Состав для формирования поверхностного слоя массива льда для проведения соревнований и тренировок в скоростном беге на коньках

Состав для формирования поверхностного слоя массива льда для проведения соревнований и тренировок в скоростном беге на коньках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технологиям создания спортивных площадок с ледовым покрытием в закрытых помещениях для тренировок и выступлений на коньках и, в частности, к составу для формирования поверхностного слоя массива льда для скоростного бега на коньках. Оно может быть использовано при создании или формировании поверхностного слоя массива льда в закрытых помещениях (катках) для тренировок или соревнований конькобежцев, выступлений мастеров фигурного катания, хоккея с шайбой или мячом.

Уровень техники

В последнее время, с появлением закрытых катков для скоростного бега на коньках, достижения спортсменов начали в значительной степени зависеть не только от уровня тренированности спортсменов, но и от технических средств: конструкции коньков, спортивного костюма, характеристик льда, теплофизических параметров воздушной среды в помещении ледовой арены и др. Не последнюю роль в установлении новых рекордов, в частности, в конькобежном спорте играет ледовое покрытие, то есть лед, на котором проходят тренировки или соревнования. Следовательно, улучшая свойства льда, то есть его скользящие свойства, можно уменьшить силы сопротивления, возникающие между лезвием конька и поверхностью льда, что в конечном итоге приводит к увеличению скорости конькобежца и улучшению его собственных или мировых рекордов.

В настоящее время разработано множество составов для формирования или создания искусственного льда.

Например, известно введение в воду поливинилового спирта и глицерина для увеличения прочности льда, применяемого в строительстве (см. авторское свидетельство СССР №1242505, опубл. 07.07.1986, авторское свидетельство СССР №1346921, опубл. 23.10.1987, авторское свидетельство СССР №1483210, опубл. 30.05.1989, авторское свидетельство СССР №1649218, опубл. 15.05.1991), а также дополнительно к упомянутым выше компонентам введение ряда компонентов, что обеспечивает повышенную прочность, теплостойкость и сниженную водопроницаемость (авторское свидетельство СССР №1796650, опубл. 23.02.1993)

В патенте Великобритании №20310 (опубл. 04.07.1911) раскрыт состав льда, который готовится из смеси карбоната натрия и сульфата натрия, смешиваемой с водосодержащими веществами (к примеру, глицерином) и водоотталкивающими веществами (к примеру, парафином), а в патенте Великобритании №1528447 (опубл. 11.10.1978) раскрыт способ, в котором в воду, из которой намораживается слой льда, добавляют фторированный полипропилен, гликоль и водяную смазку или глицерин и водяную смазку.

Применение смазки, которая наносится на лед или вмораживается в него, известно также из патентов США №5364548 (опубл. 15.11.1994) и 5409622 (опубл. 25.04.1995), патента Нидерландов №1020897 (опубл. 19.12.2003), заявок Канады №2216114 и 2249770 (обе опубл. 07.04.1999).

Однако все эти и некоторые другие известные способы все же не позволяют получить лед с максимальным скольжением.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является исключение недостатков указанных выше аналогов и создание искусственного льда с максимально скользящими свойствами.

Эта задача с достижением указанного технического результата решается применением состава для формирования поверхностного слоя массива льда для проведения соревнований и тренировок в скоростном беге на коньках, используемый для машинной заливки и намораживания по меньшей мере одного слоя льда на сформированном массиве льда, состоящий из, в мас.%: поливинилпиролидона (ПВП) в концентрации 0,000025-0,000625; глицерина в концентрации 0,00125-0,0125; и очищенная вода - остальное.

Дополнительная особенность состава по настоящему изобретению состоит в том, что при этом для получения упомянутых концентраций вводят 0,3-7,5 г ПВП и 15-150 г глицерина в бак машины для строгания льда емкостью 1200 литров, после чего заполняют упомянутый бак упомянутой очищенной водой до максимального уровня этого бака.

Еще одна особенность упомянутого состава для машинной заливки по настоящему изобретению состоит в том, что упомянутая вода очищается путем пропускания воды последовательно через угольный фильтр, ионообменный фильтр и мембранный фильтр системы обратного осмоса.

В уровне техники не обнаружены источники информации, в которых бы раскрывалось применение поливинилпиролидона (ПВП) при формировании льда для заливки его на катках для тренировок или соревнований конькобежцев, выступлений мастеров фигурного катания, хоккея с шайбой или мячом.

Краткое описание чертежей

На приведенных чертежах иллюстрируется отдельный аспект настоящего изобретения, одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам.

Фиг.1 является видом в разрезе массива льда со формированными поверхностными слоями с составом согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 является диаграммой экспериментальных данных, полученных при заливке очищенной водой и очищенной водой с добавками согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

На заранее сформированный массив льда, имеющий множество заранее намороженных слоев, намораживают слои льда. На Фиг.1 показан в разрезе участок массива льда со слоями льда. Массив льда намораживается на плите 1 основания, внутри которой в трубах 2 циркулирует хладоноситель. Температура последнего поддерживается на требуемом уровне с помощью холодильных установок (не показано). Конкретный порядок намораживания упомянутого множества слоев льда не является объектом настоящего изобретения и может быть любым известным или вновь предложенным порядком. После намораживания массива 3 льда на плите 1 основания заливается и намораживается каждый из последующих слоев 4 льда. Верхний слой 5 льда на Фиг.1 является очередным заливаемым слоем. Это не обязательно последний слой массива льда.

Способ формирования массива льда является сложным технологическим процессом и заключается в следующем.

До начала заливки и намораживания слоев 4 льда сформированный массив 3 льда подготавливают для последующего нанесения слоев 4 льда. Подготовка сформированного массива 3 льда необходима для выравнивая поверхности заранее сформированного массива 3 льда для устранения последствий использования льда в процессе соревнований и (или) тренировок и последующего нанесения слоев льда. Эту подготовку осуществляют путем машинного строгания льда без заливки его водой до вывода массива льда на требуемую толщину, причем упомянутое и все последующие машинные строгания осуществляют на глубину, не превышающую 0,35 мм за однократное строгание.

Далее производят машинное строгание упомянутого подготовленного массива 3 льда с одновременной заливкой и намораживанием первого слоя 6 льда очищенной водой.

Вода, которая используется для машинной заливки, проходит несколько стадий глубокой очистки, включающей в себя пропускание воды сначала через угольный фильтр, затем через ионообменный фильтр и, наконец, через мембранный фильтр системы обратного осмоса. Угольный фильтр необходим для очищения воды от тяжелых металлов, ионообменный фильтр - для замены натриевых солей на кальциевые, а мембранный фильтр системы обратного осмоса предназначен для осуществления максимальной очистки воды. Такая глубокая очистка происходит с иным порядком стадий по сравнению с очисткой, описанной, к примеру, в патенте США №5536411 (опубл. 16.07.1996). Очищенная вода, подаваемая на заливку, имеет температуру в интервале от +40 до +75°С.

На Фиг.1 в верхнем слое 5 льда пунктиром условно показана толщина этого слоя льда после машинного строгания, а штрихпунктиром - толщина этого слоя 5 льда после подливки воды. Машина для строгания и подливки воды может быть такой, как описано, например, в патенте США №4312142 (опубл. 26.01.1982) и заявке РСТ №WO 2004/092485 (опубл. 28.10.2004), либо такой, как показано в статье Г.Санина «Скользкая тема» в журнале «Итоги» №52 (498) от 26.12.2005 (стр.52-55).

После заливки каждого слоя 4 льда производится операция по его выдерживанию, то есть в течение времени выдержки, лежащем в интервале от 20 минут до 2 часов, намороженный лед не подвергают никаким операциям. При упомянутой операции выдержки температуру хладоносителя в трубах 2 плиты 1 основания выбирают в интервале температур от -9 до -14°С.

После того, как первый намороженный слой 6 льда был выдержан упомянутое выше время, производят его машинное строгание на указанную выше глубину с одновременной заливкой и намораживанием второго слоя 7 льда очищенной водой с добавками ПВП и глицерина в заранее заданных значениях следовых концентраций. Эти значения следовых концентраций составляют от 0,000025 до 0,000625% для ПВП и от 0,00125 до 0,0125% для глицерина. Такие концентрации получаются, когда в бак машины для строгания льда емкостью 1200 литров вводят 0,3-7,5 г ПВП и 15-150 г глицерина, после чего заполняют упомянутый бак упомянутой очищенной водой до максимального уровня этого бака.

После выдерживания намороженного слоя 7 льда повторяют операции заливки и намораживания по меньшей мере еще одного слоя льда (слой 8 льда на Фиг.1), как и для упомянутого выше слоя 7 льда. Слои 9-11 льда на Фиг.1 формируют так же, как и указанные выше слои 7 и 8 льда.

На Фиг.2 представлена диаграмма, показывающая улучшение скоростных качеств льда при заливке слоя льда с добавками согласно изобретению по сравнению с чистой водой и с одной из добавок. На приведенной диаграмме вертикальная ось показывает расстояние в метрах, которое проходит прибор для оценки скольжения (скользиметр), а горизонтальная - время в минутах после окончания заливки слоя до момента откатки, и где нижняя кривая - чистая вода без добавок, средняя кривая - вода с добавкой ПВП 0,000125% и верхняя кривая - вода с добавкой ПВП 0,000125% и глицерина 0,00625%.

С учетом данных, представленных на Фиг.2, можно сделать вывод о том, что для получения поверхностного слоя массива льда с максимальным скольжением целесообразно производить заливку с использованием качестве добавок ПВП и глицерина в упомянутых ранее концентрациях.

Однако чтобы сохранить высокие скоростные свойства льда длительное время, возникает периодически необходимость во время соревнований или тренировок в обновлении верхнего слоя льда.

Поэтому в первый и последующие нечетные перерывы на обслуживание упомянутого массива льда в процессе соревнований или тренировок производят машинное строгание предыдущего слоя льда на указанную выше глубину с машинной заливкой и намораживанием слоя льда с использованием очищенной воды без добавок и далее выдерживают его указанное выше время выдержки.

А во второй и последующие четные перерывы на обслуживание упомянутого массива льда осуществляют машинное строгание предыдущего слоя льда на указанную выше глубину с машинной заливкой и намораживанием слоя льда с использованием очищенной воды с добавками ПВП и глицерина в указанных выше значениях следовых концентраций.

Таким образом, формируемый в соответствии с представленным способом лед имеет отличные характеристики скольжения достаточно длительный промежуток времени.

Хотя в данном описании указаны конкретные значения отдельных параметров, все они являются лишь иллюстративными, а не ограничивающими объем настоящего изобретения, который определяется только прилагаемой формулой изобретения.

1. Состав для формирования поверхностного слоя массива льда для проведения соревнований и тренировок в скоростном беге на коньках, используемый для машинной заливки и намораживания по меньшей мере одного слоя льда на сформированном массиве льда, состоящий из, мас.%: поливинилпиролидона (ПВП) в концентрации 0,000025-0,000625; глицерина в концентрации 0,00125-0,0125 и очищенной воды остальное.

2. Состав по п.1, в котором для получения упомянутых концентраций вводят 0,3-7,5 г ПВП и 15-150 г глицерина в бак машины для строгания льда емкостью 1200 л, после чего заполняют упомянутый бак упомянутой очищенной водой до максимального уровня этого бака.

3. Состав по п.1 или 2, в котором упомянутая вода очищается путем пропуска воды последовательно через угольный фильтр, ионообменный фильтр и мембранный фильтр системы обратного осмоса.