一种跳水运动员核心力量蹬伸训练器的研发*

李 媛 柴建中 曹立业

（1.河北省体育科学研究所，河北 石家庄 050011； 2.河北省体育局游泳跳水运动管理中心，河北 秦皇岛 066000）

跳水运动员在做跳水动作时，腹部和下肢的各个肌肉群都要参与动作的完成，因此需要对人体核心区域各个主动肌和协同肌进行相应的训练[1-4]。由于不同的跳水动作需要不同的肌群进行协作，这就导致跳水运动员肌肉的训练不能仅仅局限于一种模式，需要在下肢与腹部成不同的角度下进行不同的肌群组合训练。改变角度可以更有效地锻炼主动肌和协同肌，并使各个小肌肉群都得到训练，增强协同能力，从而使动作更为协调，而且训练效果远超单一增加大肌肉群力量的训练效果。另外，各个肌肉群的协调发展也是防止发生运动损伤的最佳方法。

运动训练中，有学者设计了辅助训练系统[5-8]，以弥补训练中依靠经验判断的不科学性。目前跳水项目训练中，进行下肢和腹部肌肉的力量训练器械有铁片蹬伸练习器、弹簧蹬伸练习器、气动蹬伸练习器等，其中有的可以设定各种蹬伸力量参数，有的可以在向心训练和离心训练两种形式下自由变换。但是，这些练习器的共同缺点是都只能进行单一角度的蹬伸练习，即运动员无法调整下肢和躯干之间的蹬伸夹角，使得肌肉的训练在组合上和负荷比例上呈单一性，不能适应各种不同跳水动作训练的需要，这种情况至今没有得到改善。

本研究提出一种跳水运动员核心力量蹬伸训练器（以下简称“蹬伸训练器”），这种蹬伸训练器可以让跳水运动员能够进行多角度的蹬伸力量练习，对不同的肌肉群进行有针对性的训练，增强主动肌和协同肌的协调能力，以便充分发挥肌肉的最大力量，同时避免发生运动损伤。

1 技术方案

蹬伸训练器详细结构如图1。

图1 蹬伸训练器的结构示意图

底座为水平放置的长方形框架，座椅固定在底座的一端，底座上安装可以前后滑动的蹬板，蹬板与拉簧相连接。其改进之处在于蹬伸架，蹬伸架为长方形框架，蹬伸架内安装有可以前后滑动的滑动小车，蹬板固定在滑动小车上，拉簧连接在滑动小车与蹬伸架后端之间。底座由两个纵梁和两个横梁组成，两个纵梁之间的宽度与蹬伸架的外侧宽度相匹配。蹬伸架的后端位于底座的两个纵梁之间，蹬伸架的后端与底座的两个纵梁通过转轴相连接。在底座的前端安装有角度调整架，角度调整架由两个立柱和一个横杆组成，两个立柱的下端与底座前端两侧固定连接。两个立柱平行，两个立柱的上端由横杆相连接，两个立柱上沿着立柱的长度方向顺序排列分布有多个调节孔。蹬伸架的前端位于两个立柱之间，蹬伸架的前端两侧分别有插孔，销轴穿过立柱两侧的调节孔与蹬伸架前端的插孔将蹬伸架前端与立柱相连接。

蹬伸训练器所述蹬伸架的长方形框架两侧为槽钢，槽钢的开口相对，槽钢的后端由钢板焊接连接，槽钢的中部有横向拉杆焊接连接，槽钢的前端与顶板相连接，顶板为N 型钢板，顶板的相对两侧的板面分别与槽钢前端两侧外壁由螺栓紧固连接。

蹬伸训练器所述滑动小车为钢板制作的盒体，滑动小车前部和后部分别安装有横轴，横轴与滑动小车移动的方向垂直，横轴两端分别安装有滚轮，横轴两端的滚轮分别嵌在蹬伸架两侧的槽钢开口中，滚轮与槽钢开口的上下两侧板面为滚动配合。

蹬伸训练器所述蹬伸架的两侧槽钢开口的上下两侧板面的前端分别焊接有滚轮限位条，滚轮限位条与槽钢上下两侧板面垂直，滚轮限位条向槽钢开口方向凸出，滚轮限位条位于滚轮的内侧面。详见图2、图3。

蹬伸训练器所述拉簧为3-7 条，拉簧的后端与蹬伸架的后部横杆通过挂钩相连接，拉簧的前端与滑动小车的后部通过挂钩相连接，蹬伸架的后部上平面有防护板，防护板位于拉簧的上方，防护板与蹬伸架上表面由螺栓固定连接。

图2 滑动小车与蹬伸架槽钢的安装示意图

图3 滑动小车与蹬伸架槽钢的安装剖视图

2 具体实施方式

蹬伸训练器由底座1、座椅2、蹬伸架3、蹬板4、拉簧5、转轴6、角度调整架7、滑动小车8 组成。

如图1 所示，底座1 为长方形框架，底座1 水平放置，座椅2 固定在底座1 的一端。蹬伸架3 为长方形框架，蹬伸架3 与底座1 安装连接，蹬伸架3 上安装有可以前后滑动的滑动小车8。蹬板4 与滑动小车8 相连接，滑动小车8 与蹬伸架3 之间安装拉簧5。

如图1 所示，底座1 由两个纵梁和两个横梁组成，两个纵梁之间的宽度与蹬伸架3 的外侧宽度相匹配，蹬伸架3的后端位于底座1 的两个纵梁之间，蹬伸架3 的后端与底座1 的两个纵梁通过转轴6 相连接，蹬伸架3 可以绕转轴6 进行转动，调整蹬伸架3 与底座1 的角度，即调整坐在座椅2的运动员与蹬伸架3 的蹬伸角度。

如图1 所示，为调整蹬伸架3 的角度，在底座1 的前端安装有角度调整架7。角度调整架7 由两个立柱9 和一个横杆10 组成，两个立柱9 的下端与底座1 前端两侧固定连接，两个立柱9 平行，两个立柱9 的上端由横杆10 相连接，两个立柱9 上沿着立柱9 的长度方向顺序排列分布有多个调节孔11。蹬伸架3 的前端位于两个立柱9 之间，蹬伸架3 的前端两侧分别有插孔，销轴12 穿过立柱9 两侧的调节孔11与蹬伸架3 前端的插孔将蹬伸架3 前端与立柱9 相连接。调节蹬伸架3 的角度时，将销轴12 拔出，更换不同的调节孔11 即可。

如图1 所示，蹬伸架3 的长方形框架两侧为槽钢13，槽钢13 的开口相对，槽钢13 的后端由钢板焊接连接，槽钢13 的中部有横向拉杆14 焊接连接，槽钢13 的前端由顶板15 相连接。顶板15 为N 型钢板，顶板15 的相对两侧的板面分别与槽钢13 前端两侧外壁由螺栓16 紧固连接。顶板15 的作用：一是将蹬伸架3 两侧的槽钢13 固定连接，二是取下顶板15 后，可以将滑动小车8 放入蹬伸架3，或是从蹬伸架3 中取出滑动小车8，便于维修和更换。

如图1 所示，拉簧5 为3-7 条，拉簧5 的后端与蹬伸架3 的后部横杆10 通过挂钩相连接，拉簧5 的前端与滑动小车8 的后部通过挂钩相连接，练习时可以选择拉簧5 的数量，通过挂钩摘下或挂上实现。

如图1 所示，蹬伸架3 的后部上平面有防护板20，防护板20 位于拉簧5 的上方，防护板20 由螺栓16 与蹬伸架3 上表面固定连接。防护板20 的作用是在发生拉簧5 脱钩或断裂时防止拉簧5 对人体造成伤害。

如图1、图2、图3 所示，滑动小车8 为钢板制作的盒体，滑动小车8 前部和后部分别安装有横轴17，横轴17 与滑动小车8 移动的方向垂直，横轴17 两端分别安装有滚轮18，横轴17 两端的滚轮18 分别嵌在蹬伸架3 两侧的槽钢13 开口中，滚轮18 与槽钢13 开口的上下两侧板面为滚动配合。滚轮18 可以采用滚动轴承，滚动轴承的内圈与横轴17 配合连接，滚动轴承的外圈作为滚动轮。采用滑动小车8的优点是可以避免使用滑动杆时产生的杆体转动。在使用滑动杆时，运动员必须用脚控制滑动杆，防止滑动杆转动，不仅会分散注意力，也会对训练效果产生很大的影响。

如图2、图3 所示，蹬伸架3 的两侧槽钢13 开口的上下两侧板面的前端分别焊接有滚轮限位条19，滚轮限位条19 的作用是将滚轮18 约束在槽钢13 中，防止滚轮18 左右摆动，即避免滑动小车8 左右晃动，与槽钢13 发生摩擦。滚轮限位条19 与槽钢13 上下两侧板面垂直，滚轮限位条19 向槽钢13 开口方向凸出，滚轮限位条19 位于滚轮18 的内侧面。

3 使用方法

根据训练计划确定运动负荷。按照运动负荷确定运动员进行练习的拉簧5 的数量，打开防护板20，调整拉簧5 的数量，调整完毕，重新固定防护板20。

根据训练计划确定蹬伸练习的角度。拔出角度调整架7两侧立柱9 上的销轴12，将蹬伸架3 调整到与座椅2 合适的角度，然后将销轴12 插入立柱9 两侧的调节孔11，再将蹬伸架3 前端与立柱9 相连接，即可将蹬伸架3 的角度调节到位。

运动员坐上座椅2，按照教练员规定的节奏进行蹬伸练习。练习中需要调整运动负荷或调整蹬伸角度时，重复上述操作。

更换运动员进行练习时，按照上述步骤重新对训练器进行重新设置。

4 可实施的设计方案

底座1 的纵梁和横梁分别由钢板焊接为盒体，底座1的长度为1.80 米，宽度为1 米；蹬伸架3 由槽钢13 和钢板制作，蹬伸架3 的长度为1.40 米，宽度为0.70 米；拉簧5的直径为30mm，静止长度为500mm，拉伸长度为1200mm，蹬伸拉力为200-300N；角度调整架7 由钢板焊接制作，钢板厚度为12mm，调节孔11 的直径为16mm；销轴12 的直径为16mm；滚轮18 为单列深沟球轴承，型号为6205；防护板20 为钢板，厚度为2mm，长度为500mm，宽度为800mm。