/V]. Ore, 2018, no. 1 (17), Vol. 1, pp.47-51.

2. Kazakov M. K, Kuznetsov A. S. Patent № 132359 na poleznuyu model' RF. Stol dlya armsporta s tenzodatchikami [Patent No. 132359 for a utility model of the Russian Federation. Table for armsport with strain gauges]. ßulleten - Bulletin, 2013, no. 26.