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华泰众邦

跑步机发展史

阅读:3727次 作者:转载 添加时间:2013年6月16日
  跑步机是家庭及健身房常备的器材,而且是当今家庭健身器材中最简单的一种,是家庭健身器的最佳选择。

  世界上第一台跑步机诞生于1875年,发明人是美国东部农村的一位机械师。这台机器其实是一台便携式农机设备,以牲畜作为动力来源。1866年,纽约州通过了美国第一部禁止虐待动物的法律,用鞭子打牲口被视为非法行为。“美国反对虐待动物组织”指责那些爬楼式的动力装置伤害了动物的膝关节,给动物造成了心理压力。于是有人发明了水平跑步机,其传送带和地面平行,动物走在上面就像平时散步一样自然。

  现代意义上的跑步机从80年代流行至今,已发展到第四代产品,第一代产品机械跑步机,是用圆形滚筒组合排列而成的跑台,在两个滚筒中间加装塑胶跑带及跑板,主要运动方式是依靠跑步者脚与跑步带的摩擦力带动来运行从而达到跑步及走步的效果。第二代跑步机模拟电动跑步机,是在原有第一代的基础上增加电机传动装置和升降装置,以及一些电脑控制程序和传感器,通过传感器传输和接收马达的工作信号,用电脑控制程序达到调节跑步机速度、坡度、距离等功能,第三代跑步机数字跑步机,在原有第二代跑步机的基础上去除了传感器,以单片机的数据控制马达的工作状态,不会受到外界的干扰,从而使跑步机运动更稳定、更安全。第四代跑步机是采用的数字变频技术,采用HK变频调速器和交流马达组成跑步机的动力系统,因为交流电机结构中没有碳刷,所以终生不需要维护,所以第四代变频跑步机具有更安全、更耐用、更安静、更节能、更稳定5大优点,使跑步机运动在真正意义上超越了传统室外跑步运动。

第一代:机械跑步机

  1、原理:

  机械跑步机的传动系统是由一个传送带套子,里面两端两根固定轴把传送带拉紧,有一个轴和滚轴连接,一个可调式开关和一个固定架构成,主要是依靠跑步者脚与跑步带的摩擦力带动来运行的;机械跑步机费力,不方便所以也不容易坚持。

  2、健康安全性

  机械跑步机可以说是一种主动跑步的器械。它的动力来源是使用者通过自身臂部、膝部、踝关节及相关肌肉产生向后的推力,推动跑步机产生运动。使用这种方式在跑步机锻炼,产生的运动伤害却比在大自然中跑步产生的运动伤害要大数倍,运动医学专家称:马路上跑步,每跑一千米,每只脚就得撞击地面约1000次左右,脚踝部、膝部和臀部都受到震荡,容易导致肌肉扭伤或韧带拉伤,而在机械跑步机上跑步,人体除自身重量产生的震荡外,脚踝部、膝部和臀部,特别是肌腱,还要承担额外向后的扭力来确保跑带向后运动,这种额外的扭力就是产生运动伤害的根源。

  3、功能和效果

  机械跑步机通过人体带动跑带运行,表面上看起来似乎能消耗更多的量,但是由于跑步过程中为了使跑带能向后运转而故意向后产生的扭力过度集中在韧带、关节等几个关键受力部位,这种扭力更容易使受力部位肌腱组织产生慢性疲劳,从而打破这部分组织的局部平衡、损伤其健康。把运动变成一种疲劳、是打击人们产生运动兴趣的克星,也是大部分运动者运动失败的主要原因。越来越多的传统跑步机使用者,发现自己越是认真锻炼,腿部越跑越粗、而关节部位越练越没有力气就不足为奇了。这种疲劳感和健身副作用都会严重打击你健身的积极性。

  4、发展趋势

  机械跑步机属于90年代的运动产品,是较早一代的跑步机,随着跑步机的更新换代,逐渐被电动跑步机所取代,现在已基本淡出市场。

  总结:

  机械跑步机优点:简单、皮实、耐用、省电、便宜

  缺点:容易产生运动伤害,锻炼效果差,已被市场淘汰。

第二代:模拟电动跑步机

  1、电动跑步机的构造原理

  电动跑步机是依靠电机带动跑步带运行,通过调速器来控制马达转速实现调节跑步时的速度变化,调速器的控制,就是将传感器的信号进行处理(电压转换),然后计数,可以得到速度。

  2、安全

  电动跑步机是一种主动与被动相结合的运动方式,在电动跑步机上的跑或走都会比普通的人省去了一个蹬腿伸的动作。这样的话好处就是使得每一个人在电动跑步机上面跑步会感到十分的轻松、畅快。

  3、功能和效果

  电动跑步机通过电机带动跑步带,使人以不同的速度或坡度被动的跑步或走动,运动的舒适性大大改善,而且避免了在室外运动因天气、环境等不利因素对运动者的身体影响,降低发生运动伤害的可能性。人在电动跑步机上跑动或走动是一项全身性的运动方式,因其运动方式几乎没有蹬伸动作,与在陆地上运动相比,可以减小运动强度,提高运动量,对于提高使用者的心肺功能、肌体耐力以及脂肪消耗都具有非常好的效果。在相同的运动强度下,电跑较之其他常见的有氧运动器材,诸如健身车、划船器、登山机等,每小时可多消耗40%的热量。电动跑步机通过集成的电子设备及控制系统还可以方便地记录运动者运动距离、耗费的时间、消耗的热量等运动数据,心率测试功能可以准确显示出运动者当前的心率,更加科学、安全的进行锻炼。因此,电动跑步机是一种兼具运动生理学、人机工程学和精密机电一体化等多种技术的高科技产品,在电动跑步机上跑步或走动是最好的有氧运动方式之一。

  4、发展趋势

  电动跑步机的研发与生产是建立在机械跑步机基础上的,也可以说将它成为机械跑步机的升级版。未来必将向着科技化、人性化、专业化方向发展。

  总结:

  模拟跑步机优点:运动更自然,还有电脑程序,电脑控速,锻炼更方便

  缺点:现代的电跑为了达到安全舒适的目的,跑带越来越宽、越来越长,相应占地面积比机械跑要大,建议同等占地尺寸情况下选择宽跑带的跑步机。是通过传感器传输和接收马达的工作信号,其随时间、温度、信号强弱等因素,可能导致马达工作不稳定。


第三代:数字电动跑步机


  数字跑步机是由第二代模拟电动跑步机发展而来,和模拟电动跑步机的主要区别在于它是由数字信号控制的。

  模拟数据(Analog Data)是由传感器采集得到的连续变化的值,例如温度、压力,以及目前在电话、无线电和电视广播中的声音和图像;数字数据(Digital Data)则是模拟数据经量化后得到的离散的值,例如在计算机中用二进制代码表示的字符、图形、音频与视频数据。模拟信号跑步机是通过传感器传输和接收马达的工作信号,其随时间、温度、信号强弱等因素,可能导致马达工作不稳定。而数字跑步机则是以单片机的数据控制马达的工作状态,其不会受到外部因素的干扰,从而使跑步机更稳定,更安全。第二代跑步机马达的转速都是各种型号的传感器控制的,均为模拟信号。而第三代跑步机是用单片机控制,系为数字信号。


  模拟信号和数字信号在跑步机中的明显区别:

  1、模拟信号跑步机的最低速度为0.8km/h以上,而数字信号跑步机的最低速度可制定在0.3km/h以下,且输出大扭力。

  2、模拟信号跑步机的马达上都有个明显的传感器,数字信号跑步机则没有。

  3、模拟信号跑步机控制电源上有大大小小的电位器,数字信号跑步机则没有。

  4、数字信号跑步机在按停止键时,使用者在没有感觉的状态下停止运动,不会出现如急刹车时的眩晕感觉。

  总结,第三代数字跑步机较第二代模拟跑步机的优点有:更安全、更精确、更舒适三大优点。汇康跑步机是国内独家推出0.3km/h数字电动跑步机的生产厂家。

第四代:数字变频跑步机

  21世纪是数字信息时代,数字变频产品已走进千家万户。买空调,选变频的节能省电;买电视,选变频的健康不闪;买冰箱,选变频的绿色环保。汇康人经过多年的潜心研究,终于开发出第三代跑步机一数字变频跑步机,此数字变频跑步机自面世以来,备受广大消费者青睐。

  数字变频跑步机核心控制器采用了全新的交流变频调速器和HK专利电源,交流变频电机结构简单,终生不用维护且其运转平稳,交流调速时速度变化平稳,扭矩大,效率高,噪音低,平均寿命是直流电机的30倍。

  第四代数字变频跑步机与第三代跑步机的区别在于它的核心组件数控系统,直流跑步机(第三代)的控制器采用的是PWM调速电源,其工作原理是调整电压、电流的太小从而控制电机的转速。交流数字变频跑步机(第三代)采用变频器调速,其工作原理是改变电流的工作频率。实现控制电机的转速。

  为什么数字变频跑步机具有更安全、更耐用、更稳定、更安静、更节能五大优点呢?主要是交流电机和直流电机的内部构造不同所致。

  1、为什么更安全

  直流电机的碳刷的使用寿命是100天左右,如果超过这个时间,不及时清理更换碳刷,就会在换向器上磨出一个深槽,一旦磨坏换向器,即便是再更换碳刷,电机也会出现忽快忽慢、时转时停等现象,容易发生危险。而交流电机不会出现上述现象,它只有2种情况存在:要么转,要么不转,不会出现时转时停的现象。

  2、为什么更耐用

  直流电机在工作时换向器和碳刷会不停的摩擦,在直流电机中,最重要的部件也就在此。由于碳刷和换向器的摩擦,会产生污物,同时碳刷也会磨损,一付碳刷的使用寿命在2000个小时左右,到期就需更换,否则就会损坏电机,进而损坏电源和表芯;而数字跑步机用的是交流电机,在这种电机中,由于取消了碳刷和换向器的应用,没有了摩擦,因此它的使用寿命长,经久耐用,交流电机的设计使用寿命10-20年,是直流电机寿命的30倍。

  3、为什么更稳定

  直流电机在工作时换向器和碳刷会不停的摩擦,必定会产生污物,同时碳刷也会磨损,产生污物若不及时清理,摩擦阻力增大,通过电机的电流必定增大。这样,必定要求电网对直流电机产生补偿,这就是为什么人在直流电机低速运动时,电灯忽暗忽明的原因。而交流电机因为没有碳刷所以会更稳定。

  4、为什么更安静

  跑步机的噪音来源于电机,辊筒和跑带。主要的噪音是来源于电机。直流电机碳刷和换向器摩擦的声音加上电机转动产生的噪音,大小在70-80分贝。而交流电机因为少了碳刷和换向器的摩擦,因此只有电机转动的声音,所以声音大小在30分贝以下。

  5、为什么更节能

  汇康数字变频电跑在时速10公里以内时,通过数控节能控制,每小时能耗1度电左右。在最佳减肥消脂速度(时速6公里/时),每小时能耗0.5度电左右。按60KG标准消耗,6公里一小时消耗375卡,1度电耗金0.6元计算:每燃烧1卡热量消耗金钱0.07分。

  既然交流变频有如此优势,那为什么没有其他厂家未开发呢?

  因为交流变频技术的核心技术。控制器:核心组件;直流跑步机的控制器采用的是PWM调速电源,其工作原理是调整电压、电流的大小从而控制电机的转速。交流变频跑步机采用变频器调速,其工作原理是改变电流的工作频率,实现控制电机的转速。

  公司从2003年开始生产商用跑步机开始,就采用的是交流电机,一直到现在,已经有十多年的时间了,在这个时间里,汇康积累了大量的经验,在技术人员的精心研究下,终于把数字变频的核心技术变频器的成本降下来了,后来经过汇康公司内部不断的研究测试,终于推出了交流变频家用跑步机,这个技术上的突破,在全国,乃至全世界来说,汇康公司是首家,并且目前没有一家跑步机公司能够自主生产变频器,汇康公司是独此一家。
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