Способ формирования объемного тела и устройство для его осуществления

Способ формирования объемного тела и устройство для его осуществления

Реферат

 

Использование: в предметах культурно-бытового назначения, играх, головоломках. Способ формирования объемного тела заключается в том, что объемное тело формируют из параллелепипеда, который предварительно разделяют на две части: куб и половину куба. Из куба образуют ядро в виде куба, в котором предварительно удаляют вершины до середины каждого ребра, а половину куба разделяют на четыре малых кубика, каждый из которых разделяют на четыре треугольных пирамиды и тетраэдр. Удаленные вершины и треугольные пирамиды по четыре прикрепляют к граням ядра, имеющим форму уменьшенного квадрата. Устройство для формирования объемного тела содержит ядро, выполненное в виде куба с удаленными до середины каждого ребра вершинами и двадцать четыре треугольных пирамиды. 2 с.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к производству товаров культурно-бытового назначения, в частности к предметам, получаемым путем складывания и сборки заготовок, к занимательным телам, конструктивным наборам, играм, головоломкам.

Известен способ формирования объемного тела, заключающийся в том, что к ядру в виде куба приклеивают цилиндрические шайбы или параллелепипеды к каждой его грани [1].

Недостаток - образование ступенчатой грани тела при неизменности положения частей.

Известна игра-пирамида в виде трехсторонней пирамиды, собранной из октаэдра и четырех малых пирамид с маркировкой граней [2].

Недостаток - неизменность формы складываемого предмета.

Известна головоломка, содержащая каркас с заполненной шаром полостью, установленные на каркас объемные элементы, образующие с ним в собранном положении многогранник [3].

Недостаток - сложность устройства.

Известен способ сборки учебной игрушки из стержневых элементов, соединяемых между собой с образованием стержневого каркаса (тела) по форме многогранника с помощью шарнирных узлов и с возможностью изменения формы стержневого каркаса (тела) .

Недостаток - образование решетчатого объемного тела из множества мелких частей.

Известен мяч, содержащий ядро в виде сферы с выступами, концы которых выполнены совпадающими с вершинами куба .

Недостатками являются неизменность формы, сложность изготовления.

Из наиболее близких технических решений известно устройство для формирования объемного тела, характеризующееся тем, что оно содержит набор многогранников, выполненных с возможностью соединения друг с другом [6].

Целью изобретения является повышение технологичности.

Цель достигается тем, что способ формирования объемного тела, заключающийся в сборке из элементов, соединяемых между собой с образованием тела по форме многогранника и с возможностью изменения формы тела, включает в себя то, что образуют из параллелепипеда часть в виде половины куба и ядро в виде куба, вершины которого удаляют до середины каждого ребра и присоединяют эти вершины к ядру, образуя составной куб, или поворачивают на 180^о и соединяют с ядром, устанавливая их совместно по четыре на противоположных гранях ядра в виде уменьшенного квадрата, разделяют часть в виде половины куба на четыре малых кубика, каждый из которых в свою очередь разделяют на четыре треугольные пирамиды и тетраэдр и устанавливают на треугольные пирамиды совместно по четыре на остальные противоположные грани ядра в виде уменьшенного квадрата, образуя составной октаэдр, при этом тетраэдры соединяют по два, образуя другие дополнительные составные объемные тела.

Цель также достигается тем, что устройство объемного тела содержит ядро, выполненное в виде куба с удаленными углами до середины каждого ребра, и треугольные пирамиды, выполненные в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба с возможностью образования составного куба или составного октаэдра.

Такой способ формирования и устройство для формирования объемного тела позволяют образовать объемные тела в виде куба с шестью гранями и октаэдр с шестью вершинами, исключающие друг друга, из одинаковых частей.

На фиг. 1 показана заготовка в виде параллелепипеда; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - ядро в виде куба с удаленными углами до середины каждого ребра куба; на фиг. 4 - заготовка в виде половины куба из четырех малых кубиков, разделенных на части в виде углов куба и тетраэдров; на фиг. 5 - малый кубик; на фиг. 6 - часть куба в виде удаленного угла; на фиг. 7 - тетраэдр, полученный из малого кубика; на фиг. 8 - составной куб; на фиг. 9 - составной октаэдр; на фиг. 10 - составные объемные тела из двух тетраэдров каждый.

Способ формирования объемного тела, заключающийся в сборке из многогранных элементов, соединенных между собой с образованием тела по форме многогранника и с возможностью изменения формы тела, включает образование из параллелепипеда 1 (с размерами 1,5 ВВВ) части 2 в виде половины куба и ядро 3 в виде куба, вершины которого удаляют до середины каждого ребра куба присоединяют эти вершины к ядру 3, образуя составной куб 5, или поворачивают на 180^о и соединяют с ядром 3, устанавливая их совместно по четыре на противоположных гранях ядра в виде уменьшенного квадрата 6, разделяют часть 2 в виде половины куба на четыре малых кубика 7, каждый из которых в свою очередь разделяют на четыре трехугольных пирамиды 4 и тетраэдр 8 и устанавливают эти треугольные пирамиды 4 совместно по четыре на остальные противоположные грани ядра в виде уменьшенного квадрата 6, образуя составной октаэдр 9, при этом тетраэдры 8 соединяют по два, образуя другие дополнительные составные объемные тела 10.

Устройство объемного тела содержит ядро 3, выполненное в виде куба с удаленными вершинами до середины каждого ребра куба, и треугольные пирамиды 4 в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба в количестве двадцати четырех с возможностью образования составного куба 5 или составного октаэдра 9. Одинаковые части составного куба и составного октаэдра могут быть выполнены из различного материала, например металла, пластмассы, стекла, дерева, пенополиуретана, резины и т.п., и соединены разъемно, например с помощью штырей, липкого слоя и т.п., или неразъемно, например с помощью сварки, склейки, пайки и т.п. Составной куб 5 и составной октаэдр 9 могут выполняться из одинаковых частей одновременно из двух комплектов частей или поочередно из одного и того же комплекта частей при разъемном соединении. Части объемного тела могут изготавливаться из одной заготовки разрезкой, прессованием частей в пресс-формах и т.д. в зависимости от их материала.

Устройством для формирования объемного тела пользуются следующим образом.

При наличии ядра 3 и треугольных пирамид (пирамидальных элементов) 4 в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба образуют в случае необходимости составной куб 5, составной октаэдр 9, составные дополнительные объемные тела 10 из двух тетраэдров 8, составной малый кубик 7 из тетраэдра 8 и вершин.

Использование способа формирования и устройство для формирования объемного тела позволяет образовывать из одинаковых частей объемные тела, исключающие друг друга, в виде составного куба и составного октаэдра.

Формула изобретения

1. Способ формирования объемного тела, заключающийся в том, что объемное тело формируют посредством соединения многогранников, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, объемное тело формируют из параллелепипеда, который сначала разделяют на куб и половину куба, при этом из куба образуют ядро в виде куба, в котором вершины предварительно удаляют до середины каждого ребра куба, а затем эти вершины либо присоединяют к ядру на прежнее место, образуя составной куб, либо поворачивают на 180^o и присоединяют к ядру, устанавливая совместно по четыре на противоположных гранях ядра, имеющих форму уменьшенного квадрата, причем половину куба разделяют на четыре малых кубика, каждый из которых сначала разделяют на четыре треугольные пирамиды и тетраэдр, после чего треугольные пирамиды присоединяют совместно по четыре к остальным противоположным граням ядра, имеющим форму уменьшенного квадрата, образуя составной октаэдр, а тетраэдры соединяют по два, образуя дополнительные составные объемные тела.

2. Устройство для формирования объемного тела, содержащее набор многогранников, выполненных с возможностью соединения друг с другом, отличающееся тем, что, с целью повышения технологичности, набор состоит из ядра, выполненного в виде куба с удаленными до середины каждого ребра вершинами, и двадцати четырех треугольных пирамиды, ребра каждой из которых, равные по длине половине ребра куба, перпендикулярны между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10