Приборы-помощники

АВТОМАТИКА В СПОРТЗАЛЕ

21.09.2015
АВТОМАТИКА В СПОРТЗАЛЕСодружество спорта и техники... Когда заходит речь на эту тему, нам представляются олимпийские рекорды с их фантастическими результатами и сложные приборы, способные зафиксировать такие результаты.
 
Однако автоматические приборы и устройства отнюдь не привилегия большого спорта. Примером тому могут служить два экспоната из раздела «Юные техники» Центральной выставки НТТМ-74: световое табло-рефлексометр и светодиодные прожекторы для проведения эстафет. Оба прибора являются частью комплекса, предназначенного для использования на уроках физкультуры. Создан он в школе № 44 города Горького под руководством учителя физкультуры М Синицына.
 
Речь идет о необычном школьном спортивном зале, оснащенном разнообразными приборами и приспособлениями (рис. 1).
 
Обучение с использованием технических средств не новинка в педагогике. А сегодня автоматика становится помощницей и в воспитании будущих спортсменов.
 
Приборы горьковчан просты, их можно сделать из самых доступных материалов. Такие устройства пойдут применение и на кафедрах физвоспитания вузов, на занятиях в техникумах и ПТУ, в детских спортшколах.
 
ЧЕМ БЫСТРЕЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ!
 
Способность мгновенно реагировать на внезапно появляющийся сигнал или препятствие — одно из важнейших качеств человека. «Отработать» быстроту реакции помогают спортивные упражнения, подвижные игры, а также тренировки с помощью специальных приборов — рефлексометров.
 
Одни из таких приборов показан на рисунке 2. Он выполнен в виде равностороннего треугольника с размером сторон 500 мм. На передней Панели — четыре отверстии-секции, закрытые цветным оргстеклом или целлофаном. В каждую секцию вмонтирован патрон с лампой. Три секции, расположенные в основании треугольника, загораются соответственно красным, зеленым или желтым. Четвертая, центральная секция имеет белый («молочный») светофильтр.
 
АВТОМАТИКА В СПОРТЗАЛЕ
 
Класс делится на три группы и выстраивается на расстоянии 4—5 м от рефлексометра. По одному человеку от каждой группы берут выносные кнопки. Преподаватель или судья на своем пульте устанавливает с помощью тумблера вид сигнализации: световую или звуковую. Как только он нажмет кнопку «Пуск», вспыхивает белый свет или звенит звонок, и запускается электросекундомер. По этому сигналу каждый из трех участников должен как можно быстрее нажать свою кнопку. Тот, кто успевает это сделать первым, одновременно включает лампу «своего» цвета и останавливает секундомер. При этом кнопки соперников автоматически отключаются. Время реакции фиксирует секундомер.
 
Кнопкой «Сброс» прибор приводится в исходное состояние, и происходит смена соревнующихся.
 
Схема рефлексометра представлена на рисунке 3. Преподаватель нажимает кнопку Кн4 «Пуск». Реле Р1 самоблокируется, включая одновременно своими контактами Р4/1 и Р4/2 сигнальное устройство и секундомер ЭС. Сигнал может быть звуковой (звонок Зв1) либо световой (лампа Л4): его выбирают переключением тумблера В1.
 
При нажатии кнопок Кн1, Кн2 или Кн3 срабатывает соответствующее реле Р1—Р3 Причем любое из них при этом обесточивает два других и останавливает секундомер ЭС. В исходное состояние схема приводится нажатием кнопки Кн5 «Сброс».
 
Реле Р1—Р4 установлены в корпусе табло. Кнопки Кн4, Кн5 и переключатель В1 монтируются в отдельном пульте преподавателя (судьи). Кнопки Кн1—Кн3 выносные. Пульт и выносные кнопки соединяются с прибором с помощью гибких изолированных проводов.
 
«ЭЛЕКТРОКАНАТ»
 
В верхней части гимнастического каната под кожаным или резиновым кольцом монтируется микровыключатель — кнопка с парой замыкающих контактов. Таких колец и кнопок может быть установлено несколько, на разных уровнях. Провода, соединяющие микровыключатели с сигнальным устройством, вплетаются в канат.
 
Сигнальное устройство состоит из лампочки, звонка и переключателя «Установка высоты». Как только учащийся достигает заданной высоты, он захватывает канат в месте установки микровыключателя и включает тем самым сигнальную лампу и звонок.
 
Сигнал, поступивший с каната, вызывает срабатывание электромагнитного реле Р1, которое, в свою очередь, контактами Р1/1 подключает питание к лампе Л1 и звонку 3в1 (рис. 4). Исправность сигнального устройства проверяют нажатием на кнопку Кн2, подключенную параллельно микропереключателям Кн1. Кнопкой Кн3 «Сброс» схему приводят в исходное состояние.
 
АВТОМАТИКА В СПОРТЗАЛЕ
 
Для питания всего устройства достаточно двух параллельно соединенных батарей 3336Л (КБС-Л-0,5).
 
Сигнальная лампа Л1, звонок Зв1, реле Р1 и батарея Б1 монтируются в отдельном корпусе (рис. 5а). Кнопки Кн2 «Проверка», Кн3 «Сброс» и переключатель П1 «Установка высоты» размещены на выносном пульте (рис. 5б). В одном корпусе рекомендуется монтировать сразу два-три комплекта, по количеству гимнастических канатов, имеющихся в зале. Сигнальные лампы окрашивают в разные цвета. Сбоку корпуса установлены гнезда или клеммы для подключения проводов от канатов и выносного пульта.
 
КТО САМЫЙ МЕТКИЙ!
 
Упражнения по метанию мяча в цель развивают глазомер, ловкость, силу. Однако на глазок угадать результат порой бывает непросто: мяч отскакивает от мишени мгновенно, уследить за ним трудно. А вот электрифицированная мишень отметит все попадания.
 
В центре квадрата размером 1200Х1200 мм (рис. 6) находятся три подвижных кольца-зоны, окрашенные в разные цвета: внутренния (А), средняя (Б) и внешняя (В). Зона А окрашена в синий цвет, зона Б — в желтый, зона В — в красный. Вся остальная площадь щита (Г) окрашена в белый цвет. Ширина каждой зоны — 300 мм. Кольца-зоны изготовлены из дюралюминия толщиной 2—3 мм, основание мишени — из органического стекла или фанеры толщиной 12—15 мм.
 
Конструкция щита-мишени представлена на рисунке 7. Подвижные кольца крепятся к основанию железными или латунными штифтами, свободно перемещающимися в отверстиях основания. В штифтах имеется сквозное отверстие с резьбой под винты М3. С их помощью к штифту крепятся кольцо-зона и шайба, удерживающая штифт. На выступ штифта надевается пружина, стремящаяся вытолкнуть его из отверстия. Свободный ход штифта регулируется винтом.
 
Зоны А и Б удерживаются соответственно четырьмя штифтами, зона В — шестью, а зона Г делится на четыре сектора каждый из которых удерживается четырьмя штифтами. Ото необходимо для более свободной подвески зон и секторов на основании мишени.
 
В основании щита на расстоянии 1,5—2 мм от поверхностей подвижных зон и секторов установлены винты-контакты: под зонами А и Б — по 4, иод зоной В — 6 и под каждым сектором зоны Г но 3.
 
К контактам и винтам подключены провода от светового табло. Оно смонтировано в отдельном корпусе, разделенном перегородками на четыре отсека. В них установлены лампы, высвечивающие цифры 2, 3, 4 или 5. Сверху табло закрыто листом «молочного» оргстекла. Схема мишени (рис. 8) смонтирована в одном из отсеков табло. Электромагнитные реле Р1—Р4 связаны с 26 контакта» и зон, условно обозначенных К1—К4. Параллельно обмоткам реле включены лампы Л1 — Л4 светового табло.
 
При попадании в одну из зон мишени замыкаются соответствующие контактные группы К1—К4 и результат высвечивается на табло.
 
Показания светового табло снимают нажатием ка кнопку Кн1 «Сброс».
 
ЭСТАФЕТУ ПРОВОДИТ «СВЕТОФОР»
 
Этот прибор помогает развить у ребят ловкость и быстроту движений. Внешний вид «Светофора» представлен на рисунке 9. Корпус прямоугольной формы размером 800Х230Х100 мм разделен внутри перегородками на четыре отсека, в каждом из которых установлена осветительная лампа. Сверху отсеки закрыты оргстеклом разных цветов. Например, первый отсек — красным, второй — зеленым, третий — желтым, четвертый — синим.
 
«Светофор» крепится к стене зала на высоте 2—2,5 м от пола. Ниже, на высоте одного метра от пола и на одинаковом расстоянии друг от друга установлены четыре звонковые кнопки.
 
Класс делится на четыре команды. Участники эстафеты должны по очереди преодолеть участок дистанции и нажать кнопку с номером своей команды, включив тем самым ячейку «Светофора».
 
Схема прибора на рисунке 10. Обмотки реле Р1—Р4 подключены к источнику питания через замыкающие контакты кнопок Кн1—Кн4 «Включение» и размыкающие контакты кнопок Кн5—Кн8 «Сброс». Срабатывая, реле Р1—Р4 самоблокируются и одновременно контактами Р1/2 — Р4/2 включают соответствующую лампу Л1—Л4 светового табло. Лампы выключаются нажатием на кнопки Кн5—Кн8. Вместе с выключателем В1 они смонтированы на отдельном выносном пульте, находящемся у преподавателя или судьи.
 
СЧЕТ ИДЕТ НА ДОЛИ СЕКУНДЫ
 
Хронометрировать время на соревнованиях но спринтерскому бегу или лыжам, пользуясь только обычным секундомером, трудно: часто происходят досадные накладки, сбои и ошибки в определении спортивных результатов. На помощь спорту и тут приходит техника.
 
Автоматизированная старт финишная установка позволяет регистрировать время пробегания коротких и средних дистанций с точностью до 0,01 с одновременно по двум беговым дорожкам. Запуск схемы (рис. 11) осуществляется от стартового пистолета СП, который одновременно с выстрелом своими контактами включает электросекундомеры ЭС1 и ЭС2. Пока бегуны преодолевают дистанцию, реле Р1, Р2 заблокированы, и секундомеры продолжают отсчитывать время. Когда происходит срыв финишных лент, контакты К2 и КЗ размыкаются, и секундомеры останавливаются, показывая время прохождения дистанции бегунам«.
 
Прибор смонтирован в металлическом или деревянном корпусе (рис. 12). На лицевой панели расположены два злектромеханических секундомера типа П3-53Л или НВ-53Щ, сигнальные лампы Л1 и Л2, клеммы для подключения стартового пистолета и финишных контактов, сетевой выключатель В2. Если нет секундомеров ПВ-53Л или ПВ-53Щ, можно использовать электросекундомеры, выпускаемые заводом «Учфизприбор». Их можно найти в любом школьном физическом кабинете.
 
АВТОМАТИКА В СПОРТЗАЛЕ
 
Финишное контактное устройство состоит из двух контактных пластин, укрепленных на деревянной стойке (рис. 13). Стоики устанавливаются на линии финиша, и между ними натягивается финишная лента. Концы ленты закрепляются на контактных пластиках так, чтобы они были замкнуты при натянутой ленте.
 
В момент срыва финишной ленточки бегуном контакты размыкаются.
 
Вместо стартового пистолета можно применить хлопушку с контактами или электросвисток.
 
Электросвисток (рис. 14) представляет собой деревянный, или пластмассовый корпус, внутри которого имеется движок с металлическим наконечником. Внутри корпуса движок с обода» перемещается, замыкал своим наконечником контакты. Контакты закреплены с помощью пробки, через которую проход: т стержень для возвращения движка в исходное положение. Снизу в корпусе имеется отверстие, в которое вставляется спортивный свисток.
 
Теперь о деталях схемы. Р1 и Р2 — малогабаритные электрон а риті реле РЭС6 (паспорт РФО.452.100), конденсатор фильтра С1 — К56-3, сигнальные лампы Л1, Л2 — 26Вх0,18А, Тр1 — понижающий трансформатор: сердечник Ш20х30, обмотка I содержит 840 витков провода ПЭЛ 0,25, II — 620 витков ПЭЛ 0,3, III — 795 витков ПЭЛ 0,2, IV — 176 витков ПЭЛ 0,5.
 
В ВЫДЕРЖКЕ — ЗАЛОГ УСПЕХА
 
Отработать точность движений, сделать их более координированными помогают упражнения с применением специальных приборов — тремометров. Такой прибор сослужит полезную службу и в школе, и г ома.
 
Тремометр, изображенный на рисунке 15, имеет фигурные вырезы трех видов, предназначенные соответственно для выработки горизонтальных, вертикальных и вращательных движений. Длина пути всех участков движений — 1 м.
 
Составной частью тремометра является металлический щуп Ø 1 мм с изолированной ручкой, соединенный с прибором отрезком гибкого провода.
 
Испытуемый, держа щуп в вытянутой pvкe, должен протести им вдоль прорези, не задев ее крыла. В случае ошибки вспыхивает лампочка и срабатывает счетчик.
 
Для тренировки тремора в статике предназначены пять круглых отверстий диаметром 20, 15, 10, 7,5 и 3 мм, расположенных в нижней части прибора. Щуп поочередно вставляют в эти отверстия, удерживая его в вытянутой руке в течение десяти секунд.
 
Электрическая схема тремометр а сравнительно проста. Последовательная цепь, состоящая из регистрирующего устройства (лампа Л, счетчик Сч) и батареи питания, замыкается парой контактов «тремометрический планшет — щуп». Сч — четырехзначный цифровой электромагнитный счетчик (паспорт РС2.720.002). Л — лампа на 6,3 В.
 
Этот прибор собран в деревянном или металлическом корпусе размером 500X300X100 мм. Лицевая панель — планшет с фигурными вырезами — изготовлена из листового дюралюминия толщиной 1—2 мм.
 
Для использования тремометров на уроках физкультуры рекомендуется изготовить их 3—4 комплекта. Приборы подвешивают на одной из стен спортзала на расстоянии 1 м друг от друга, на высоте плеча каждого ученика.
 
Блок питания общий для всех устройств (рис. 16). Он состоит из понижающего (Тр1) и разделительного (Тр2) трансформаторов, выпримителя.
 
Оба трансформатора собраны на П-образном сердечнике. Первичная (сетевая) и вторичная обмотки намотаны на отдельных каркасах. Такие трансформаторы широко используются для демонстрации опытов на уроках физики.
 
На задней стенке корпуса блока питании крепится разъем, через который питание поступает к приборам. Величины питающих напряжений указаны на схеме.
 
Ю. ВЕРХАЛО, кандидат биологических наук




Рекомендуем почитать
  • ИСПЫТАТЕЛЬ КВАРЦЕВ

    ИСПЫТАТЕЛЬ КВАРЦЕВпозволяет быстро убедиться в работоспособности кварцевых резонаторов. Схема прибора состоит из генератора (Т1), детектора (Д1, Д2) и усилителя постоянного тока (Т2). Подсоединив кварц к двум зажимам генератора, включают питание. Если резонатор исправен, на резисторе R2 появляется высокочастотное напряжение, которое затем поступает на диоды Д1, Д2 для детектирования. Выделенная при этом постоянная составляющая открывает транзистор усилительного каскада. Нагрузкой УПТ служат миллиамперметр ИП1 и лампа Л1. Свечение лампы свидетельствует о работоспособности кварца. А об его активности судят по показаниям миллиамперметра. Для активных резонаторов ток составляет 70—90 мА, а для малоактивных — 30—40 мА.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.