一种组合性健身器材的研发及应用

李 强

（滕州市中等职业教育中心学校，滕州 277599）

0 引 言

目前，随着大健康时代的到来，很多公园景区、机关单位、公共社区和户外街道等公共场所，都安置了很多适合不同人群的健身器材，用于满足公民的日常户外锻炼健身需求。受公共场所使用空间的限制，安装使用的设施数量有限，无法满足更多人员的健身要求。因此，设计研发功能相对齐全的健身设施，显得至关重要。

1 户外运动健身器材的种类

根据工作原理不同，户外运动健身设施大体可分为三类，其区别及特点如表1所示。

表1 户外运动健身器材的分类

需要说明的是，表1中的安全使用年限是指，将设备安置在户外环境，并设定基本无人日常管理的使用条件下，自2011年10月1日起实施的室外健身器材新国家标准所有器材的安全使用年限[1]。

2 组合性健身器材的结构设计[2]

在有限的空间内，设计了一款适合青少年、中年及老年人群需求的集扭腰、漫步、肌肉按摩等功能相对齐全的组合性健身器材，如图1所示。

图1 组合性健身器材

2.1 扭腰结构

当人们感到周身疲乏时，可以通过转腰动作，将腰、腹部的肌肉有序牵张和放松，促进气血畅通，达到通经活络的效果，进而改善腰椎及髋部关节柔韧性和灵活性，同时锻炼腰部和腹部的肌肉力量，利于健美体形。

2.2 肩关节训练结构

肩关节训练太极推揉结构2主要适用于中老年人肩关节的健康训练，有利于加强身段柔韧性，增强肩、肘、腕、髋和膝等关节部位的活动能力和小脑的协调性。使用时要根据太极拳的运动要领，双脚扎马步动作，使两脚与肩同宽或者比肩部稍稍宽一点，而后微微屈膝下蹲，用双手的虎口部位握住转轮的手柄，向相同或相反方向转动。一推一揉过程中要匀速、缓慢转动转盘，不要用力过猛。需要注意的是，此结构不适宜身高不及器械高度者使用。

2.3 太空漫步机

太空漫步机又叫作椭圆仪。作为一种有氧运动器械，它特别适合于体重大、下肢关节有过损伤的人群，主要用于锻炼腿、腰和腹部等下肢肌肉力量的灵活性。通过上下肢配合的持续摆动，可有效促进心脑血管系统和心肺功能健康。因为使用该机械所需要的运动强度较小，可以很容易使心率保持在130次/分钟以上，且该运动对膝盖、脚踝关节的减压作用明显。即使持续锻炼半小时，也不会使关节产生劳损。但需要注意，此结构对于患有创伤性骨关节炎或者脊柱有疾患的人群不宜使用，且前后摇摆幅度不宜过大，以免身体重心不稳而摔下器械。

2.4 腿部按摩器

当人的腿部出现不同程度的疲劳时，往往伴随着肿胀甚至浮肿。腿部按摩器4根据小腿的外形轮廓工学仿真设计而成，依靠腿部肌肉与按摩器上凸点之间的移动摩擦产生按摩效果，从而缓解腿部压力，增强腿部柔韧性，达到舒筋活血的功效，恢复人们的运动能力。

3 采用先进工艺生产，经久耐用

本设备全部材料均使用ABS工程塑料、不锈钢钢帽、高品质静音轴承和优质国标钢材等，很大程度上避免了器材的变形质量问题；采用先进的二氧化碳保护无缝隙焊接工艺，确保了高强度结合，使结合件之间不会脱落；焊接部位进行抛丸除锈工艺，随后进行人工打磨，有效增加了部分表面积，为后续精细喷塑工序过程中好的吸附能力奠定了基础；先进的静电喷塑，使用进口静电高级环保喷塑粉介质，可以实现长达6年时间不褪色不掉漆。特别是过渡连接部位，采用弧形设计，太空漫步机防滑脚踏波纹状处理，扭腰结构采用防滑转轮，结实耐用，确保了器械的安全可靠。

4 合理设置安装固定方式，确保使用安全

健身器材一般都可以直接放到水平地面上使用。对于受到外力容易倾倒的器材，需要采用如图2所示的固定安装方式。

图2 安装固定方式

4.1 膨胀栓安装

对于受力不大的健身器材，可以利用器材伸出的凸耳装置中的安装孔和打入水泥地面的膨胀栓对穿，加垫用螺母拧紧即可，如图2（a）所示。为保证固定强度效果，膨胀栓的长度不小于110mm，直径不少于12mm。

4.2 直埋式器材脚柱

对于下部装置为立柱的器材，往往采用直埋式安装方式，如图2（b）所示。立柱长度大于或者等于2m时，直埋深度一般为500mm；小于2m的立柱，直埋深度为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，且预埋底部有100mm厚度的混泥土支撑，防止器材下沉。

4.3 预埋式器材脚柱

对于底部为水平面的器材，可以采用预埋式安装方式，如图2（c）所示。先将预埋件和支撑架组装，然后放入坑中灌入混凝土。器材与预埋件的连接一般采用螺丝拧紧，并要采用护盖保护结构，以免出现刮、碰、绊倒伤的出现。立柱长度大于或者等于2m时，直埋深度为600mm；小于2m的立柱，直埋深度为500～550mm。

5 结 语

健身是目的，其锻炼过程需要结合自身的身体状况、年龄特点等客观条件选择活动项目。每一种健身器材都有其锻炼的针对性，一定要重视使用安全注意事项，以免造成伤害。

[1]钟远，于明岩.包头市少数民族乡镇体育设施状况分析[J].体育文化导刊，2014，（6）：105-107.

[2]王志平.机械创新设计[M].北京：高等教育出版社，2013.