Качалка-балансир

Качалка-балансир

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области оборудования детских игровых площадок, в частности к качалкам-балансирам.

Известна конструкция по патенту на полезную модель №43777, заявка №2004128595/20, 29.09.2004.

Качалка-балансир содержит опорную раму, рамку сиденья, выполненную из клееной композиции доски и фанеры, сиденье выполнено со спинкой и держателем для рук.

В конструкцию введены противоударные элементы в виде колец из многослойной резины, а сама рама сиденья соединена с осью качания, устанавливаемой в опорную раму через подшипники качения.

Изделие выпускается серийно ЗАО КСИЛ под №4102 - качалка-балансир (cм.www.ksil.ru - каталог изделий).

Безусловным достоинством является простота конструкции, наличие подшипников качения на оси и введение в конструкцию противоударных элементов.

Недостатком известной конструкции является наличие многочисленных болтовых соединений на контактах сталь-дерево, особенно в центре рамы сиденья.

Из-за упругих деформаций происходит сминание деревянных поверхностей и болтовые соединения расшатываются.

Противоударные элементы в виде колец из многослойной резины не эффективны и не долговечны.

Процесс сжатия колец до контакта противоположными внутренними стенками практически не создает демпфирующего сопротивления, а при непосредственном контакте тонких стенок при полном сжатии колец возникает явно выраженный удар сиденья о поверхность площадки.

Кроме того, полное циклическое сжатие колец создает разрушающие перегибы по бокам колец особенно в зимнее (холодное!) время и кольца разрываются в местах перегибов и теряется всякий смысл в их наличии.

Еще более сомнительными с точки зрения безопасности являются качалки ИО-1.405.01; ИО-1.4.05.00 производимые компанией ROMANA (см. www.romana.ru «каталог уличного оборудования 2014 г.).

У этих качалок под сиденьем установлены жесткие металлические скобы, ограничивающие контакт сиденья с покрытием площадки.

Но, как показывает практика, подобные скобы постепенно пробивают даже асфальтовое покрытие, а в случае с песочным покрытием площадки они просто вонзаются в песок.

Но самым главным недостатком является то, что они обладают недостаточной игровой привлекательностью и функциональностью.

Дело в том, что комфортное пользования качелями возможно лишь в том случае, когда массы сидящих на сиденьях детей одинаковы, а добиться такого совпадения практически невозможно.

Оказать помощь со стороны затруднительно:

- Для взрослого человека, обладающего достаточным усилием, стоять наклонившись над качалкой, располагаемой на высоте 0,4 – 0,6 м, крайне неудобно, тем более наклоняться до упора к земле.

- Для ребенка развиваемых им усилий недостаточно и также неудобно.

Целью разработки является создание конструкции качалки-балансира, в которой было бы предусмотрено эффективное и надежное демпфирование ударных нагрузок с высокими комфортными условиями и игровой привлекательностью.

Указанная цель достигается следующим образом.

Конструктивно качалка устроена так, что сидящим на сиденьиях качалки помогает раскачиваться или третий ребенок, или сидящий сбоку взрослый человек, при этом третьему ребенку не надо прикладывать усилие, а использовать только собственный вес как для компенсации разности масс сидящих на качалке детей, так и для активного их раскачивания.

При этом противоударный элемент обеспечивает эффективное демпфирование ударных нагрузок и исключает повреждения покрытий площадки.

Реализация указанной цели обеспечивается конструктивными исполнениями, раскрываемыми в дальнейшем в описании и на представленных чертежах, являющимися предметом формулы изобретения.

На фиг. 1 на виде сбоку схематично показано вариантное исполнение качалки с низкой рамкой.

На фиг. 2 на виде сбоку схематично показано вариантное исполнение качалки с высокой рамкой.

На фиг. 3 на виде сверху схематично показано устройство качалки с дополнительными стульчиками по бокам.

На фиг. 4 на виде сбоку схематично показано вероятно-оптимальное положение боковых стульчиков относительно центра качания.

На фиг. 5 на виде сзади сиденья показано устройство противоударной вставки на упругих кольцах с конусообразным упругим буфером.

На фиг. 6 на виде сбоку показано устройство противоударной вставки на упругих кольцах с конусообразным упругим буфером.

На фиг. 7 на виде сбоку схематично показано состояние противоударной вставки в сжатом состоянии.

На фиг. 8 на виде сбоку показаны качалки с козырьками над сиденьями.

На фиг. 9 на виде сбоку показаны качалки с подвижным навесом.

При этом использованы следующие обозначения на чертежах:

1. Перекладина.

1.1 Рамка.

1.2 Ось.

1.3 Удлинитель монопрофильный.

1.4. Удлинитель многопрофильный.

1.5 Ручка.

2. Сиденье.

3. Опорная рама.

4. Дети на качелях.

5. Ребенок в рамке.

6. Противоударная вставка.

7. Стульчик.

8. Скамейка.

9. Рукоятка.

10. Монтажная планка.

11. Крепежный элемент верхний.

12. Кольцо упругое.

13. Крепежный элемент нижний.

14. Опорная пластина.

15. Буфер.

16. Скоба

17. Упругий материал.

18. Козырек.

19. Шарнир.

20. Подвижный навес.

Рв - усилие, прикладываемое вертикально;

n - предельное расстояние от подушки сиденья до нижней крайней точки положения рукоятки;

h - предельное расстояние от подушки сиденья до верхней крайней точки положения рукоятки;

c - предельное расстояние от спинки сиденья до ближайшей точки положения рукоятки;

а - наибольшее расстояние от оси качания до опоры ногой внутри рамки;

б - расстояние от оси качания до центра сиденья;

l - расстояние от оси качания до центра стульчика;

ϕ - угол наклона противоударной вставки;

Указанная цель достигается тем, что перекладина качели 1 выполняется составной (фиг. 1), состоящей посередине из замкнутой рамки 1.1, опирающейся по центру на ось качания 1.2.

К наружным краям прикреплены удлинители 1.3, 1.4 с закрепленными на краях сидененьями 2.

Подшипниковые опоры качания оси 1.3 закреплены на опорной раме 3.

При этом удлинители могут быть как монопрофильными 1.3 (условно показаны справа), так и многопрофильными 1.4 (условно показаны слева), создающими различный визуальный эффект.

Дети на качелях 4 могут раскачиваться как самостоятельно, так и с помощью третьего ребенка 5.

Ребенок 5 становится ногами на нижнюю сторону внутри рамки 1, являющейся основанием для ног, и держится руками или за верхнюю сторону рамки, или за боковые и, перенося свой центр тяжести то на одну, то на другую ногу, помогает не только компенсировать разность в весе сидящих на сиденьях детей 4, но и комфортно раскачиваться на максимально возможной амплитуде.

Возможно устройство на раме специальных захватов 1.5, обеспечивающих комфортный захват руками.

Так как плечо «а» приложения дополнительного усилия, создаваемого ребенком 5, значительно меньше плеча «б» от оси 1.2 до центра 2, то опасных силовых нагрузок это усилие не создаст, а прикрепленные к сиденьям снизу специальные противоударные вставки 6 погасят ударные нагрузки.

Для увеличения разнообразия игровой составляющей перекладина 1 (фиг. 2) может быть выполнена высокой, где ребенок 5 может не только стоять, держась за боковые стороны рамки, но и висеть на руках, держась за верхнюю сторону рамки 1. Внутри самой рамки ребенок 5 может находиться не только стоя, но и сидеть на нижней стороне рамки.

Функциональность и привлекательность качалок можно расширить путем комфортного вовлечения и соучастия родителей в развлечениях детей.

Для этого сбоку качалок с противоположных сторон удлинителей симметрично на отдельном основании устанавливаются стульчики 7 или скамейки 8 (фиг. 3), при этом сидящие на сиденьях 7 или скамейках 8 взрослые могут вертикальным приложением усилия к рукояткам 9, закрепленными на удлинителях 1.3 (справа на фиг. 3) или непосредственно к элементам многопрофильных удлинителей (слева на фиг. 3) раскачивать сидящих на качалках детей.

При этом стульчики или скамейки не ограничивают детям одновременного пользования рамкой 1.1.

Комфортным расстоянием «l» расположения стульчиков 7 или скамеек 8 от оси качания 1.2, при которой физиологически удобно раскачивать вертикальным усилием, является расстояние, при котором нижняя точка рукоятки 9 относительно подушки стульчика 7 будет находиться на расстоянии «n» меньше или равным 300 мм, а верхняя - расстояние «h» не более 350 мм.

Эффективная противоударная вставка 6 устроена следующим образом. На монтажной планке 10 (фиг. 5 и 6) по краям верхними крепежными элементами 11 закреплены упругие кольца 12, как вариант из отрезков многослойных резиново-тканевых шлангов для перекачки жидкостей.

Снизу к кольцам 12 нижними крепежными элементами 13 прикреплена опорная пластина 14, между кольцами 12 одним концом, закрепленным на монтажной планке 10, установлен как минимум один упругий буфер 15.

Предпочтительней использовать буфер 15 конусообразной формы из резины.

Работает устройство следующим образом.

С помощью монтажной планки 10 противоударная вставка закрепляется под сиденьем 2 так, что плоскость опорной пластины 14 находится под некоторым углом ϕ к продольной оси перекладины, находящейся в горизонтальном положении.

Угол начальной установки ϕ в зависимости от высоты оси качания и длины перекладины подбирается таким, чтобы в момент контакта опорной пластины с поверхностью площадки она была параллельна поверхности площадки.

Опорная пластина 14, имеющая большую площадь контакта, позволяет резко снизить удельное давление на площадку, а буфер 15, в частности резиновый, конусообразный, упираясь в опорную пластину 14, воспринимает усилие удара с плавным нарастанием сопротивления и предотвращает опасные перегибы удерживающих колец 12 (фиг. 7).

Площадь опорной пластины 14 может быть подобрана такой, что даже на площадках, где в качестве противоударного покрытия применен песок, она не будет погружаться в песок.

Упругие кольца 12 в этом случае выполняют функцию позиционирования пластины 14 относительно поверхности площадки и буфера, а изогнутая из листовой стали U- образная скоба 16, жестко связанная с опорной пластиной 14, с одной стороны усиливает жесткость пластины 14, а с другой исключает возможность перекоса буфера 15.

Дополнительным, гасящим удары и противошумным элементом может быть слой упругого материала 17, закрепляемый на подошве опорной пластины 14.

В качестве буфера могут быть использованы различные пружины или пневматическое демпферное устройство, содержащее всасывающие клапаны и дросселирующие отверстия.

Такие демпферы можно разнообразить установкой в них различных устройств, издающих музыкальные звуки.

Комфортность качалок можно повысить путем установки вращающихся стульчиков с регулируемой высотой.

Это позволит сидящим выбрать удобную позу как по отношению к ребенку, сидящему на ближнем сиденьи, так и по отношению к партнеру, сидящему на противоположном стульчике.

Наличие современных сверхлегких и прочных материалов может позволить создавать качалки с различным визуальным эффектом и повышенной функциональностью.

Для этого, например, (фиг. 8) над сиденьями 2 или удлинителе 1.3 могут быть закреплены солнечные пластиковые или полотняные козырьки 17, причем козырьки могут быть установлены откидывающимися на шарнире 18.

Оригинальный визуальный эффект может быть создан при установке на рамке (фиг. 9) цельного навеса 19, изготовленного из пластикового профиля или полотняного, натянутого на каркасе.

Таким образом, предложенное решение конструкции качалки-балансира позволяет:

- повысить безопасность за счет устройства эффективных противоударных вставок и исключить негативное воздействие элементов качалок на покрытие площадок;

- обеспечить повышенную игровую привлекательность за счет активного игрового соучастия других детей в развлечениях на качалках;

- инициировать конструктивное и комфортное привлечение взрослых к играм и досугу своих детей, повысить мотивацию в пользу, семейного досуга;

- реализовать разнообразные формы дизайнерских решений.

1. Детская качалка-балансир, содержащая опору с осью качания, перекладину и сиденья по краям с целью повышения безопасности, комфортности и игровой привлекательности, отличающаяся тем, что перекладина выполнена составной, состоящей из замкнутой рамки по середине, верхняя и боковые стороны которой являются захватами для рук, а нижняя площадкой для ног, при этом нижняя сторона по центру опирается на связанную с ней ось качания, установленную на опоре через подшипники качения, а с боковыми наружными сторонами рамки симметрично связаны удлинители с закрепленными на концах сиденьями.

2. Детская качалка-балансир по п. 1, отличающаяся тем, что сбоку с зазором относительно удлинителей с противоположных сторон перекладины симметрично относительно оси качания на отдельном основании установлены стульчики, а на удлинителях сбоку установлены рукоятки для рук.

3. Детская качалка-балансир по п. 2, отличающаяся тем, что стульчики установлены на вертикальном шарнире с регулируемой высотой сиденья.

4. Детская качалка-балансир по п. 1, отличающаяся тем, что под сиденьями качалки закреплены движущиеся вместе с сиденьями противоударные вставки, состоящие из опорной пластины, наружной стороной контактирующей с поверхностью площадки, а внутренней связана по краям упругими кольцами с монтажной планкой, закрепляемой под сиденьем, на которой одним концом между кольцами закреплен как минимум один конусообразный упругий резиновый буфер, опирающийся противоположным концом на внутреннюю поверхность опорной пластины.

5. Детская качалка-балансир по п. 4, отличающаяся тем, что упругий буфер выполнен в виде пневматического демпфера, снабженного всасывающим клапаном и выпускным дросселирующим отверстием, при этом на выходе из дросселирующего отверстия может быть установлено устройство, издающее звуки.

6. Детская качалка-балансир по п. 4, отличающаяся тем, что наружная сторона опорной пластины покрыта упругим материалом.

7. Детская качалка-балансир по п. 4, отличающаяся тем, что в качестве буфера использована как минимум одна пружина сжатия.

8. Детская качалка-балансир по п. 1, отличающаяся тем, что на рамке закреплен облегченный, подвижный, накрывающий всю качалку навес.

9. Детская качалка-балансир по п. 1, отличающаяся тем, что над сиденьями установлены противосолнечные козырьки, причем в вариантном исполнении они могут быть откидывающимися.

10. Детская качалка-балансир по п. 1, отличающаяся тем, что рамка оборудована ручными захватами.