一種組合性健身器材的研發(fā)及應(yīng)用

李 強

（滕州市中等職業(yè)教育中心學校，滕州 277599）

0 引 言

目前，隨著大健康時代的到來，很多公園景區(qū)、機關(guān)單位、公共社區(qū)和戶外街道等公共場所，都安置了很多適合不同人群的健身器材，用于滿足公民的日常戶外鍛煉健身需求。受公共場所使用空間的限制，安裝使用的設(shè)施數(shù)量有限，無法滿足更多人員的健身要求。因此，設(shè)計研發(fā)功能相對齊全的健身設(shè)施，顯得至關(guān)重要。

1 戶外運動健身器材的種類

根據(jù)工作原理不同，戶外運動健身設(shè)施大體可分為三類，其區(qū)別及特點如表1所示。

表1 戶外運動健身器材的分類

需要說明的是，表1中的安全使用年限是指，將設(shè)備安置在戶外環(huán)境，并設(shè)定基本無人日常管理的使用條件下，自2011年10月1日起實施的室外健身器材新國家標準所有器材的安全使用年限[1]。

2 組合性健身器材的結(jié)構(gòu)設(shè)計[2]

在有限的空間內(nèi)，設(shè)計了一款適合青少年、中年及老年人群需求的集扭腰、漫步、肌肉按摩等功能相對齊全的組合性健身器材，如圖1所示。

圖1 組合性健身器材

2.1 扭腰結(jié)構(gòu)

當人們感到周身疲乏時，可以通過轉(zhuǎn)腰動作，將腰、腹部的肌肉有序牽張和放松，促進氣血暢通，達到通經(jīng)活絡(luò)的效果，進而改善腰椎及髖部關(guān)節(jié)柔韌性和靈活性，同時鍛煉腰部和腹部的肌肉力量，利于健美體形。

2.2 肩關(guān)節(jié)訓練結(jié)構(gòu)

肩關(guān)節(jié)訓練太極推揉結(jié)構(gòu)2主要適用于中老年人肩關(guān)節(jié)的健康訓練，有利于加強身段柔韌性，增強肩、肘、腕、髖和膝等關(guān)節(jié)部位的活動能力和小腦的協(xié)調(diào)性。使用時要根據(jù)太極拳的運動要領(lǐng)，雙腳扎馬步動作，使兩腳與肩同寬或者比肩部稍稍寬一點，而后微微屈膝下蹲，用雙手的虎口部位握住轉(zhuǎn)輪的手柄，向相同或相反方向轉(zhuǎn)動。一推一揉過程中要勻速、緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，不要用力過猛。需要注意的是，此結(jié)構(gòu)不適宜身高不及器械高度者使用。

2.3 太空漫步機

太空漫步機又叫作橢圓儀。作為一種有氧運動器械，它特別適合于體重大、下肢關(guān)節(jié)有過損傷的人群，主要用于鍛煉腿、腰和腹部等下肢肌肉力量的靈活性。通過上下肢配合的持續(xù)擺動，可有效促進心腦血管系統(tǒng)和心肺功能健康。因為使用該機械所需要的運動強度較小，可以很容易使心率保持在130次/分鐘以上，且該運動對膝蓋、腳踝關(guān)節(jié)的減壓作用明顯。即使持續(xù)鍛煉半小時，也不會使關(guān)節(jié)產(chǎn)生勞損。但需要注意，此結(jié)構(gòu)對于患有創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎或者脊柱有疾患的人群不宜使用，且前后搖擺幅度不宜過大，以免身體重心不穩(wěn)而摔下器械。

2.4 腿部按摩器

當人的腿部出現(xiàn)不同程度的疲勞時，往往伴隨著腫脹甚至浮腫。腿部按摩器4根據(jù)小腿的外形輪廓工學仿真設(shè)計而成，依靠腿部肌肉與按摩器上凸點之間的移動摩擦產(chǎn)生按摩效果，從而緩解腿部壓力，增強腿部柔韌性，達到舒筋活血的功效，恢復(fù)人們的運動能力。

3 采用先進工藝生產(chǎn)，經(jīng)久耐用

本設(shè)備全部材料均使用ABS工程塑料、不銹鋼鋼帽、高品質(zhì)靜音軸承和優(yōu)質(zhì)國標鋼材等，很大程度上避免了器材的變形質(zhì)量問題；采用先進的二氧化碳保護無縫隙焊接工藝，確保了高強度結(jié)合，使結(jié)合件之間不會脫落；焊接部位進行拋丸除銹工藝，隨后進行人工打磨，有效增加了部分表面積，為后續(xù)精細噴塑工序過程中好的吸附能力奠定了基礎(chǔ)；先進的靜電噴塑，使用進口靜電高級環(huán)保噴塑粉介質(zhì)，可以實現(xiàn)長達6年時間不褪色不掉漆。特別是過渡連接部位，采用弧形設(shè)計，太空漫步機防滑腳踏波紋狀處理，扭腰結(jié)構(gòu)采用防滑轉(zhuǎn)輪，結(jié)實耐用，確保了器械的安全可靠。

4 合理設(shè)置安裝固定方式，確保使用安全

健身器材一般都可以直接放到水平地面上使用。對于受到外力容易傾倒的器材，需要采用如圖2所示的固定安裝方式。

圖2 安裝固定方式

4.1 膨脹栓安裝

對于受力不大的健身器材，可以利用器材伸出的凸耳裝置中的安裝孔和打入水泥地面的膨脹栓對穿，加墊用螺母擰緊即可，如圖2（a）所示。為保證固定強度效果，膨脹栓的長度不小于110mm，直徑不少于12mm。

4.2 直埋式器材腳柱

對于下部裝置為立柱的器材，往往采用直埋式安裝方式，如圖2（b）所示。立柱長度大于或者等于2m時，直埋深度一般為500mm；小于2m的立柱，直埋深度為350～400mm。它填埋的混泥土采用水泥:沙子:碎石=1:2:3.5的比例配制，且預(yù)埋底部有100mm厚度的混泥土支撐，防止器材下沉。

4.3 預(yù)埋式器材腳柱

對于底部為水平面的器材，可以采用預(yù)埋式安裝方式，如圖2（c）所示。先將預(yù)埋件和支撐架組裝，然后放入坑中灌入混凝土。器材與預(yù)埋件的連接一般采用螺絲擰緊，并要采用護蓋保護結(jié)構(gòu)，以免出現(xiàn)刮、碰、絆倒傷的出現(xiàn)。立柱長度大于或者等于2m時，直埋深度為600mm；小于2m的立柱，直埋深度為500～550mm。

5 結(jié) 語

健身是目的，其鍛煉過程需要結(jié)合自身的身體狀況、年齡特點等客觀條件選擇活動項目。每一種健身器材都有其鍛煉的針對性，一定要重視使用安全注意事項，以免造成傷害。

[1]鐘遠，于明巖.包頭市少數(shù)民族鄉(xiāng)鎮(zhèn)體育設(shè)施狀況分析[J].體育文化導(dǎo)刊，2014，（6）：105-107.

[2]王志平.機械創(chuàng)新設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2013.