电动跑步机工作原理和各配件功能

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电动跑步机工作原理和各配件功能

国内销售产品主要市场定位为家用机型、轻商用机型、商用机型。 

家用机型：纯家庭客户购买，放置于家庭环境使用，运动量偏小，机器的使用强度不大，人为维护、保养较好；

轻商用机型：由国家行政、企事业机关，工矿企业、福利彩票募集的善款等带有公款性质的资金购买，在人数为20-30人的环境下公共使用，运动量偏大，机器的使用强度偏大，基本上没有维护、保养；

商用机型：放置在以赢利为目的的健身房环境下使用，每天工作时间长，使用强度大，最容易引发故障，强烈依赖销售商的技术支持来维护、保养设备。

1、 电动跑步机系列按以下类型分类：

电机类型区分：

1) 直流电机驱动：成本低，噪音大，控制技术相当成熟、稳定，故障点多，维护量大，普遍用于家用、轻商用场合；

2) 交流电机驱动；成本高，噪音小，采用最新的交－直－交逆变、PWM脉冲宽度调制等控制技术，故障点少，维护量小，普遍用于重商用场合；

电机功率区分：

1.5 HP（直流）、1.75HP（直流）、2HP（直流）、2.5HP（直流）、3HP（直流）、3.5 HP（交流）、4 HP（交流）；

使用环境区分：

1) 家用机型：1.5 HP、1.75HP、2HP；

2) 轻商用机型：2.5HP、3HP；

3) 商用机型：3HP、3.5 HP、4HP；

功能区分：

1) 单功能电跑：只有跑步的功能，目前在国内是多功能器材受消费者欢迎；

2) 多功能电跑：除跑步的功能外，还附带按摩机、扭腰、仰卧起坐、俯卧撑、脚踏车等多个功能；

电动跑步机是通过电机带动跑带使人以不同的速度或坡度被动的跑步或走动以体验不同的跑步环境,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,这样与陆地上相比,可以减小运动强度,提高运动量,比陆地多跑1/3的路程,这对于提高使用者的心肺功能、肌耐力以及减肥都具有非常好的效果。因此,跑步机也深受广大健身爱好者的欢迎,是一种最好的有氧运动方式。

这类产品是一种模拟跑步、散步运动的健身器材设备。跑步和散步属于全身性有氧代谢运动。

跑步机系列主要有主动性跑步机和被动性跑步机两大类。

1)主动式跑步机是依靠人体为动力而进行主动性跑步的跑步机，是以锻炼者自身的肌肉收缩作为能源，人停止运动，器械亦停止转动。因此，主动性跑步机（跑步台）相对比较安全。按其健美功能数量可分为单功能和多功能两种；按其跑道结构可分为滚筒式、平板式和综合式，目前处于淘汰的状态。

2)被动性跑步机又称为电动跑步机，它一般属于电脑程控式，功能单一，豪华高档，价格偏贵。其动力是电源，调节电动机转速的快慢，通过多楔皮带将力量传递到前后滚筒，再通过前后滚筒使跑步带运动起来，人在跑步带上跑动。由于人的运动属于被动运动，因此，如人的速度一旦低于机器的运转速度，人就有可能从跑台上摔下来。所以，电动跑步机的安全性要求很高，是国内健身器材设备发展最常见的普及型健身器材设备。

关于跑步机的名词：

暴冲:当控制器上的电子元件出现故障损坏，导致输出到电机的工作电压远远超过180V直流，从而瞬间产生让使用者根本无法反映并跟随的跑步速度，此种现象称为暴冲现象。

电子表:设定运行转速，显示各项运动参数。通过信号线将加减速信号传递给控制器，控制器接受后根据指令，调整电机的工作电压（0-180V直流），以此来改变电机的转速，从而改变使用者的跑步速度。

电器三要件：电子表、控制器、电机

机械三要件：前后滚筒、跑步带、跑步板3条轴中心线一定要平行，多楔皮带的轴中心线与电机轴中心线、前滚筒轴中心线要垂直.

跑步机仪表：

(1)显示方式

LED显示窗:即发光二极管显示方式。

特点:色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠。

LCD显示窗:即液晶显示屏。

特点:显示质量高,画面质高,不会闪烁,零辐射,可视面积大,低耗能,散热小。蓝色LCD显示屏,时尚动感,制作成本为其它种类的十倍,目前市面上有销售。

(2)显示内容

速  度:范围0.8-18公里/小时。

时  间:单位为分和秒,最高可显示99分钟，对于一般人来讲1个小时左右的有氧运动己足够。

距  离:单位为公里,最高可显示26.4公里

心  率:为使用者每分钟的心跳次数,单位为次/分。

卡路里:使用者运动时所消耗的热量。1克脂肪燃烧可以释放9卡路里的热量。

圈  数:长度为400米，模拟标准的400米跑道,形象生动。

坡  度:电动坡度为0-15%的坡度.

体脂测试:测试使用者的体内脂肪含量。

操作方法:按"体脂测量"键,并根据提示,依次输入年龄、身高、体重、性别,按程序键,双手握在心律感应器上(测使用者的身体导电率),即可测量。结果有偏瘦,正常,偏胖, 肥胖四种。

（3）心率

心率:为使用者每分钟的心跳次数,单位为次/分。

心率可以反映运动强度,跑得越快或坡度越高,所需要的能量就越多,而为了供应更多的能量,人体的血液循环必然加快,则心率必然跟着升高。

为了保护使用者的健康,达到最佳的锻炼效果,这就涉及到最大心跳率和目标心率区的问题。

最大心跳率:

对初次运动者来说,心率等于170一年龄:

对有一两年锻炼者来说,心率等于180一年龄。

有时也可以用220一年龄来确定有氧运动的最高心率。

在运动时最好不要让脉搏增快到最大心跳率,在心跳率目标区是最好的。

目标心率区:美国心脏协会建议的心跳率目标区是最大心跳率的 60%-75%,但若你刚开始进入运动的领域,,保持你的心跳率稍低于低标心跳率目标区是较好的建议。

举例：

用一位42岁的使用者为例子,可以沿着图底找到42岁(40-45之间),在往上沿着心率柱状条对照到 60% 最大心率每分钟108下,75%最大心率为每分钟135 下。运动5-10分钟以后,如心率小于108下,则说明运动强度过小,须跑得更快或坡度调得更高:反之,如超过135下,则说明运动强度过大,须降低速度或将坡度调的更低。

心率测试方式:

A/手扶式心率:精确度一般,误差为5-10,但在低速运动时舒适方便。测试方法:双手握在测试感应片上,轻握即可,如握太久也可能会看到一些奇怪的数字。

B/遥感心率:精确度较高,误差在5以内。胸带的品牌为POLAR。目前 POLAR这家公司是世界上做心跳接收器最顶级的公司,目前业界世界前十大品牌有九家都用它的系统,这个POLAR系统是目前业界公认最准确最有稳定的系统,因为当无线讯号传输的时候,手机的讯号、电视的讯号、收音机的讯号可能干扰这个讯号传输,这家公司的技术特殊在于它可以把所有的杂讯过滤掉,准确接收使用者所发出的讯号,即是说这个心跳回馈很准确。

测试方法:戴上胸带之前,请先抹几滴水,用手涂抹分散到两侧的橡皮接触带上。请把胸带固定在胸部的正下方或是胸前的肌肉。

C/耳夹式心率测试：因接触面积小,所以精确度较差。另外,夹在耳朵上令使用者极不舒服。

（4）速度

速度范围:0.8-12公里/小时、1.0-16公里/小时，1.5-18公里/小时，1.0-10公里/小时对于使用者来说,0.8公里/小时的启动速度非常安全,不会因为启动速度过大出现危险:16公里/小时的速度也达到了一般使用者有氧运动时的速度上限,而有氧运动的锻炼效果对使用者来说是最好的。

这就是为什么长跑运动员的身材都比较苗条,肺活量大,因长跑时间长,速度小,做的是有氧运动,可以非常有效的消耗脂肪,提高心肺功能。

小型跑步机最高速度为什么只有12公里/小时? 这主要是考虑到两方面的原因:

1/持续马力较低,只有1.5匹,如速度太快,则会出现动力不足的现象,跑带容易打滑。

2/跑步区域较小,不适合做快速跑,否则使用者可能会踏空跑板,这是很危险的。

调节方式:速度键调节,每次变化为0.1公里/小时

快捷键的作用:

1/可以方便、快速的调节使用者想要达到的速度;

2/高速运动时如没有快捷键将不够安全。

比如使用者:正在以14公里/小时的速度跑步,这是他想将速度减到8,如没有快捷键,那他必须一手按着快捷键来一点一点的减慢速度,而这时又处在高速运动时,人体必然很难保持平衡,这对使用者来说是很危险的。

3/快捷键将大大减少速度键的使用频率,减少速度键的老化,如果没有快捷键, 到6公里要按60下再减少8等于52下,如果每一天按一遍,七八年按多少遍,老化多少按键。

小型跑步机只通过速度键来调节：

这主要是考虑到,小型跑步机的跑步区域小,最高时速较小,主要面对的使用者为女士和一般的中老年人,这部分使用者一般使用的速度范围为3-7公里/小时,因此不存在安全隐患的问题,再加上使用的速度偏低,变化范围小,因此速度键就可以较为方便安全的操作。

（5）坡度

电动坡度:通过坡度键或坡度快捷键调节,调节最小幅度为0.5度,共15档,范围为0-15%。

坡度可以提高跑步的强度让使用者有更多选择,尤其是对于女性来说还有提臀的效果,因此在健身房里极为流行。

15%升降幅度非常明显,同时马力却很小,只有1/12匹,因此耗电量很小。

所有的跑步机升起的角度应该都是一样的,升起角度不一样有可能是组装偏差或是在允许范围内的制造公差.角度在5.5-5.8度一般为正确坡度.

电跑机不是登山机,对于普通用户来说10%的坡度足够了,这是经过我们研究过的(使用者在爬坡时不但难度增加,而且需要身体前倾,这和人正常的跑步姿势不同,强度非常高,如坡度太高就达不到有氧健身的目的了)。

而有些公司为了增加噱头,加大了坡度,其实工艺很简单。

手动坡度调节：

手动:供使用者自行调节速度、坡度变化,使用之前可预定时间,采用倒计时的方式运动。可根据使用者的不同要求来自行调节,为最常用的运动模式。

（6）预设程序

问歇:通过速度的不断剧烈变化来改变运动强度,可以有效的提高人体的肌力、肌耐力以及心肺功能等。

其显著特点是:高速与低速交叉运行,且变化剧烈(如下图),需要使用者不断调整运动状态、呼 吸节奏、循环代谢的水平,耗费较多能量去克服身体"惰性",因此对使用者的身体机能要求较高。速度变化范围2.4-8.8公里/小时，使用者可以根据自身的要求来调整时间的长短,及速度的大小。刚开始速度变化较为平缓,速度较慢,这段时间为热身阶段,主要作用为充分调动身体各部分机能水平,防止受伤。最后阶段为放松阶段,变化较为平缓,速度较慢,有利于身体机能的调整恢复。

坡地跑:通过速度和坡度的变化,来提高人体的肌力、肌耐力以及心肺功能等的运动方式。速度变化的幅度较大,最高可达16公里/小时,坡度变化较小,1.0-15-25%,强度较高,不适合于一般使用者。

山地/颠簸地:通过速度和坡度的剧烈变化,来提高人体的肌力、肌耐力以及心肺功能的运动方式。

其显着特点是：速度和坡度的强度以及变化幅度均达到非常高的水平(如下图〉,因此不但需要使用者维持较高的运动水平,而且还要频繁快速的调整运动状态,呼吸节奏、循环代谢的水平等,因此该程序难度极高,只适合于较专业的运动人士。

竞赛:通过和程序赛跑,增加跑步的趣味性。

操作方法:为程序设定好速度,比赛的距离(最短为1公里〉按"START" 键开始,使用者根据程序的速度来调节自己的速度,如想战胜程序,则使用 者的速度必须超过预设速度。

用户自定义：可以根据使用者的要求,自行设定时间、速度、坡度的变化,来适应运动者的习惯或者特定的运动目的。

操作方法:设定好运动时间,程序会自动将设定好的时间平均分为9个阶段,使用者可自行设定这9个阶段速度、坡度的变化,程序会随之将之储存,供使用者下次方便的使用。

（7）电机

绝缘系数达到F级,工业级别,散热好。马达600小时不间断的运作测试(好的马达一般上升至60度温度即比较平衡,温度不断上升,平衡点很高的马达 不耐用)。

马达最容易损坏的时候,就是在跑步机开起一段时间马达温度升高以后,所以散热性对于马达来说是一个很重要的考量标准。

马达是最不易消耗品，产品中使用的电机品质好的话，完全满足电跑5-8年的设计寿命；

马达动力音强劲,声响小于72分贝,符合国际标准。国内的标准是在2Omn 处测小于80分贝。

好的马达采用的是高转速马达,是标连续功率，而不是峰值功率。动力音强劲,声音顺畅,这就像Fl赛车和飞机一样,因马达的转速非常快,所以马达的动力音比较大。而不好的马达,高速运转时,要么有"吱吱"尖叫声,要么因马达的转速不够,声音偏轻。

PWM马达控制系统。点是反馈快、讯号准、电流稳。现在市面上抓取信号有两种系统,PWM和SCM,PWM好处是在抓取讯号时是一个波段一个波段,SCM系统抓取的是一个点一个点。好处是,抓取一个波段时,资料是比较充足的,回馈到仪表时,仪表资料会比较多,讯号比较快。比如说, 当你把速度调到12公里每小时,仪表显示是这样,如果用速度测试仪去测试,也是这样,比较精准,而一般的跑台,仪表显示是12,用仪器去测,可能只有10或10.5。这就是系统上的一个差异,因为它不能正确回馈跑带运转的速度,仪表只能用猜测的方式,因为它抓取的讯号不足。

升降马达可以提供227公斤〈500镑〉的推力,强劲平稳,但马力只有1/12 匹,耗电量小。

（8）跑板

高密度纤维板,共分三层,两边的两层密度非常高,耐磨性非常好,中间的一层比较软,可以增加跑板的弹性。一般跑步机采用的是普通的纤维板,质地粗糙,弹性和耐磨性都不好。

目前业内有些品牌采用的跑板为拱形跑板,通过跑板的形变来增加跑步时弹性,但经常的形变必然会减小跑板的使用寿命。

豪华跑步机的跑板宽度一般为46公分以上,长度为127公分以上,这主要是因为:正常成年男子的肩宽为40共分左右,加上跑步时的摆臂动作,为了使使用者能较舒适的运动,跑步区域应不低于46公分:而正常成年使用者在运动时步幅为120公分左右,为了能较舒适的运动,跑板长度至少为120 公分以上。

（9）跑带

美国西格林(为世界最知名的跑带制造商,世界前十大的厂家中有8家采用他们的跑带)的技术,强度为一般厂家跑带的2倍,使用寿命长,6-8年,为顾客节省后续投资,而一般国产跑带的使用寿命为偏短。

散热性好。跑带运转时和跑板之间必然会有摩擦,良好的散热性可以延长跑带的使用寿命。如跑带过厚而没有良好的散热性,将有损跑步机的使用寿命。

底纱主要为网状尼龙织物可以非常有效的防止跑带发生形变,延长跑带的使用寿命:加大跑带底层的耐磨性,并且非常好的减小摩擦。

底纱中含有的静电纱可以提高跑带的导电性。跑带和跑板之间的摩擦也会产生静电,静电对人体会产生危害,若跑带可以非常好的导掉多余的静电,保护使用者的健康。
接合处:采用齿状接合。强度牢不宜折断。一般跑带采用的是简单的上下压合,强度自然没有齿状结合大。接头平整,可以保证平稳顺畅的运转。

加厚的草皮式跑带,加大了跑步时的缓冲效果,让使用者倍感舒适。但同时,加大了对传动系统的压力,对马达动力要求较高,因此当一台跑步机使用加厚的跑带时,应考虑其马达动力是否足够,是否与之相匹配。

跑带的尺寸,主要是根据跑板尺寸,以及人的生理特点所决定的〈见上页关于跑板尺寸的介绍〉尺寸主要在长度127公分以上,宽度46公分以上。

厚度会有分类:1.6毫米//2.2毫米//3.l毫米//4.4毫米

（10）滚筒

材质:钢质。滚筒材质市场上目前有钢质、铝质,钢质外包Pu塑料三种。

钢质使用较多,性能稳定,使用寿命长:钢质外包塑料,长时间运转之后, 容易发软,和跑带拈连。

表面处理,滚筒上有细小的螺纹,可防止刮伤,有些品牌的滚轮没有经过这样的表面处理,或处理得极为粗糙,容易生锈。

一般来说,滚轮尺寸越大,在相同速度的情况下,转的圈数越少,对传动系统的压力越小,使用寿命越长,但同时家用跑步机又要考虑到马达动力及选型方面的因素。在保证马达动力足够以及家用跑步机对外形要求的前提下,有部分厂家跑步机滚筒尺寸一般以45mm和60mm左右为主。

（11）折叠

为了体现家用电动跑步机的人性化设计,方便使用,几乎所有的家用跑步机都可以进行折迭。

电动跑步机为气压棒折迭,每根可承重110公斤,经过20000次折迭,检验合格,没有任何质量问题。双气压棒折迭时,异常轻松,可在45度角 以上任意位置停住。一般成年人均可轻松折起。

业界其它品牌的折迭方式,因气压棒支撑力偏低,因此即使也是双气压棒折迭,也非常沉重。单气压棒折迭更为沉重,一般成年女性也很难折收。

移动轮设计,移动很轻松。

（12）缓冲系统

良好的缓震系统不但可以带给使用者舒适的感觉,而且能有效的保护使用者的关节。

VCS缓震系统：

硬度不同,中间最软；

波浪式的缓冲,如草地上跑一样；

专利VCS渐进式避震系统,达到最好的避震效果。一般跑步机上都有避震系统,但是它的弹性都是一样的,避震效果不好。和VCS避震垫弹性有区别,最前边使用红色的避震系数60的弹垫,中间部分是使用者跑步时最常踏到的部分,使用蓝色40的弹垫,最后边使用黑色90的弹垫,最硬。

大家都看过跳水,跳水板最后是固定的,是最硬的,最前边是悬空的,弹性是最大的,如果后边也是软的,它的功效就没有那么大。所以这是通过经过电脑模拟得出的最好的软硬系数,来做这套避震系统设计,在跑动时,它的弹性是像波浪状,不是上下单纯的震动而己,所以能够在运动中全方位(包括上下前后方向) 最好的保护脚跟和膝盖,不会受伤,而且在跑动时会觉得比较自然,像在户外跑步的动作。

这套系统在德国的一个评测中,针对40多个品牌的跑台做比较,这种避震系统得到了最佳奖,跑步机在他们国家级的验证中心测试时,通过他们图表的比较,这种跑台最接近在草地上跑步的感觉,跑步时震动的弧度、曲线,最接近在草地上跑步的曲线。

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