LV14339B - Gaisa akrobātikas trenažieris - Google Patents

Description

IZGUDROJUMA APRAKSTS

Izgudrojuma tehnikas nozare

Izgudrojums attiecas uz gaisa akrobātikas trenažieriem vertikālajos vēja tuneļos, jo īpaši uz trenažieru palīgierīcēm.

Vertikālie vēja tuneļi tika radīti, lai trenētu izpletņlēcējus stabilai pozai. Laika gaitā, lietojot vertikālos vēja tuneļus, ir radies jauns sporta veids - „bodyflight“ jeb gaisa akrobātika vertikālā vēja tunelī. Šis vertikālā vēja tuneļa izmantošanas veids vairs nav līdzeklis izpletņlēkšanai, bet jau ir sports pats par sevi. Šajā sportā izteiksmes veids, kritērijs ir spēja koordinēt sava ķermeņa lidošanas pozas vertikālajā vēja tunelī. Līdz šim šo sportu varēja attīstīt ar mēģinājumu metodi. Daudzi sportisti šajos mēģinājumos ir guvuši traumas, jo mēģinātais jaunais triks viņiem uzreiz nav izdevies pareizi.

Zināmais tehnikas līmenis

Ir zināmi daudz un dažādi gaisa akrobātikas simulatori, piemēram, ASV patents US5655909 - vēja tunelis izpletņlēkšanas treniņiem. Šajā izgudrojuma ir aprakstīts tipisks vertikālais vēja tuneli, kurā lietotājs mēģina noturēties vēja plūsmā bez jebkādiem palīglīdzekļiem. Pirmkārt, lai lietotu šo vertikālo vēja tuneli, tā lietotājam ir jābūt ar pieredzi un, otrkārt, nepareiza gaisa akrobātikas trika izpildes rezultātā lietotājs nav pasargāts no traumām.

Ir zināms ari ASV patents US6929480 - izpletņlēkšanas simulators un izpletņlēkšanas treniņa process, izmantojot minēto simulatoru. Šis izgudrojums papildus vertikālajam vēja tunelim ietver aī atsaites, kas notur tuneļa lietotāju noteiktā stāvoklī. Šādas atsaites ierobežo lietotāja manevrēšanas spēju, jo ir domātas, lai lietotāju noturētu vienā noteiktā stabilā pozā, kas ir svarīgi izpletņlēcējiem, bet ne gaisa akrobātiku praktizējošiem sportistiem.

Ir zināms ari ASV patents 5209702 - brivā kritiena simulators. Arī šajā izgudrojumā papildus vertikālajam vēja tunelim lietotāju ir iespējams iestiprināt virvēs, kuras ir domātas, lai noturētu lietotāju stabilā pozīcijā vertikālā vēja plūsmā. Izmantotās virves jeb saites neļauj veikt gaisa akrobātikas vingrinājumus.

Zināmie tehniskie risinājumi nav spējīgi vienlaicīgi nodrošināt brīvu lietotāja kustību vertikālā vēja plūsmā un aizsardzību pret traumatismu nepareiza gaisa akrobātikas vingrinājuma izpildes gadījumā.

Tehniskās problēmas un to risinājuma izklāsts

Izgudrojuma mērķis ir uzlabot gaisa akrobātikas drošību vertikālajā vēja tunelī, nezaudējot lietotāja brīvību izpausties ar gaisa akrobātikas vingrinājumiem.

Mērķis ir sasniegts, izveidojot lidojuma trenažieri - vertikālu vēja tuneli, kas satur metāla karkasu, dzinēju un tam pievienotu propelleru, gaisa ieplūdes sistēmu, gaisa plūsmas taisnotāju un drošības sietu vai ari kādu citu ierīci vertikālās gaisa plūsmas radīšanai, piemēram, vairāku ventilatoru grupu. Piedāvātais izgudrojums ir raksturīgs ar to, ka vertikālā vēja tuneļa sānos ir izvietotas vismaz divas kolonnas 10, starp kurām vēja tuneļa vēja plūsmā ir slīdņveidīgi iestiprināta iekāres sistēma. Šāda iekāres sistēma nodrošina drošu gaisa akrobātikas vingrinājumu izpildi. Trenažiera lietotājs nepareiza gaisa akrobātikas vingrinājuma izpildes laikā nevar izkrist no vēja plūsmas un var turpināt nākamos vingrinājumus. Minētās iekāres sistēma būtiski samazina trenažiera lietotāja traumatismu, jo lietotājam nav iespējas izkrist no vēja plūsmas un tādējādi traumēt sevi pret citām trenažiera daļām.

Šo izgudrojumu var izmantot ari slēgtajos (wall-to-wall) un recirkulārajos vertikālā vēja tuneļos. Šajā variantā lidojuma iekāres sistēma var tikt ievietota tuneļa iekšienē, piemontējot to lidošanas zonas sienām.

Minētā iekāres sistēma satur diskveida rāmi, kas ar vadotņu palīdzību ir slīdņveidīgi iestiprināts starp kolonnām. Minētajā diskveida rāmī ar to vienā plaknē tā iekšpusē pa aploci ir izvietots otrs disks, kas attiecībā pret diskveida rāmi ir slīdņveidīgā rotācijā. Slīdņveidīgo rotāciju var nodrošināt jebkādas konstrukcijas slīdes vai rites berzes pāris, piemēram, ritgultņu sistēma, kurā starp abiem diskiem ir izvietoti gultņu lodītes, kas nodrošina abu disku savstarpējo pārvietošanos. Līdzīgi var tikt izmantota slīdņu sistēma, piemēram, starp abiem diskiem var izvietot samazinātas berzes plāksnes, kas nodrošina abu disku savstarpējo pārvietošanos. Kā vēl viens variants var tik izmantota magnētiskās levitācijas sistēma, kurā uz katru no diskiem ir izvietoti pastāvīgie magnēti, kuru orientācija nodrošina to, ka abu disku salāgojums ir ar nelielu atstarpi. Šī atstarpe nodrošina abu disku savstarpēju slīdņveidīgu rotāciju ar minimālu berzi. Bez tam no otrā diska virzienā uz tā centru iziet viens vai vairāki balststieņi, kuri to galos virzienā uz otrā diska centru caur šamīriem ir šamīrveidīgi savienoti ar trešo disku, nodrošinot trešā diska šamīrveidīgu rotāciju. Minētos stieņus var aizstāt ar citu materiālu, piemēram, nospriegotām gumijām. Kā šamīri var tikt izmantoti jebkura veida gultņi, piemēram, ritgultņi, kuros iekšējā gultņa aploce ir piestiprināta pie balststieņa(-iem), bet ārējā aploce ir piestiprināta pie trešā diska vai otrādi. Bez tam trešais disks attiecībā pret otro disku ir izvietots koncentriski. Minētajā trešajā diskā ar to vienā plaknē tā iekšpusē pa aploci ir izvietots ceturtais disks, kas attiecībā pret trešo disku ir slīdņveidīgā rotācijā. Slīdņveidīgā rotācija tiek nodrošināta ar tādiem pašiem līdzekļiem kā starp diskveida rāmi un otro disku. Papildus tam ceturtais disks satur atsaites, pie kurām stiprinās atrakcijas lietotājs.

Lidojuma trenažiera katrai kolonnai katrā slīdes zonas galā ir izvietots amortizējošs elements, lai amortizētu iekāres sistēmas triecienus kolonnas slīdes zonas zemākajā un augstākajā punktā. Bez tam kolonnas to augšējos galos ir savstarpēji savienotas ar vismaz viena šķērsstieņa palīdzību. Papildu drošībai un trenažiera stingumam kolonnas var tikt nospriegotas trosēs. Trošu vietā var tikt izmantoti metāla stieņi. Lietojot vairāk par divām vertikālajām kolonnām, konstrukcijas pašnesošā stiprība var būt pietiekama, lai balststieņus vai troses nevajadzētu pielietot.

Papildu tam trenažieris var saturēt pretsvaru, kas ir savienots ar iekāres sistēmu ar vismaz vienas troses palīdzību, kas pārlikta pāri kolonnu augšējā galā novietotam skriemelim. Pretsvara funkcionālā nozīme ir atvieglot iekāres sistēmas svaru. Šo funkciju var nodrošināt ari palielinot iekāres sistēmas laukumu attiecībā pret vēja tuneļa gaisa plūsmu. Tādējādi vēja plūsma pati kompensēs iekāres sistēmas pašsvaru un padarīs to bez svara, tātad neitrālu pret gravitācijas radīto spēku.

Piedāvātais trenažieris var tikt izmantots gan ārtelpas, gan iekštelpas vēja tuneļos.

Zīmējumu koncentrēts apraksts

Piedāvāto izgudrojumu paskaidro šādi zīmējumi:

Fig.l - gaisa akrobātikas trenažieris kopā ar vertikālo vēja tuneli 1 un iekāres sistēmu 20; Fig.2 - gaisa akrobātikas trenažieris pilnā aprīkojumā, kas papildus ietver trenažiera platformu 40, skaņas izolācijas ekrānus 41 un trepes 42;

Fig.3 A un Fig.3B - attiecīgi gaisa akrobātikas trenažiera kolonnas 10 ar iekāres sistēmu 20 tm iekāres sistēma 20 tuvplānā kopā ar slīdņiem 22;

Fig.4 - gaisa akrobātikas trenažieris ar iekāres sistēma 20, kurā trenažiera lietotājs 30 ir tā sākotnējā stāvoklī.

Fig. 1. ir attēlots gaisa akrobātikas trenažieris kopā ar vertikālo tuneli 1, kas parādīts nelielā šķērsgriezumā, lai redzētu tajā ietilpstošās daļas, tādas kā metāla karkasu 2 jeb rāmi, dzinēju 3, kas piedzen tam pievienotu propelleru 4, gaisa ieplūdes sistēmu 5, gaisa plūsmas taisnotāju 6 un drošības sietu 7. Vienā līmenī ar drošības sietu 7 ir izvietota platforma 40 (redzama Fig. 2 un Fig.4), uz kuras var tikt izvietoti gaisa spilveni un pa kuru lietotājs 30 nokļūst vertikālajā vēja tunelī 1. Jāpiebilst, ka ar vertikālo vēja tuneli 1 tiek saprasta vēja plūsmas projekcija jeb vēja plūsma A, kas iziet no gaisa taisnotāja un ir virzīta uz augšu līdz pat kolonnu 10 šķērsstieņiem 13. Dotā konstrukcija ir raksturīga ar to, ka vertikālā vēja tuneļa 1 sānos ir izvietotas vismaz divas kolonnas 10, starp kurām vēja tuneļa vēja plūsmā A ir slīdņveidīgi iestiprināta iekāres sistēma 20. Daļēji iekāres sistēma 20 atgādina žiroskopa konstrukciju. Trenažieris papildus satur pretsvaru 14, kas ar iekāres sistēmu 20 ir savienots vismaz ar vienas troses 15 palīdzību, kas pārlikta pāri kolonnu 10 augšējā galā novietotam skriemelim 16. Skriemelis 16 var būt novietots arī uz viena no kolonnu 10 šķērsstieņiem 13. Bez tam kolonnas 10 ir nospriegotas trosēs 17, nodrošinot visas konstrukcijas stingumu.

Fig.2 ir attēlots gaisa akrobātikas trenažieris, kas papildus ietver trenažiera platformu 40, skaņas izolācijas ekrānus 41 un trepes 42. Uz minētās platformas 40 var būt izvietoti gaisa spilveni un citas drošības palīgierīces.

Fig. 3A un Fig.3. ir attēlota iekāres sistēma 20 tuvplānā. Dotā iekāres sistēma 20 slīdņveidīgi B ir piestiprināta pie katras kolonnas 10 ar vadotņu 22 palīdzību. Dotā slīdņveidīgā konstrukcija var tikt izpildīta tā, ka kolonas 10 funkciju pilda sliede, bet vadotnes 22 funkciju pilda riteņu kariete vai kā jebkura cita konstrukcija, kas nodrošina iekāres sistēmas slīdņveidīgu turp-atpakaļ pārvietošanos pa kolonnām 10, piemēram tā var būt ritgultņu vadotnes sistēma. Bez tam starp vadotnēm ir iestiprināts diskveida rāmis 21, kas darba stāvoklī atrodas vēja plūsmā A. Diskveida rāmis 21 ir stiprināts pie vadotnēm 22 ar stieņu 29 konstrukcijas palīdzību. Diskveida rāmī 21 ar to vienā plaknē tā iekšpusē pa aploci ir izvietots otrs disks 23, kas attiecībā pret diskveida rāmi 21 ir slīdņveidīgā rotācijā C. Doto slīdņveidīgo rotāciju C nodrošina gultņu konstrukcija, t.i., starp rāmi 21 un otro disku 23 ir izvietoti ritgultņi vai citas konfigurācijas gultņi. Minēto rotācijas C kustību var nodrošināt ari magnētiskās levitācijas sistēma, kā ari vienkārša slīdņa un vadotnes sistēma. No otrā diska 23 virzienā uz tā centru iziet vismaz divi balststieņi 24, kuri to galos virzienā uz otrā diska 23 centru caur šamīriem 26 ir šamīrveidīgi savienoti ar otrajā diskā 23 koncentriski izvietoto trešo disku 25, nodrošinot trešā diska 25 šamīrveidīgu rotāciju D.

Minēto šamīrveidīgo rotāciju D var realizēt ar gultņu palīdzību. Minētie balststieņi 24 var būt dažāda skaita un formas. Bez tam minētajā trešajā diskā 25 ar to vienā plaknē tā iekšpusē pa aploci ir izvietots ceturtais disks 27, kas attiecībā pret trešo disku 25 ir slīdņveidīgā rotācijā E. Minēto slīdņveidīgo rotāciju E, līdzīgi kā slīdņveidīgo rotāciju C, nodrošina ar tādiem pašiem līdzekļiem, kas minēti iepriekš. Ceturtais disks 27 satur atsaites 28, pie kurām stiprinās atrakcijas lietotājs 30 (skat. Fig.l, Fig.2 un Fig.4).

Fig.4 ir attēlots gaisa akrobātikas trenažieris ar iekāres sistēma 20, kurā trenažiera lietotājs 30 ir tā sākotnējā stāvoklī jeb stāvoklī, kad lietotājs 30 ir iegājis trenažieri un ar atsaišu 28 palīdzību ir nostiprinājis sevi iekāres sistēmā 20, precīzāk - ceturtajā diskā 27. Kad tiek iedarbināts vēja tunelis 1 un parādās vēja plūsma A, tad lietotājs parasti atrodas jau tādā pozīcijā kā attēlots Fig.l un Fig.2.

Vislabākā izgudrojuma realizācijas varianta apraksts

Viens no akrobātikas trenažiera variantiem ir gaisa akrobātikas trenažieris, kas satur vertikālo tuneli 1, kas ietver metāla karkasu 2 jeb rāmi, dzinēju 3, kas piedzen tam pievienotu propelleru 4, gaisa ieplūdes sistēmu 5 kā traktrises formas difuzoru, gaisa plūsmas taisnotāju 6, kura lāpstiņas ir izliektas gan gaisa taisnotāja 6 aksiālā, gan radiālā virzienā tā, lai uztvertu propellera 4 radīto turbulento gaisa plūsmu un lamināri to novirzītu pa lāpstiņas virsmu uz gaisa taisnotāja 6 izeju tā, ka no gaisa taisnotāja 6 izejošā gaisa plūsma A ir pilnībā iztaisnota. Virs gaisa taisnotāja 6 ir izvietots drošības siets 7. Vienā līmenī ar drošības sietu 7 ir izvietota platforma 40 (skat. Fig. 2 un Fig.4), uz kuras var tikt izvietoti gaisa spilveni. Papildus ir instalēti skaņas izolācijas ekrāni 42 un trepes 42, pa kurām lietotājs 30 nonāk uz platformas 40. Vertikālā vēja tuneļa 1 sānos ir izvietotas divas kolonnas 10, starp kurām vēja tuneļa vēja plūsmā A ir slīdņveidīgi iestiprināta iekāres sistēma 20. Daļēji iekāres sistēma 20 atgādina žiroskopa konstrukciju. Dotā iekāres sistēma 20 slīdņveidīgi B stiprinās pie katras kolonas 10 ar vadotņu 22 palīdzību. Dotā slīdņveidīgā konstrukcija ir izpildīta tā, ka kolonas 10 funkciju pilda sliede, bet vadotnes 22 funkciju pilda riteņu kariete. Minētā iekāres sistēma 20 var pārvietoties slīdes zonas 11 robežās un katras slīdes zonas galā ir izvietoti amortizējošie elementi 12. Minētais amortizējošais elements 12 ir atsperu kopa. Bez tam starp vadotnēm 22 tiek iestiprināts diskveida rāmis 21, kas darba stāvoklī atrodas vēja plūsmā A. Diskveida rāmis 21 ir stiprināts pie vadotnēm 22 ar stieņu 29 konstrukcijas palīdzību. Diskveida rāmī 21 ar to vienā plaknē tā iekšpusē pa aploci ir izvietots otrs disks 23, kas attiecībā pret diskveida rāmi 21 ir slīdņveidīgā rotācijā C. Doto slīdņveidīgo rotāciju C nodrošina gultņu konstrukcija, t.i., starp rāmi 21 un otro disku 23 ir izvietoti ritgultņi. No otrā diska 23 virzienā uz tā centru iziet divas balststieņu 24 grupas, kuri to galos virzienā uz otrā diska 23 centru caur šamīriem 26 ir šamīrveidīgi savienoti ar otrajā diskā 23 koncentriski izvietoto trešo disku 25, nodrošinot trešā diska 25 šamīrveidīgu rotāciju D. Minēto šamīrveidīgo rotāciju D realizē ar gultņu palīdzību. Minētie balststieņi 24 var būt dažāda skaita un formas. Bez tam minētajā trešajā diskā 25 ar to vienā plaknē tā iekšpusē pa aploci ir izvietots ceturtais disks 27, kas attiecībā pret trešo disku 25 ir slīdņveidīgā rotācijā E. Minēto slīdņveidīgo rotāciju E līdzīgi kā slīdņveidīgo rotāciju C nodrošina ar gultņu konstrukcijas palīdzību, Ceturtais disks 27 satur atsaites 28, pie kurām stiprinās atrakcijas lietotājs 30 (skat. Fig.l, Fig.2 un Fig.4). Trenažieris papildus satur pretsvaru 14, kas ir savienots ar iekāres sistēmu 20 ar divu trošu 15 palīdzību, kas ir pārliktas pāri kolonnu 10 augšējā galā novietotajiem skriemeļiem 16. Bez tam katras kolonnas 10 augšējā galā ir piesietas divas nospriegotas troses 17, kurn otrie gali ir nostiprināti uz zemes.

Iepriekš definētā izgudrojuma realizācija neaprobežojas tikai ar šeit aprakstītajiem piemēriem. Nozares speciālisti var izmainīt un modificēt izgudrojuma detaļu konkrēto izpildījumu, neatkāpjoties no pretenziju jēgas un apjoma. Piemēram, iepriekš aprakstītie tehniskie risinājumi var tikt izmantoti ari stacionāros vēja tuneļos.

Claims (10)

1. PRETENZIJAS

   1. Gaisa akrobātikas trenažieris, kas satur: vertikālu vēja tuneli (1), kas satur metāla karkasu (2); dzinēju (3), kas piedzen tam pievienotu propelleru (4); gaisa ieplūdes sistēmu (5); gaisa plūsmas taisnotāju (6) un drošības sietu (7), raksturīgs ar to, ka vertikālā vēja tuneļa sānos ir izvietotas vismaz divas kolonnas (10), starp kurām vēja tuneļa vēja plūsmā (A) ir slīdņveidīgi iestiprināta iekāres sistēma (20).
2. 2. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīgs ar to, ka iekāres sistēma (20) satur diskveida rāmi (21), kas ar vadotņu (22) palīdzību ir slīdņveidīgi (B) iestiprināts starp kolonnām (10), pie kam vienā plaknē ar diskveida rāmi (21) pa aploci tā iekšpusē ir izvietots otrs disks (23), kas attiecībā pret diskveida rāmi (21) ir slīdņveidīgā rotācijā (C), pie kam no otrā diska (23) virzienā uz tā centru iziet vismaz divi balststieņi (24), kuri to galos virzienā uz otrā diska (23) centru caur šamīriem (26) ir šamīrveidīgi savienoti ar trešo disku (25), nodrošinot trešā diska (25) šamīrveidīgu rotāciju (D), pie kam: minētais trešais disks (25) attiecībā pret otro disku (23) ir izvietots koncentriski; vienā plaknē ar minēto trešo disku (25) pa aploci tā iekšpusē ir izvietots ceturtais disks (27), kas attiecībā pret trešo disku (25) ir slīdņveidīgā rotācijā (E); minētais ceturtais disks (27) satur atsaites (28), pie kurām stiprinās atrakcijas lietotājs (30).
3. 3. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīgs ar to, ka diskveida rāmja (21), otrā diska (23), trešā diska (25) un ceturtā diska (27) slīdņveidīgo rotāciju (B un C) nodrošina ritgultņu sistēma.
4. 4. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīgs ar to, ka diskveida rāmja (21), otrā diska (23), trešā diska (25) un ceturtā diska (27) slīdņveidīgo rotāciju (B un C) nodrošina slīdņu sistēma.
5. 5. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīgs ar to, ka minēto šamīrveidīgo rotāciju (D) nodrošina šamīru, tādu kā gultņi, konstrukcija.
6. 6. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīgs ar to, ka balststieņi (24) ir aizvietoti ar nospriegotām gumijām.
7. 7. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīgs ar to, ka katrai kolonnai (10) katrā slīdes zonas (11) galā ir izvietots amortizējošs elements (12), lai amortizētu iekāres sistēmas (20) triecienus kolonnas (10) slīdes zonas (11) zemākajā un augstākajā punktā.
8. 8. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīgs ar to, ka kolonnas (10) to augšējos galos ir savstarpēji savienotas ar vismaz viena šķērsstieņa (13) palīdzību.
9. 9. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīgs ar to, ka trenažieris papildus satur pretsvaru (14), kas ar iekāres sistēmu (20) ir savienots vismaz ar vienas troses (15) palīdzību, kas pārlikta pāri kolonnu (10) augšējā galā novietotam skriemelim (16).
10. 10. Gaisa akrobātikas trenažieris saskaņā ar jebkuru no iepriekšējām pretenzijām, kas raksturīgs ar to, ka kolonnas (10) ir nospriegotas trosēs (17).