风阻式游泳训练器及陆地专项力量教学训练研究

引言

    游泳教学是高等体育院校重要体育教学任务之一。教学过程中，在陆地模拟水中技术动作是教学中的重要内容，而在学生掌握了一定的水中各种技术动作后，如何提高滑水力量提高游速，创造更好的成绩，特别是有一定基础的运动员需要很强的专项能力如速度和力量，而游泳运动员在水中游动的快，需要在合理的技术动作下靠双臂双腿划动、蹬动产生的动力克服水的阻力才能快速前进。而仅在水中训练双臂和双腿的速度耐力和力量耐力效果不好，因为水是液体，运动员动作没有支点，因此水中训练过程对提高游泳者的滑水专项力量能力很有限。如何解决上述问题，是游泳教学与训练中急需研究解决的问题

1 教学用风阻式游泳训练器结构功能设计

1.1结构示意图（见图1）教学用风阻式游泳训练器结构

    教学用风阻式游泳训练器结构示意图如图1所示。

    1钢体框架下支架、2拉紧弹簧、3水平从动大飞轮、4风叶片飞轮牙轮链条、5风叶片支架、6风叶片小飞轮牙轮、7风叶片、8护罩、9风叶片磁块、10磁感应器、11-12传动钢绳、13钢体框架、14主动小飞轮牙轮、15光电齿盘、16光电传感器、17单片机显示器、18划臂导向轮、19主动大飞轮、20大飞轮链条、21大飞轮小牙轮、22下开放链、23下开放链导向轮24-25蹬腿钢绳前导向轮、26钢体框架上梁、27斜面滑轨、28滑套、29横向滑轮、30吊带、31绳后导向轮、32-33蹬腿传动钢绳、34-35脚套、36-37划臂导向钢缩、38-39手套、40吊兜

1．2 结构功能

    教学用风阻式游泳训练器是为游泳专业运动员专门设计的一种以运动员双臂和双腿划动蹬动带动风叶片旋转产生的阻力的风阻式游泳运动陆地专项能力训练器。风阻式悬吊游泳运动陆地专项能力训练器有一个钢体框架，上部有一个根斜面滑轨，上面有两个滑套，滑套下面挂有横向滑轮，横向两个滑轮穿有吊带，吊带下部连接吊兜，吊起运动员的胸腹部，使运动员悬空，运动员的上体、臂部和腿部在吊兜的前后悬空，钢体框架前面有风叶片支架，风叶片中心轴外端固定有一个小飞轮牙轮，飞轮牙轮有链条与后水平从动大飞轮环绕，飞轮环绕外端固定有小牙轮，有链条与垂直上端主动大飞轮环绕，主动大飞轮环绕内侧周向有4个小飞轮牙轮，上面分别有链条包绕，两端头开放，其中，下开放链环端绕导向轮返回连接在风叶片支架底部的水平拉紧弹簧上，上开放链连接传动钢绳，其中1和4向上经过钢体框架上面前导向轮再经过钢体框架上面后蹬腿导向轮，分别连接脚套，上开放链的2和3的连接传动钢绳水平延伸经过划臂导向轮从护罩伸出分别连接手套，风叶片斜支架上固定一个赶磁感应器，风叶片相同位固定一个磁块，主动大飞轮环外固定一个光电齿盘，外侧有固定一个光电传感器，护板外上方有一个弹片机和显示器。

1.3工作原理

    运动员的胸腹部趴在吊兜上，臂部和腿部在吊兜的前后悬空，将手套、脚套套在双手和双脚上，双手作蛙泳或自游泳、蝶泳的滑水动作，双脚作蹬腿或打水动作，当划臂和蹬腿时使连接传动钢绳产生向后位移，带动4个小飞轮牙轮转动并带动主动大飞轮转动，传动大飞轮环绕外端固定有小牙轮以1：3的速度转动，而传动大飞轮环绕外端小牙轮带动从动大飞轮转动，从动大飞轮带动风叶片外小飞轮牙轮以1：3带动风叶片高速旋转产生风力并对传动钢绳产生同样的阻力，即风的阻力等于运动员动作速率，动作速率来自运动员的力量，动作速率和力量和时间的乘积是运动的总量。向后的动作完成后，拉紧弹簧将传动钢绳拉回原位置，带动主动小飞轮牙轮空转，而此时风叶片利用旋转惯性继续旋转。在训练过程中，的动作速率、风力阻力的大小可通过光电传感次数信号和磁脉冲次数信号通过单片机的A/D转换成数字或曲线在显示上显示或接驳到打印机上打印输出。

2风阻式游泳训练器实验与提高专项能力有效性原理

2．1实现符合游泳动作的机械构造和功能是实现技术与力量训练的关键。

    以运动员游泳技术动作过程的作用力传动风叶旋转产生风量阻力的训练器械将手套、脚套套在双手和双脚上，胸腹部趴在悬挂吊兜上，臂部和腿部在吊兜的前后悬空，形成悬浮状态，实现了模拟水中无重力支点。当划臂和蹬腿时使连接传动钢绳向后位移，拉动身体向前滑行，模拟身体克服水截面阻力前进，实现多种泳姿完整动作技术过程 ，综合性的完整技术的训练，实现蛙泳、自游泳、碟泳动作陆地模拟机械结构运动平台。

2．2 实现一种以运动员游泳动作过程作用力传动风叶旋转产生风量阻力的训练器械。

    运动员游泳动作过程作用力带动小飞轮牙轮等转动系统带动风叶片高速旋转产生风力并对传动钢绳产生同样的阻力（即风的阻力等于运动员动作速率），力量与强度训练可控实现游泳动作悬浮、划臂、蹬打腿过程，并对臂、腿产生7个等级速率变化0-60kg 的风力阻抗力。增加传感和显示可实现游泳技术动作转换机械运行、动力机械传动、风叶动力平衡及变频调速、物理量模拟数字化的转换。

3 小论与建议

    风阻式游泳训练器为游泳教学与训练提供了新的技术平台，填补了游泳训练器材技术空白增加，同时，丰富了教学内容和教学训练方法手段，可有效提高教学质量。器械结构简单，使用空间小，方便使用。

建议相关部门在资金上给与支持，实现技术的市场开发产品过渡，早日应用服务于教学与训练时间。

参考文献：

[1]喻君.自由泳运动员的核心力量训练研究[J].当代体育科技，2013(24):42.

[2]陈雄山.水下蝶泳打腿技术的生物力学特征及发展途径相关问题的研究[J]，浙江体育科学2008, (5):43-46.

[3}杰.康西尔曼，美国游泳技术和训练[M]，北京:人民体育出版社1974.