風阻式游泳訓(xùn)練器及陸地專項力量教學(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)動作后，如何提高滑水力量提高游速，創(chuàng)造更好的成績，特別是有一定基礎(chǔ)的運動員需要很強的專項能力如速度和力量，而游泳運動員在水中游動的快，需要在合理的技術(shù)動作下靠雙臂雙腿劃動、蹬動產(chǎn)生的動力克服水的阻力才能快速前進。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，因為水是液體，運動員動作沒有支點，因此水中訓(xùn)練過程對提高游泳者的滑水專項力量能力很有限。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)用風阻式游泳訓(xùn)練器結(jié)構(gòu)功能設(shè)計

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

    教學(xué)用風阻式游泳訓(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水平從動大飛輪、4風葉片飛輪牙輪鏈條、5風葉片支架、6風葉片小飛輪牙輪、7風葉片、8護罩、9風葉片磁塊、10磁感應(yīng)器、11-12傳動鋼繩、13鋼體框架、14主動小飛輪牙輪、15光電齒盤、16光電傳感器、17單片機顯示器、18劃臂導(dǎo)向輪、19主動大飛輪、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)用風阻式游泳訓(xùn)練器是為游泳專業(yè)運動員專門設(shè)計的一種以運動員雙臂和雙腿劃動蹬動帶動風葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的阻力的風阻式游泳運動陸地專項能力訓(xùn)練器。風阻式懸吊游泳運動陸地專項能力訓(xùn)練器有一個鋼體框架，上部有一個根斜面滑軌，上面有兩個滑套，滑套下面掛有橫向滑輪，橫向兩個滑輪穿有吊帶，吊帶下部連接吊兜，吊起運動員的胸腹部，使運動員懸空，運動員的上體、臂部和腿部在吊兜的前后懸空，鋼體框架前面有風葉片支架，風葉片中心軸外端固定有一個小飛輪牙輪，飛輪牙輪有鏈條與后水平從動大飛輪環(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大飛輪環(huán)繞，主動大飛輪環(huán)繞內(nèi)側(cè)周向有4個小飛輪牙輪，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)向輪返回連接在風葉片支架底部的水平拉緊彈簧上，上開放鏈連接傳動鋼繩，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的連接傳動鋼繩水平延伸經(jīng)過劃臂導(dǎo)向輪從護罩伸出分別連接手套，風葉片斜支架上固定一個趕磁感應(yīng)器，風葉片相同位固定一個磁塊，主動大飛輪環(huán)外固定一個光電齒盤，外側(cè)有固定一個光電傳感器，護板外上方有一個彈片機和顯示器。

1.3工作原理

    運動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、蝶泳的滑水動作，雙腳作蹬腿或打水動作，當劃臂和蹬腿時使連接傳動鋼繩產(chǎn)生向后位移，帶動4個小飛輪牙輪轉(zhuǎn)動并帶動主動大飛輪轉(zhuǎn)動，傳動大飛輪環(huán)繞外端固定有小牙輪以1：3的速度轉(zhuǎn)動，而傳動大飛輪環(huán)繞外端小牙輪帶動從動大飛輪轉(zhuǎn)動，從動大飛輪帶動風葉片外小飛輪牙輪以1：3帶動風葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風力并對傳動鋼繩產(chǎn)生同樣的阻力，即風的阻力等于運動員動作速率，動作速率來自運動員的力量，動作速率和力量和時間的乘積是運動的總量。向后的動作完成后，拉緊彈簧將傳動鋼繩拉回原位置，帶動主動小飛輪牙輪空轉(zhuǎn)，而此時風葉片利用旋轉(zhuǎn)慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。在訓(xùn)練過程中，的動作速率、風力阻力的大小可通過光電傳感次數(shù)信號和磁脈沖次數(shù)信號通過單片機的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上打印輸出。

2風阻式游泳訓(xùn)練器實驗與提高專項能力有效性原理

2．1實現(xiàn)符合游泳動作的機械構(gòu)造和功能是實現(xiàn)技術(shù)與力量訓(xùn)練的關(guān)鍵。

    以運動員游泳技術(shù)動作過程的作用力傳動風葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風量阻力的訓(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)，實現(xiàn)了模擬水中無重力支點。當劃臂和蹬腿時使連接傳動鋼繩向后位移，拉動身體向前滑行，模擬身體克服水截面阻力前進，實現(xiàn)多種泳姿完整動作技術(shù)過程 ，綜合性的完整技術(shù)的訓(xùn)練，實現(xiàn)蛙泳、自游泳、碟泳動作陸地模擬機械結(jié)構(gòu)運動平臺。

2．2 實現(xiàn)一種以運動員游泳動作過程作用力傳動風葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風量阻力的訓(xùn)練器械。

    運動員游泳動作過程作用力帶動小飛輪牙輪等轉(zhuǎn)動系統(tǒng)帶動風葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風力并對傳動鋼繩產(chǎn)生同樣的阻力（即風的阻力等于運動員動作速率），力量與強度訓(xùn)練可控實現(xiàn)游泳動作懸浮、劃臂、蹬打腿過程，并對臂、腿產(chǎn)生7個等級速率變化0-60kg 的風力阻抗力。增加傳感和顯示可實現(xiàn)游泳技術(shù)動作轉(zhuǎn)換機械運行、動力機械傳動、風葉動力平衡及變頻調(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，填補了游泳訓(xùn)練器材技術(shù)空白增加，同時，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，實現(xiàn)技術(shù)的市場開發(fā)產(chǎn)品過渡，早日應(yīng)用服務(wù)于教學(xué)與訓(xùn)練時間。

參考文獻：

[1]喻君.自由泳運動員的核心力量訓(xùn)練研究[J].當代體育科技，2013(24):42.

[2]陳雄山.水下蝶泳打腿技術(shù)的生物力學(xué)特征及發(fā)展途徑相關(guān)問題的研究[J]，浙江體育科學(xué)2008, (5):43-46.

[3}杰.康西爾曼，美國游泳技術(shù)和訓(xùn)練[M]，北京:人民體育出版社1974.