RU161462U1

RU161462U1 - Swimmer

Info

Publication number: RU161462U1
Application number: RU2015151320/11U
Authority: RU
Inventors: Игорь Сергеевич Ковалёв
Original assignee: Игорь Сергеевич Ковалёв
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2016-04-20

Abstract

Полезная модель относится к судостроению и может найти применение при производстве маломерных плавательных средств.The utility model relates to shipbuilding and may find application in the manufacture of small-sized swimming equipment.

Плавательное средство содержит поплавковое основание, кронштейны с педалями и лопатками, соединенные попарно под углом и закрепленные вершиной угла на поворотном валу, ось которого совпадает с осью поплавкового основания, при этом кронштейны с лопатками закреплены на выходящем за транец поплавкового основания конце поворотного вала, а кронштейны с педалями размещены внутри поплавкового основания. Данное плавательное средство эффективнее в использовании в сравнении с известными, использующими весла, гребной винт и прочее. The swimming means comprises a float base, brackets with pedals and vanes, connected in pairs at an angle and fixed by the apex of the angle on the rotary shaft, the axis of which coincides with the axis of the float base, while the brackets with vanes are fixed on the end of the rotary shaft extending beyond the transom base, and the brackets with pedals placed inside the float base. This swimming tool is more effective in use in comparison with the known ones using oars, a propeller and others.

Description

Полезная модель относится к судостроению, в частности, к устройствам для передвижения по водной поверхности и может найти применение при производстве маломерных плавательных средств, а так же судов, снабженных силовыми установками.The utility model relates to shipbuilding, in particular, to devices for movement on the water surface and can find application in the manufacture of small-sized floating means, as well as ships equipped with power plants.

Известно устройство для перемещения по водной поверхности по патенту Франции №2709282, кл. B63B 35/81, опубл. 03.03.1995 г., содержащее поплавковое основание, педали и лопатки. Недостаточная эффективность в пользовании для данного устройства обусловлена тем, что лопатки не выходят из воды после совершения рабочего хода (как это имеет место, например, для гребной лодки с веслами). В результате возрастает гидродинамическое сопротивление перемещению устройства по водной поверхности и снижается скорость его перемещения. Движущая сила, создаваемая лопатками в разных точках траектории их рабочего хода, не параллельна продольной оси устройства и уменьшается на косинус угла между продольной осью устройства и хордой лопатки. В итоге коэффициент полезного действия данного устройства невелик, что снижает его эффективность в пользовании.A device for moving on a water surface according to the patent of France No. 2709282, cl. B63B 35/81, publ. 03.03.1995, containing a float base, pedals and shoulder blades. The lack of efficiency in use for this device is due to the fact that the blades do not come out of the water after completing the working stroke (as is the case, for example, for a rowing boat with oars). As a result, the hydrodynamic resistance to the movement of the device on the water surface increases and the speed of its movement decreases. The driving force created by the blades at different points of the trajectory of their working stroke is not parallel to the longitudinal axis of the device and decreases by the cosine of the angle between the longitudinal axis of the device and the chord of the blade. As a result, the efficiency of this device is small, which reduces its effectiveness in use.

Известно принятое в качестве прототипа устройство для перемещения по водной поверхности по патенту Российской Федерации №2260544, кл. B63B 35/81, опубл. 20.09.2005 г. в Бюлл. №26 содержащее поплавковое основание, кронштейны с педалями и лопатками, жестко соединенные попарно под углом и закрепленные вершиной угла на поворотном валу, ось которого совпадает с осью поплавкового основания. При этом лопатки выполнены с симметрично - обтекаемым профилем и снабжены кронштейнами, на которых шарнирно закреплены педали. В конструкции данного устройства имеет место недостаточно полное преобразование энергии гребца в кинетическую энергию движения плавательного средства, так как кронштейны, на которых закреплены педали, находятся в воде, создавая дополнительное гидродинамическое сопротивление, снижающее скорость передвижения устройства. Выполнение лопаток с симметрично-обтекаемым профилем для получения на них импульсов сил Жуковского возможно только при их изготовлении лопаток из жесткого неупругого материала, При этом величина получаемых импульсов движущей силы мала. Установка лопаток и педалей на одной паре кронштейнов не позволяет увеличить силу, действующую на лопатки, путем увеличения количества гребцов. Отмеченные недостатки снижают эффективность в пользовании устройством, принятым в качестве прототипа.Known adopted as a prototype device for moving on a water surface according to the patent of the Russian Federation No. 2260544, class. B63B 35/81, publ. September 20, 2005 in Bull. No. 26 containing a float base, brackets with pedals and vanes, rigidly connected in pairs at an angle and fixed by the apex of the angle on a rotary shaft, the axis of which coincides with the axis of the float base. In this case, the blades are made with a symmetrically streamlined profile and are equipped with brackets on which the pedals are pivotally mounted. The design of this device does not fully convert the energy of the rower into the kinetic energy of the movement of the swimming means, since the brackets on which the pedals are mounted are in the water, creating additional hydrodynamic resistance that reduces the speed of movement of the device. The implementation of the blades with a symmetrical streamlined profile to receive pulses of Zhukovsky forces on them is possible only when they are made of blades of rigid inelastic material, while the magnitude of the resulting pulses of the driving force is small. The installation of blades and pedals on one pair of brackets does not allow to increase the force acting on the blades by increasing the number of rowers. The noted disadvantages reduce the efficiency in using the device adopted as a prototype.

Целью предложенной полезной модели является повышение эффективности в пользовании.The purpose of the proposed utility model is to increase efficiency in use.

Поставленная цель достигается в конструкции плавательного средства, содержащего поплавковое основание, кронштейны с педалями и лопатками, жестко соединенные попарно под углом и закрепленные вершиной угла на поворотном валу, ось которого совпадает с осью поплавкового основания, тем, что кронштейны с лопатками закреплены на выходящем за транец поплавкового основания конце поворотного вала, а кронштейны с педалями закреплены на размещенной внутри поплавкового основания части поворотного вала; при этом число кронштейнов с педалями кратно двум, а конец поворотного вала снабжен шарниром для поворота кронштейнов с лопатками в вертикальной плоскости.This goal is achieved in the design of a swimming means containing a float base, brackets with pedals and vanes, rigidly connected in pairs at an angle and fixed by the apex of the angle on the rotary shaft, the axis of which coincides with the axis of the float base, so that the brackets with vanes are fixed on the transom the float base end of the rotary shaft, and the brackets with pedals are fixed on the part of the rotary shaft located inside the float base; the number of brackets with pedals is a multiple of two, and the end of the rotary shaft is provided with a hinge for turning brackets with blades in a vertical plane.

Предложенное плавательное средство поясняется чертежами где на фиг. 1 представлено плавательное средство (вид сверху), на фиг. 2 - разрез A-A по фиг. 1, на фиг. 3 - вид по стрелке В по фиг. 2 и на фиг. 4 - разрез C-C по фиг. 3.The proposed swimming means is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a swimming means (top view), FIG. 2 is a section A-A of FIG. 1, in FIG. 3 is a view along arrow B of FIG. 2 and in FIG. 4 is a section C-C of FIG. 3.

Предложенное плавательное средство состоит из поплавкового основания 1 с поворотным валом 2, ось которого совпадает с продольной осью поплавкового основания 1, кронштейнов 3 с педалями 4 и лопатками 5, жестко соединенных попарно под углом и закрепленных на поворотном валу 2. Кронштейны 3 с лопатками 5 размещены в воде за транцем поплавкового основания 1 (фиг. 2). Кронштейны 3 с педалями 4 размещены внутри поплавкового основания 1. Конец поворотного вала 2 снабжен шарниром 6. Лопатки 5 выполнены из упругого материала, например, фибергласса, стеклотекстолита и других, а число кронштейнов 3 с педалями кратно двум.The proposed floating means consists of a float base 1 with a rotary shaft 2, the axis of which coincides with the longitudinal axis of the float base 1, brackets 3 with pedals 4 and blades 5, rigidly connected in pairs at an angle and mounted on a rotary shaft 2. Brackets 3 with blades 5 are placed in the water behind the transom of the float base 1 (Fig. 2). Brackets 3 with pedals 4 are placed inside the float base 1. The end of the rotary shaft 2 is provided with a hinge 6. The blades 5 are made of elastic material, for example, fiberglass, fiberglass and others, and the number of brackets 3 with pedals is a multiple of two.

Предложенное плавательное средство работает следующим образом. При последовательном перемещении веса тела гребца с левой педали; на правую педаль 4 и обратно (фиг. 1, 2, 3) сила тяжести действует через кронштейны 3 на поворотный вал 1 и далее через кронштейны 3 передается лопаткам 5, которые при этом переходят из одного крайнего положения в другое (фиг. 3).The proposed swimming tool operates as follows. With successive movement of the rower's body weight from the left pedal; on the right pedal 4 and vice versa (Fig. 1, 2, 3), gravity acts through the brackets 3 on the rotary shaft 1 and then through the brackets 3 it is transmitted to the blades 5, which in this case pass from one extreme position to another (Fig. 3).

Благодаря жесткому закреплению лопаток 5 их передней кромкой на кронштейнах 3 и выполнению лопаток 5 из упругого материала они изгибаются и накапливают энергию упругой деформации (фиг. 3 и 4). В крайних положениях (фиг. 3), в которых направление движения лопаток 5 меняется на возвратное лопатки 5 разжимаются и отбрасывают воду в направлении противоположном направлению движения плавательного средства. То есть потенциальная энергия упругой деформации лопаток 5 переходит в кинетическую энергию отбрасываемой воды, (фиг. 4), а плавательное средство получает импульс движущей силы, так как при отбрасывании воды реактивные силы, возникающие на лопатках 5, передаются через кронштейны 3, поворотный вал 2 и его опорные втулки (фиг. 1) плавниковому основанию 1. При имеющем место примерном равенстве плеч кронштейнов 3 сила, действующая на педали 4 без уменьшения передается лопаткам 5, а потенциальная энергия упругой деформации лопаток 5 практически без потерь переходит в кинетическую энергию отбрасываемой воды и, соответственно, в кинетическую энергию движения плавательного средства.Due to the rigid fastening of the blades 5 by their leading edge on the brackets 3 and the implementation of the blades 5 of elastic material, they bend and accumulate the energy of elastic deformation (Fig. 3 and 4). In the extreme positions (Fig. 3), in which the direction of motion of the blades 5 is changed to the return blades 5 are unclenched and discarded water in the direction opposite to the direction of movement of the swimming means. That is, the potential energy of elastic deformation of the blades 5 passes into the kinetic energy of the discarded water (Fig. 4), and the swimming means receives an impulse of driving force, since when the water is discarded, the reactive forces arising on the blades 5 are transmitted through the brackets 3, the rotary shaft 2 and its support sleeves (Fig. 1) to the fin base 1. With the approximate equality of the arms of the arms 3, the force acting on the pedals 4 is transmitted to the blades 5 without reduction, and the potential energy of elastic deformation of the blades 5 is practically without ter converted into kinetic energy projected water and, accordingly, the kinetic energy of motion swimming means.

Сила, действующая на лопатки 5, может быть увеличена использованием дополнительной пары педалей 4 на кронштейнах 3 вторым гребцом (фиг. 1 и 2), а возможно и третьим…The force acting on the blades 5 can be increased by using an additional pair of pedals 4 on the brackets 3 by the second rower (Fig. 1 and 2), and possibly the third ...

Возвратно-вращательное движение лопаток 5 осуществляется по окружности, радиус которой равен длине кронштейна 3, а ось поворотного вала 2 является осью цилиндрической поверхности этого же радиуса, Отбрасывание воды при разгибании упругих лопаток 5 происходит по образующим данной цилиндрической поверхности, которые все параллельны ее оси и, соответственно, оси плавательного средства. В результате во всех точках траектории возвратно-вращательного движения лопаток 5 между крайними положениями (фиг. 3) отбрасывание воды происходит в направлениях строго параллельных оси плавательного средства. В итоге переход потенциальной энергии веса гребца в потенциальную энергию деформации упругих лопаток 5 и далее в кинетическую энергию плавательного средства осуществляется без каких либо ощутимых потерь, что делает коэффициент полезного действия предложенного плавательного средства более высоким, чем у известных плавательных средств.The rotational movement of the blades 5 is carried out in a circle whose radius is equal to the length of the bracket 3, and the axis of the rotary shaft 2 is the axis of the cylindrical surface of the same radius. Water is discarded during extension of the elastic blades 5 along the generatrices of this cylindrical surface, which are all parallel to its axis and , respectively, the axis of the swimming means. As a result, at all points of the trajectory of the rotational motion of the blades 5 between the extreme positions (Fig. 3), water is discarded in directions strictly parallel to the axis of the swimming means. As a result, the transition of the potential energy of the rower's weight to the potential energy of deformation of the elastic blades 5 and further into the kinetic energy of the swimming means is carried out without any noticeable losses, which makes the efficiency of the proposed swimming means higher than that of known swimming means.

При походе к пологому берегу шарнир 6 позволяет повернуть кронштейны 3 с лопатками 5 в вертикальной плоскости и извлечь их из воды во избежание их повреждения о дно.When going to a gentle shore, the hinge 6 allows you to rotate the brackets 3 with the blades 5 in a vertical plane and remove them from the water to avoid damage to the bottom.

В сравнении с гребной лодкой предложенное плавательное средство помимо более высокого коэффициента полезного действия имеет ряд дополнительных преимуществ:In comparison with a rowing boat, the proposed floating means, in addition to a higher efficiency, has a number of additional advantages:

- движение осуществляется лицом вперед,- the movement is carried out face forward,

- за бортами лодки ничего не выступает,- nothing stands behind the sides of the boat,

- руки свободны для спиннинга, ружья, фотоаппаратуры и прочее.- hands free for spinning, shotguns, cameras and more.

Предложенное плавательное средство повышает возможности человека при перемещении по воде, так же, как, например, велосипед повышает возможности человека при перемещении по земле.The proposed swimming means increases the capabilities of a person when moving on water, just as, for example, a bicycle increases the capabilities of a person when moving on the ground.

Отмеченные преимущества повышают эффективность использования предложенного плавательного средства в сравнении с известными.The noted advantages increase the efficiency of using the proposed floating means in comparison with the known ones.

Claims

1. A swimming means containing a float base, brackets with pedals and vanes, rigidly connected in pairs at an angle and fixed by the apex of the angle on a rotary shaft, the axis of which coincides with the axis of the float base, characterized in that the brackets with vanes are fixed on the transom base the end of the rotary shaft, and the brackets with pedals are fixed on the part of the rotary shaft located inside the float base.

2. The swimming facility according to claim 1, characterized in that the number of brackets with pedals is a multiple of two.

3. The swimming means according to claim 1, characterized in that the end of the rotary shaft is provided with a hinge for turning brackets with vanes in a vertical plane.