風(fēng)阻式游泳訓(xùn)練器及陸地專項(xiàng)力量教學(xué)訓(xùn)練研究

引言

    游泳教學(xué)是高等體育院校重要體育教學(xué)任務(wù)之一。教學(xué)過程中，在陸地模擬水中技術(shù)動(dòng)作是教學(xué)中的重要內(nèi)容，而在學(xué)生掌握了一定的水中各種技術(shù)動(dòng)作后，如何提高滑水力量提高游速，創(chuàng)造更好的成績(jī)，特別是有一定基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)員需要很強(qiáng)的專項(xiàng)能力如速度和力量，而游泳運(yùn)動(dòng)員在水中游動(dòng)的快，需要在合理的技術(shù)動(dòng)作下靠雙臂雙腿劃動(dòng)、蹬動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力克服水的阻力才能快速前進(jìn)。而僅在水中訓(xùn)練雙臂和雙腿的速度耐力和力量耐力效果不好，因?yàn)樗且后w，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作沒有支點(diǎn)，因此水中訓(xùn)練過程對(duì)提高游泳者的滑水專項(xiàng)力量能力很有限。如何解決上述問題，是游泳教學(xué)與訓(xùn)練中急需研究解決的問題

1 教學(xué)用風(fēng)阻式游泳訓(xùn)練器結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)

1.1結(jié)構(gòu)示意圖（見圖1）教學(xué)用風(fēng)阻式游泳訓(xùn)練器結(jié)構(gòu)

    教學(xué)用風(fēng)阻式游泳訓(xùn)練器結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

    1鋼體框架下支架、2拉緊彈簧、3水平從動(dòng)大飛輪、4風(fēng)葉片飛輪牙輪鏈條、5風(fēng)葉片支架、6風(fēng)葉片小飛輪牙輪、7風(fēng)葉片、8護(hù)罩、9風(fēng)葉片磁塊、10磁感應(yīng)器、11-12傳動(dòng)鋼繩、13鋼體框架、14主動(dòng)小飛輪牙輪、15光電齒盤、16光電傳感器、17單片機(jī)顯示器、18劃臂導(dǎo)向輪、19主動(dòng)大飛輪、20大飛輪鏈條、21大飛輪小牙輪、22下開放鏈、23下開放鏈導(dǎo)向輪24-25蹬腿鋼繩前導(dǎo)向輪、26鋼體框架上梁、27斜面滑軌、28滑套、29橫向滑輪、30吊帶、31繩后導(dǎo)向輪、32-33蹬腿傳動(dòng)鋼繩、34-35腳套、36-37劃臂導(dǎo)向鋼縮、38-39手套、40吊兜

1．2 結(jié)構(gòu)功能

    教學(xué)用風(fēng)阻式游泳訓(xùn)練器是為游泳專業(yè)運(yùn)動(dòng)員專門設(shè)計(jì)的一種以運(yùn)動(dòng)員雙臂和雙腿劃動(dòng)蹬動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的阻力的風(fēng)阻式游泳運(yùn)動(dòng)陸地專項(xiàng)能力訓(xùn)練器。風(fēng)阻式懸吊游泳運(yùn)動(dòng)陸地專項(xiàng)能力訓(xùn)練器有一個(gè)鋼體框架，上部有一個(gè)根斜面滑軌，上面有兩個(gè)滑套，滑套下面掛有橫向滑輪，橫向兩個(gè)滑輪穿有吊帶，吊帶下部連接吊兜，吊起運(yùn)動(dòng)員的胸腹部，使運(yùn)動(dòng)員懸空，運(yùn)動(dòng)員的上體、臂部和腿部在吊兜的前后懸空，鋼體框架前面有風(fēng)葉片支架，風(fēng)葉片中心軸外端固定有一個(gè)小飛輪牙輪，飛輪牙輪有鏈條與后水平從動(dòng)大飛輪環(huán)繞，飛輪環(huán)繞外端固定有小牙輪，有鏈條與垂直上端主動(dòng)大飛輪環(huán)繞，主動(dòng)大飛輪環(huán)繞內(nèi)側(cè)周向有4個(gè)小飛輪牙輪，上面分別有鏈條包繞，兩端頭開放，其中，下開放鏈環(huán)端繞導(dǎo)向輪返回連接在風(fēng)葉片支架底部的水平拉緊彈簧上，上開放鏈連接傳動(dòng)鋼繩，其中1和4向上經(jīng)過鋼體框架上面前導(dǎo)向輪再經(jīng)過鋼體框架上面后蹬腿導(dǎo)向輪，分別連接腳套，上開放鏈的2和3的連接傳動(dòng)鋼繩水平延伸經(jīng)過劃臂導(dǎo)向輪從護(hù)罩伸出分別連接手套，風(fēng)葉片斜支架上固定一個(gè)趕磁感應(yīng)器，風(fēng)葉片相同位固定一個(gè)磁塊，主動(dòng)大飛輪環(huán)外固定一個(gè)光電齒盤，外側(cè)有固定一個(gè)光電傳感器，護(hù)板外上方有一個(gè)彈片機(jī)和顯示器。

1.3工作原理

    運(yùn)動(dòng)員的胸腹部趴在吊兜上，臂部和腿部在吊兜的前后懸空，將手套、腳套套在雙手和雙腳上，雙手作蛙泳或自游泳、蝶泳的滑水動(dòng)作，雙腳作蹬腿或打水動(dòng)作，當(dāng)劃臂和蹬腿時(shí)使連接傳動(dòng)鋼繩產(chǎn)生向后位移，帶動(dòng)4個(gè)小飛輪牙輪轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)主動(dòng)大飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)大飛輪環(huán)繞外端固定有小牙輪以1：3的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而傳動(dòng)大飛輪環(huán)繞外端小牙輪帶動(dòng)從動(dòng)大飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)大飛輪帶動(dòng)風(fēng)葉片外小飛輪牙輪以1：3帶動(dòng)風(fēng)葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風(fēng)力并對(duì)傳動(dòng)鋼繩產(chǎn)生同樣的阻力，即風(fēng)的阻力等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作速率，動(dòng)作速率來自運(yùn)動(dòng)員的力量，動(dòng)作速率和力量和時(shí)間的乘積是運(yùn)動(dòng)的總量。向后的動(dòng)作完成后，拉緊彈簧將傳動(dòng)鋼繩拉回原位置，帶動(dòng)主動(dòng)小飛輪牙輪空轉(zhuǎn)，而此時(shí)風(fēng)葉片利用旋轉(zhuǎn)慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。在訓(xùn)練過程中，的動(dòng)作速率、風(fēng)力阻力的大小可通過光電傳感次數(shù)信號(hào)和磁脈沖次數(shù)信號(hào)通過單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字或曲線在顯示上顯示或接駁到打印機(jī)上打印輸出。

2風(fēng)阻式游泳訓(xùn)練器實(shí)驗(yàn)與提高專項(xiàng)能力有效性原理

2．1實(shí)現(xiàn)符合游泳動(dòng)作的機(jī)械構(gòu)造和功能是實(shí)現(xiàn)技術(shù)與力量訓(xùn)練的關(guān)鍵。

    以運(yùn)動(dòng)員游泳技術(shù)動(dòng)作過程的作用力傳動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風(fēng)量阻力的訓(xùn)練器械將手套、腳套套在雙手和雙腳上，胸腹部趴在懸掛吊兜上，臂部和腿部在吊兜的前后懸空，形成懸浮狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了模擬水中無重力支點(diǎn)。當(dāng)劃臂和蹬腿時(shí)使連接傳動(dòng)鋼繩向后位移，拉動(dòng)身體向前滑行，模擬身體克服水截面阻力前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)多種泳姿完整動(dòng)作技術(shù)過程 ，綜合性的完整技術(shù)的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)蛙泳、自游泳、碟泳動(dòng)作陸地模擬機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。

2．2 實(shí)現(xiàn)一種以運(yùn)動(dòng)員游泳動(dòng)作過程作用力傳動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風(fēng)量阻力的訓(xùn)練器械。

    運(yùn)動(dòng)員游泳動(dòng)作過程作用力帶動(dòng)小飛輪牙輪等轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)風(fēng)葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風(fēng)力并對(duì)傳動(dòng)鋼繩產(chǎn)生同樣的阻力（即風(fēng)的阻力等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作速率），力量與強(qiáng)度訓(xùn)練可控實(shí)現(xiàn)游泳動(dòng)作懸浮、劃臂、蹬打腿過程，并對(duì)臂、腿產(chǎn)生7個(gè)等級(jí)速率變化0-60kg 的風(fēng)力阻抗力。增加傳感和顯示可實(shí)現(xiàn)游泳技術(shù)動(dòng)作轉(zhuǎn)換機(jī)械運(yùn)行、動(dòng)力機(jī)械傳動(dòng)、風(fēng)葉動(dòng)力平衡及變頻調(diào)速、物理量模擬數(shù)字化的轉(zhuǎn)換。

3 小論與建議

    風(fēng)阻式游泳訓(xùn)練器為游泳教學(xué)與訓(xùn)練提供了新的技術(shù)平臺(tái)，填補(bǔ)了游泳訓(xùn)練器材技術(shù)空白增加，同時(shí)，豐富了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)訓(xùn)練方法手段，可有效提高教學(xué)質(zhì)量。器械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用空間小，方便使用。

建議相關(guān)部門在資金上給與支持，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的市場(chǎng)開發(fā)產(chǎn)品過渡，早日應(yīng)用服務(wù)于教學(xué)與訓(xùn)練時(shí)間。

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