Велодинамометр и методика измерения специальной мышечной силы велосипедистов

В последние годы в велосипедном спорте наблюдается тенденция к увеличению передаточного соотношения шестерен, а это возможно только при соответствующем уровне развития специальной мышечной силы и наиболее рациональной технике педалирования.
Под специальной мышечной силой велосипедистов следует понимать силу мышц нижних конечностей, измеренную в структуре выполняемого спортсменом движения. Мышечную силу спортсменов обычно измеряют при помощи динамометрического стола Черняева-Коробкова и методики Б. М. Рыбалко (1967). Громоздкость и ограниченность данных методик не позволили найти им применение в велосипедном спорте. Для измерения специальной мышечной силы велосипедистов был предложен велодинамометр (В. Н. Барановский, 1967; В. П. Музис, 1972). Рассмотрим его конструкцию и методику измерения специальной мышечной силы велосипедистов.
Велодинамометр представляет собой велосипедную раму, на которой установлен динамометр. Для обеспечения индивидуальной посадки велосипедиста руль и седло передвигаются в передне-заднем направлении и по высоте. Схема велодинамометра показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема велодинамометра: 1 — рама велосипеда, 2 — стойки крепления, 3 — основание, 4 — заднее правое перо рамы велосипеда, 5 — пластина, 6 — серьга, 7 — ролик, 8 — цепь, 9 — индикаторный динамометр, 10 — тяга, 11 — винт, 12 — 1шреточный вал, 13 — ведущая звездочка, 14 — шатун, 16 — педаль, 16 — ведомая звездочка, 17 — задняя вилка, 18 — пружина, 19 — седло, 20 — электрическая кнопка, 21 и 22 — электрические лампочки, 23 — руль

Рама крепится к основанию с помощью стоек. На заднем правом пере рамы шарнирно укреплена пластина, на свободном конце которой установлена серьга с роликом, связанным
с цепью. Серьга соединена с индикаторным динамометром, который при помощи тяги связан с подседельной трубой винтом. На кареточном валу рамы установлена ведущая звездочка с шатунами и педалями. Звездочка цепью связана с ведомой звездочкой, жестко укрепленной на задней вилке. Свободные концы цепи соединены пружиной. Седло снабжено электрической кнопкой. На руле перед испытуемым и около индикаторного динамометра имеются лампочки.
Для измерения усилий седло и руль по высоте и длине устанавливаются соответственно посадке спортсмена на велосипеде.
Принцип работы велодинамометра заключается в следующем. Спортсмен садится на седло, нажимает на кнопку, включает лампочки и закрепляет ноги на педалях. В результате воздействия на педали усилия через шатуны передаются на ведущую звездочку, которая воздействует на цепь, чтобы та заняла положение прямой, соединяющей верхние точки ведущей звездочки и ведомой. Стремясь вниз, цепь давит на ролик и через серьгу воздействует на индикаторный динамометр, который, деформируясь, регистрирует усилия.
Перед началом измерений необходимо динамометр протарировать в килограммах (ньютонах). Тарировка производится следующим образом: шатун (правый или левый) устанавливается в точке 90° и нагружается, например, дисками от штанги массой от 5 до 100 кг через каждые 5—10 кг. Для получения более точных значений тарировку целесообразно проводить от 5 до 10 раз. Принцип тарировки показан на рис. 2. Затем по средним тарировочным значениям строится график, позволяющий перевести относительные значения индикаторного динамометра в килограммы (рис. 3).
Методика измерения специальной мышечной силы велосипедиста состоит в следующем. Перед измерением велодинамометр приводится в соответствие с посадкой спортсмена. Затем велосипедист садится на седло и прилагает максимальные усилия к педалям. Если задание выполняется неправильно, например спортсмен встает с седла, электрические лампочки, установленные на велодинамометре, отключаются. Отказ от жесткой фиксации (привязывания) спортсмена на седле велосипеда обусловлен рядом причин. Во-первых, в естественных условиях спортсмен не сидит жестко на седле, во-вторых, при жесткой фиксации получаются большие значения усилий из-за включения в работу дополнительных групп мышц, в частности рук, спины и др.
Предлагаемый велодинамометр позволяет измерять специальную изометрическую силу мышечных групп в любом положении шатунов на окружности. Результаты исследования показывают, что проводить измерения целесообразно в точках 0°, 90°, 180° и 270°. Измерения суммарных изометрических усилий ног аналогичны естественным и позволяют сопоставлять изучаемые группы мышц.
Сопоставление велосипедистов разного веса и спортивной квалификации возможно только при расчете относительной силы, т. е. на 1 кг веса спортсмена. Расчеты производятся по формуле
F асб-Рспорт.
где Fотн. — относительное значение силы;
Fабс. — абсолютное значение силы, кг;
Fспорт.— масса спортсмена, кг. Для удобства последующего анализа полученную информацию необходимо свести в таблицу по приводимой форме.
Прирост изучаемых показателей рассчитывается по формуле С. Броди:
где W — прирост результатов, %;
V1— исходные результаты;
V2— итоговые результаты.
Применение формулы прироста показателей позволяет анализировать динамику развития силы мышечных групп у одного и того же велосипедиста в годичном цикле тренировки.
В заключение следует отметить, что использование методики измерения силы специальных мышечных групп с помощью велодинамометра позволит целенаправленно строить учебно-тренировочный процесс в годичном и многолетнем циклах. Оптимальное развитие специальных мышечных групп будет способствовать успешному совершенствованию рациональной техники. Кроме того, приведенную методику измерения специальной мышечной силы целесообразно применять при разработке модельных характеристик велосипедистов.
                                                            В. В. Тимошенков, канд. пед. наук, Минск