Домашний велотренажер

Многие помнят повальное увлечение — бег трусцой, которому отдавало предпочтение большинство поклонников здорового образа жизни. Пик этого увлечения пришелся на 70 — 80-е годы прошлого столетия, когда бегали стар и млад, академики и колхозники. Бег трусцой считался панацеей от всех болезней. Особенно мощное тренирующее воздействие оказывалось на сердечнососудистую и дыхательную системы, резко активизировались обменные процессы.

Однако к началу 90-х годов бум увлечения прошел, и ученые, медики были уже не столь категоричны в своих высказываниях о пользе данного вида физических упражнений. Было замечено, что во время бега может оказываться негативное воздействие на опорно-двигательный аппарат человека, в частности, ударным нагрузкам подвержены, в первую очередь, голеностопный и коленные суставы. А это, в конечном счете, может привести к их заболеваниям (например, появляется боль или хруст в коленях).

Всего этого удастся избежать при занятиях на велотренажере. Сохраняя все достоинства бега трусцой, велотренажер напрочь лишен недостатков последнего — нагрузка на суставы становится "мягкой", дозированной. Занятия на велотренажере можно проводить в комнате или на балконе.

К сожалению, занятия физкультурой и спортом сегодня стали дорогим удовольствием. К примеру, большинство спортивных тренажеров стоят от $300 и многим семьям недоступны.

В какой-то мере эту проблему может решить домашний велотренажер, для изготовления которого понадобятся рама от негодного велосипеда, 2...3 метра трубы диаметром около 12 мм, полоски уголкового железа и асинхронный электродвигатель от стиральных машин старых выпусков типа "Волга", "Ока" и т. д.

Электродвигатель используется в несколько необычном режиме — динамического торможения. Из электротехнической литературы известно, что при подаче постоянного напряжения на статорную обмотку электродвигателя (рис. 1 ,а или 1 ,б в зависимости от вида соединений катушек обмотки) она формирует постоянное магнитное поле, которое, взаимодействуя с вращающимся ротором, вызывает его торможение. Тормозной момент в основном определяется магнитодвижущей силой обмотки статора и скоростью вращения ротора. Изменением напряжения на обмотке статора можно устанавливать нужную величину тормозного момента, а значит, степень нагрузки на физкультурника.

Теперь о конструкции велотренажера (рис. 2). От велосипеда оставляют только раму с ведущей "звездочкой" и руль. Из трубы с помощью ножовки по металлу и сварочного аппарата изготавливают подставку, которую затем крепят к раме вместо колес. Конструкция подставки может быть произвольной, лишь бы она обеспечила устойчивое положение велотренажера.

О креплении электродвигателя. Большинство электродвигателей стиральных машин старых типов для крепления имеют две пары резьбовых отверстий в задней части крышки подшипникового щита. Из полосок уголкового железа сваривают рамку, в верхней и нижней стенках которой прорезают "болгаркой" пазы под болты М8. Этими болтами электродвигатель крепят к раме, а перемещением его в пазах в дальнейшем регулируют натяжение цепи. На валу электродвигателя укрепляют "звездочку" от заднего колеса велосипеда.

Здесь возможны два варианта: либо вытачивают на токарном станке под вал втулку, к которой приваривают "звездочку", либо, если на электродвигателе есть готовый шкив, сверлят в нем и в "звездочке" отверстия и соединяют детали болтами М5. Рамку электродвигателя приваривают к подставке так, чтобы ведущая и ведомая "звездочки", а также цепь находились в одной плоскости.

Источник питания статорной обмотки (рис. 3) — двухполупериодный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме на мощных диодах VD1 — VD4. На вход моста переменное напряжение поступает со вторичной обмотки понижающего трансформатора через переключатель SA1. Перемещением его движка можно изменять выходное напряжение блока от 24 до 42 В. При этом блок должен допускать ток нагрузки до 2,5 А. Выходное напряжение контролируют вольтметром PV1, хотя допустимо обойтись без него, пометив положения движка соответствующими цифрами, дающими представление о величине тормозного момента.

Если велотренажер будет использоваться в качестве оздоровительного средства, вполне достаточно применить однофазный электродвигатель мощностью до 200 Вт (от стиральной машины, электронасос для полива и т. д.). Он создаст тормозной момент на валу, достаточный для тренировки и детей, и взрослых. При использовании велотренажера для спортивных целей придется подобрать более мощный электродвигатель и, возможно, соответствующий источник питания. Последний должен быть обязательно с разделительным сетевым трансформатором и обладать хорошей изоляцией между обмотками.

В случае применения трехфазного асинхронного электродвигателя, его нужно обязательно проверить. По наблюдениям автора, некоторые электродвигатели не подходят для наших целей — у них при малой скорости вращения ротора развивается значительный тормозной момент (трудно сдвинуть педали с места), а при большой скорости наблюдаются своеобразные "провалы" — резко уменьшается тормозной эффект.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 6 номер 2003 год