一种室内组合型体能训练机的研制

王 茜，许先武

部队平时进行体能训练时一般多为室外运动，最常见的是3 km越野。室外训练受环境优劣影响很大，特别是地面湿滑、坑洼等因素，直接影响到训练的质量。据部队基层卫生部门反映，环境因素造成骨关节、韧带、肌肉损伤等训练伤发生的概率非常高，这也是部队平时非战斗减员、评残率高的主要原因。为解决上述问题，结合部队的实际要求，笔者研发了一种室内组合型体能训练机，达到锻炼腿部肌肉和全身有氧运动于一体的效果。现报告如下。

1 主要构造

室内组合型体能训练机由脚踏车、跑步机两大部分组成。

1.1 脚踏车 由车座、驱动系统、传动轴、支架部件组成。①车座。稳固人体的主要支撑点。②驱动系统。由脚蹬、脚踏、牙盘及链条等部件组成。③传动轴。固定在跑步机上，由轴承、链条飞轮组成；轴承中间是链条飞轮，轴承两侧是齿轮分别与跑步机轴承齿轮咬合。④支架。由前叉和后架组成。

1.2 跑步机 由支架、框架、皮带传动轴、跑步皮带、扶手架以及臂式扶手柄部件组成。①支架。在跑步机前方，与框架垂直连接，固定臂式扶手柄等。②框架。与地面平行，框架两端分别固定脚踏车传动轴和前后皮带传动轴。③皮带传动轴。前、后轴承套有滚筒，绕装跑步机皮带；前皮带传动轴两侧齿轮分别与脚踏车传动轴两侧齿轮咬合。④跑步皮带。固定在前后滚筒上，皮带下装有支撑作用的垫板。⑤扶手架。安装于支架的上端两侧，起支撑人体作用。⑥臂式扶手柄。固定在支架前上端，型似人体的胳臂，后臂固定在支架上，前、后臂用关节连接，前臂下端为扶手柄。

2 机理与使用

2.1 机理 ①脚踏车和跑步机每次可各承载一名训练者，利用脚踏车的动力带动跑步机运行；跑步机上训练者利用皮带速度，达到跑步效果。②训练者坐在脚踏车座上，手把扶手，身体前倾，重心前移，使力量集中于小腿；脚用力蹬脚踏板，通过链条飞轮、链条将力量传递到传动轴上的链条飞轮。③脚踏车链条飞轮带动传动轴承两侧齿轮，通过与跑步机前皮带传动轴两侧齿轮咬合作用，将力量传递给跑步机皮带传动轴。④跑步机皮带传动轴带动前轴承套筒、皮带，将速度传递到跑步机训练者脚下，调动其跑步速度。⑤跑步机上训练者两手分别握住“臂式扶手柄”，双臂前后自然摆动；脚踏车训练者可通过链条飞轮三个挡位，控制跑步机的速度。

2.2 安装使用 ①将脚踏车支架加固到平整的地面上，安装车座、把手，固定脚蹬、脚踏、牙盘及链条等部件。②将跑步机框架底座稳固与平整的地面上，安装支架皮带传动轴、跑步皮带、扶手架以及臂式扶手柄部件。③脚踏车传动轴承两侧齿轮与跑步机前皮带传动轴两侧齿轮必须紧密咬合；用链条将脚踏车牙盘与链条飞轮连接，调节动力变速机关，各项指标达到平稳后，训练者方可正式使用。见图1。

表1 组合型体能训练机示意图

3 主要性能

①两人可同时训练，达到一定时间后，可以相互交换。②脚踏车牙盘上有三个挡位的变速器，带动跑步机；训练者可以在中速步行、快走和跑步三个模式下进行训练。③跑步机支架下端横梁能固定双脚，可以满足训练者的仰卧起坐，有放置哑铃的装置；支架上端是台面，可放置训练者的水瓶、音响等设备。④跑步机扶手架在训练者快走、跑步时，起到支撑身体的作用，其特点是稳固，从实际情况看，由于训练时间过长，肩部肌肉、上肢关节处于一种长时间的紧张状态，长期容易出现相关疾病。“臂式扶手柄”是其他跑步机不具备的功能，能够防止此类问题。⑤臂式扶手柄的设计理念符合人体自然行走的结构要求，长期训练不会引起不良反应。

4 讨 论

部队官兵体质是否健壮，直接影响战斗力的形成，而且避免战斗减员，体质的诸多因素与体能训练的效果成正比。目前，部队官兵体能训练的压力特别大，训练方式单一，枯燥缺乏兴趣，成绩上不去，而且造成一定的思想负担，对提高体质缺乏信心，产生精神障碍。室内组合型体能训练机的研制，符合人体生理、结构的适应锻炼；节省能源，在无电源情况下使用；双人模式下训练，使官兵在享受聊天、娱乐中训练，极大地提高了体能训练的乐趣。室内组合型体能训练机的研制，产生了良好的社会效益和军事效益，被国家知识产权局注册实用新型专利。