Шарнирно сочлененное весло

Шарнирно сочлененное весло

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Известны весла академических судов, шлюпок, рыбацких лодок, весла древних рабовладельческих судов, весла лодок доисторических людей. Все весла независимо от времени принципиального отличия не имели и не имеют сейчас.

Состояло и состоит весло современное из рукоятки, каблука, манжета стержня /древки/, шейки и лопасти.

Недостатки указанных весел одинаковые, заключаются в следующем:

- угловые потери 12÷15% и больше, и только при угле поворота весла академической лодки, наиболее совершенной из всех других лодок на 40 градусов потери составляют 11,2%, а с увеличением угла потери еще больше возрастут;

- в процессе гребка, вследствие непрерывного изменения угла поворота, рукоятки неэффективно нагружены, вернее мышцы рук рассогласованы и отдача мускульной силы неполноценна;

- невозможность борьбы со сплыванием лопасти весла;

- конец лопасти весла глубоко входит в воду, на это затрачивается энергия и время, особенно лодок с высоким бортом.

Известно шарнирно сочлененное весло близкое трапецеидальной схеме, описанной в заявке под названием ″Весло с зубчатым соединением ручки и древка″, у которого в начале и в конце гребка наибольшие углы атаки лопасти, а при перпендикулярном положении весла к оси лодки лопасть также перпендикулярна и отдает энергию полностью на все 100 процентов за исключением потери механической работы внутри механической системы.

Недостатком является то, что в результате непрерывного изменения угла рукоятки не полностью используется мышечная сила рук из-за отсутствия полной согласованности.

Целью изобретения является увеличение скорости, коэффициента полезного действия, улучшение комфортности и морального удовлетворения.

Указанная цель достигается тем, что на трубчатых кронштейнах или к борту лодки /шлюпки, яла и т.п./ прикреплена из толстой полосовой стали С-образной формы скоба, на вертикальной части которой, на оси симметрии выполнены сквозные соосные отверстия с винтовой нарезкой. Между С-образной скобой вставлена П-образная скоба на вертикальной части в соосных отверстиях втулки со сквозными соосными отверстиями. В эти отверстия вставлены оси с винтовой нарезкой и болтовой головкой и застопорены круглой шайбой. На этих осях П-образная скоба имеет ограниченный поворот. На горизонтальной части П-образной скобы возле углов выполнены по оси симметрии два отверстия. В первой левой (см. фиг.3) вставлена вертикально втулка, в отверстие которой вставлена ось с шестигранной или цилиндрической головкой, заостренной снизу зашплинтованным кольцом. Сверху на головке оси выполнена цилиндрическая выточка, на которой установлена труба, охватывающая стержень /древко/ весла. В другом отверстии горизонтальной части П-образной скобы прикреплена ось для тяг регулирующей с одной стороны поступательное движение лопасти весла, а с другой стороны Г-образной ручки рукоятки, при котором ручка, не меняя положения поступательно движется по дуге окружности, описываемой концом рукоятки. При этом момент силы, не должен превышать момент веса гребца, т.е. М₂>М₁, где М₂ - момент силы, М₁ - момент веса.

Новым является то, что на кронштейне прикреплена С-образная скоба с отверстиями с винтовой нарезкой, в которые вставлены на винтовой нарезке оси соосно с двух сторон и застопорены шайбами. На оси с ограниченным поворотом установлена П-образная скоба с втулками, а на горизонтальной части скобы выполнены два отверстия, в одно из них вставлена вертикальная втулка с головкой, в отверстие которой вставлена ось с цилиндрической горизонтальной выточкой, на которой прикреплена труба для стержня весла. Во втором отверстии прикреплена ось, на которой шарнирно прикреплены тяги управления лопастью весла и Г-образной ручкой-державкой на рукоятке весла. Ручка с помощью проушин и пальцев шарнирно соединена как с рукояткой весла, так и с тягой, это обеспечивает поступательное движение ручке и лопасти весла.

На фиг.1 показана лодка с распашными веслами с шарнирно сочлененными направленного действия /поступательного/ лопастью и ручкой на рукоятке;

на фиг.2 - направленное весло с лопастью и шарнирно сочлененной ручкой;

на фиг.3 - повернутый разрез по А-А;

на фиг.4 - узел 1 шарнирного сочленения ручки с рукояткой и тягой;

на фиг.5 - вид Б;

на фиг.6 - вид В.

Любая лодка /академическая, шлюпка, ял, рыбацкая и т.п./ 1 может иметь шарнирно сочленное весло 2, содержащее стержень 3, рукоятку 4, лопасть 5, рычаг 6, тягу 7, вторую тягу 8, Г-образную ручку-державку 9, уключину 10.

Шарнирно сочлененная внешняя сторона, включая и лопасть 5, представляет теоретически разносторонний четырехугольник очень близкий трапецеидальной системе, в результате чего имеем регулируемый угол атаки лопасти в начале гребка постепенно убывающий при 90 градусах к оси лодки до нуля, а во второй половине гребка по мере поворота весла угол атаки растет до максимальной величины.

Шарнирно сочлененная система со стороны рукоятки представляет параллелограммную систему, поэтому ручка шарнирно закрепленная к рукоятке и тяге перемещается по дуге во все время гребли параллельно самой себе, предоставляя большое удобство руке для полной отдачи сил гребку.

Чтобы две эти системы не нарушались необходимо предотвратить сдвиг стержня 3, весла 2 в манжетной трубе 11 на уключине 10. Если стержень весла деревянный, то нужно, рассчитав, сквозное отверстие делать по нейтральной оси, изгибу стержня. При металлическом трубчатом весле ось 12 поворота стержня весла следует прикрепить к трубчатому стержню 3, тогда не будут нарушены четырехугольно-трапецеидальные ни параллелограммные системы, дающие положительный эффект. Ось 12 вставляется во втулку 13 и стопорится кольцом 14 с помощью шплинта или винта. А поворот уключины 10 относительно горизонтальной оси осуществляется на соосных осях 15, вставленных на резьбе С-образной скобы 16, застопоренной от прокручивания круглой шайбой 17. Тяги 7, 8 крепятся к оси 18, прикрепленной на горизонтальной части П-образной скобы 19. А С-образная скоба 16 прикреплена к планке кронштейна 20.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения заключаются в следующем:

- повышается скорость лодки;

- более полно используется приложенная сила;

- уменьшаются ранее неминуемые потери;

- улучшается эстетичность гребли и моральное состояние гребца;

- будут более высокими спортивные достижения.

При разработке чертежей и оформлении заявки учтены видимые и невидимые недостатки учебников ″Гребной спорт″ 1966, 1976 годов издательства ″Физкультура и спорт″.

Авторское свидетельство №189324.

Заявка под названием ″Весло с зубчатым соединением ручки и древка″ №2003131670 приоритет 28 окт. 2003.

Шарнирно сочлененное весло, содержащее стержень, рычаг с жестко закрепленной лопастью, тягу и уключину, образующие четырехугольную шарнирно сочлененную систему, позволяющую в процессе гребка непрерывно менять угол атаки лопасти от максимума до нуля в первой половине гребка и от нуля до максимума во второй половине, отличающееся тем, что для увеличения скорости, повышения коэффициента полезного действия, улучшения условий гребка и морально-психологического удовлетворения, на конце рукоятки весла выполнена проушина, а на оси крепления упомянутой тяги на уключине шарнирно прикреплена вторая тяга с проушиной на противоположном конце, вторая тяга и рукоятка шарнирно соединены с Г-образной ручкой-державкой с образованием совместно с уключиной шарнирно сочлененной параллелограммной системы, причем Г-образная ручка-державка выполнена круглого сечения, гуммированной снаружи и имеет длину не менее чем две ширины руки.