طراحی و ساخت مکانیزم های بهینه برای دستگاه های تمرین شنای کرال سینه در خشکی

تمرین شنا در حالت عادی ، مستلزم حضور شناگر در استخر شنا است که وقت گیر و پرهزینه است. همچنین انجام تمرینات بدنسازی در خشکی ، بهبود زیادی در کارآیی شناگران ایجاد می نماید ، ولی دستگاه های بدنسازی مخصوص شنای کرال سینه که تاکنون تنها توسط چند مخترع امریکایی و نیز شرکت vasa طراحی و ثبت اختراع شده ، کامل نبوده و دارای نواقصی هستند. در پایان نامه ها ، مقالات و اختراعات ایرانی نیز تحقیقی در این زمینه صورت نگرفته است. هدف از این تحقیق ، تکمیل و بهینه نمودن برخی از مکانیزم های این دستگاه ها و ایجاد شرایط کامل شنا در خشکی و ساخت یک نمونه از دستگاه بهینه می باشد. در این تحقیق، ابتدا کلیه مکانیزم های دستگاه های تمرین شنای کرال سینه که در خارج از کشور ، ثبت اختراع یا طراحی شده بود، از لحاظ مکانیکی و بیومکانیکی بررسی شد و در چهار مکانیزم این دستگاه ها قابلیت ارتقاء و بهبود ، مشاهده شد که عبارتند از: 1- مکانیزم اعمال نیروی مقاوم به پاها حین بالا و پایین رفتن پاها 2- نحوه قرارگیری سینه و شکم بر روی دستگاه 3- نحوه اتصال مکانیزم اعمال نیروی مقاوم به پاها 4- بدنه و استراکچر دستگاه بگونه ای که سبک ، کم حجم و مقرون بصرفه باشد . سپس طراحی مکانیزم های بهینه با در نظر گرفتن محاسبات مهندسی مکانیک و توسط نرم افزار اتوکد صورت گرفت و چهار طرح بهینه برای آنها تهیه و سپس یک نمونه از مجموعه دستگاه بهینه شده ، ساخته شد. این دستگاه تشکیل شده از یک قاب از جنس پروفیل آهنی ، نگهدارنده های سینه و شکم در وسط دستگاه و نیز دو نگهدارنده پاها (ران ها) در انتهای دستگاه که از چرم مصنوعی دوخته شده است . همچنین دارای قطعات و مکانیزم هایی برای اعمال نیروی مقاوم به دستها و پاها در حین حرکات شنای کرال سینه می باشد. نحوه کارکرد دستگاه به اینصورت است که فرد درداخل دستگاه قرار گرفته و پاهای خود را درون نگهدارنده های ران پا قرارمی دهد و نیز سینه و شکم خود را بر روی نگهدارنده سینه در وسط دستگاه قرار داده و به حالت افقی ، معلق می شود. حال دو عدد کش نصب شده در جلو را با دستهای خود گرفته و سپس حرکات شنای کرال سینه را شبیه شنا در آب انجام می دهد . ران هر یک از پاها حین پایین آوردن، تحت نیروی مقاوم اصطکاکی و نیز حین بالا بردن ، تحت نیروی مقاوم الاستیکی قرار می گیرد و تحت این نیروها تقویت می شود. همچنین فرد می تواند همانند شنا ، بدن خود را حول محور طولی بدن بچرخاند. این طرح ظرف مدت 4 ماه طراحی و با امکانات داخلی یک نمونه از آن ساخته و ثبت اختراع نیز شده است .