RU220533U1 - Device for high-speed human movement in water - Google Patents
Device for high-speed human movement in water Download PDFInfo
- Publication number
- RU220533U1 RU220533U1 RU2023114852U RU2023114852U RU220533U1 RU 220533 U1 RU220533 U1 RU 220533U1 RU 2023114852 U RU2023114852 U RU 2023114852U RU 2023114852 U RU2023114852 U RU 2023114852U RU 220533 U1 RU220533 U1 RU 220533U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- person
- casing
- water
- nut
- screw
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для передвижения человека в воде за счет использования собственных мускульных усилий. Техническим результатом полезной модели является повышение скорости передвижения человека в воде. Технический результат достигнут за счет того, что предложено устройство для высокоскоростного передвижения человека в воде, состоящее из корпуса, на котором закреплено средство крепления человека. В качестве передаточного механизма перемещения рабочих конечностей человека к гребному винту применена несамостопорящаяся передача «винт-гайка» с механизмом, который позволяет не передавать обратное движение каретки, закрепленной на гайке. На корпусе жестко закреплен кожух, в котором установлен двойной гребной винт из двух соосных, вращающихся в противоположных направлениях гребных винтов. В подшипниковых опорах корпуса и кожуха установлены два винтовых вала, образующих с установленными на них каретками независимые передачи «винт-гайка» для каждой конечности. Каждый из двух гребных винтов связан кинематически с одним из двух валов посредством механических передач, установленных в кожухе. На корпусе устройства установлен съемный обтекатель, выполненный из оптически прозрачного материала. Устройство может найти применение в самых широких сферах деятельности человека в водной среде. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. The utility model relates to devices for moving a person in water using their own muscular efforts. The technical result of the utility model is to increase the speed of human movement in water. The technical result was achieved due to the fact that a device for high-speed movement of a person in water is proposed, consisting of a body on which a means of fastening a person is fixed. As a transmission mechanism for moving the working limbs of a person to the propeller, a non-self-locking “screw-nut” transmission with a mechanism is used that makes it possible not to transmit the reverse movement of the carriage attached to the nut. A casing is rigidly fixed to the hull, in which a double propeller consisting of two coaxial propellers rotating in opposite directions is installed. Two screw shafts are installed in the bearing supports of the housing and casing, forming independent “screw-nut” transmissions for each limb with the carriages installed on them. Each of the two propellers is kinematically connected to one of the two shafts through mechanical gears installed in the casing. A removable fairing made of optically transparent material is installed on the device body. The device can find application in the widest areas of human activity in the aquatic environment. 1 salary f-ly, 2 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к устройствам для передвижения человека в воде за счет использования собственных мускульных усилий.The utility model relates to devices for moving a person in water using their own muscular efforts.
Уровень техникиState of the art
Известно устройство для движения боевого пловца под водой [Патент РФ №2295372, опубл. 20.03.2007, БИ №8], содержащее соосные гребные винты разнонаправленного вращения, размещенные на корпусе и приводимые во вращение посредством передачи возвратно-поступательного движения конечностей пловца через зубчатые рейки и зубчатые колеса. Однако такая конструкция сложна, содержит большое количество перемещающихся деталей, что вызывает большие потери мускульной энергии пловца. Громоздкость конструкции существенно ограничивает маневренность. Также, ввиду несовпадения направления движения пловца и направления тяги гребных винтов создается опрокидывающий момент, компенсировать который пловец будет вынужден неестественным напряженным положением своего тела, что будет создавать трудности в управляемости при пользовании таким устройством, и опять же дополнительные потери затрачиваемой пловцом энергии. Устройство создает большое лобовое сопротивление, что также снижает возможность развивать большую скорость пловцу.A device for the movement of a combat swimmer under water is known [RF Patent No. 2295372, publ. 03/20/2007, BI No. 8], containing coaxial propellers of multidirectional rotation, placed on the hull and driven into rotation by transmitting the reciprocating motion of the swimmer’s limbs through racks and gears. However, such a design is complex and contains a large number of moving parts, which causes large losses of the swimmer’s muscular energy. The bulkiness of the design significantly limits maneuverability. Also, due to the mismatch between the direction of movement of the swimmer and the direction of thrust of the propellers, a capsizing moment is created, which the swimmer will be forced to compensate for by the unnatural tense position of his body, which will create difficulties in controllability when using such a device, and again additional losses of energy expended by the swimmer. The device creates high drag, which also reduces the ability of the swimmer to develop high speed.
Известно устройство для передвижения в воде [Патент РФ №199526, опубл. 07.09.2020, БИ №25], содержащее корпус в виде телескопической штанги, на одном конце которой закреплен редуктор с педальным приводом, на приводном валу которого расположен гребной винт, а на другом конце - средство крепления устройства к телу человека. Существенным недостатком такого устройства является велосипедный принцип привода. Однако, по сравнению с наземной эксплуатацией в водной среде при такой кинематике основная доля усилий тратится на преодоление сопротивления среды, а не на передачу крутящего момента на привод. Основная доля затрачиваемой энергии уходит на преодоление сопротивления воды.A known device for movement in water [RF Patent No. 199526, publ. 09/07/2020, BI No. 25], containing a housing in the form of a telescopic rod, at one end of which a gearbox with a pedal drive is attached, on the drive shaft of which a propeller is located, and at the other end - a means of attaching the device to the human body. A significant disadvantage of this device is the bicycle drive principle. However, compared to ground operation in an aquatic environment, with such kinematics, the main share of effort is spent on overcoming the resistance of the medium, and not on transmitting torque to the drive. The main share of energy expended is spent on overcoming the resistance of water.
Наиболее близким техническим решением является устройство для скоростного передвижения человека в воде [Патент РФ на ПМ №2, опубл. 2023, БИ №], выполненное в виде корпуса, на котором закреплено средство крепления тела человека-пловца. Приводной вал одним концом закреплен в корпусе с возможностью свободного вращения вокруг своей оси, а на другом конце закреплен гребной винт. Вал выполнен винтовым, на нем установлена с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси вала каретка, входящая в зацепление с валом поверхностью отверстия, которая соответствует винтовой поверхности вала, образуя несамостопорящуюся передачу типа винт-гайка. Каретка снабжена механизмом, который позволяет не передавать обратное движение каретки при возврате конечностей пловца в исходное положение перед приложением рабочего усилия. Средства крепления конечностей человека закреплены на каретке.The closest technical solution is a device for high-speed movement of a person in water [RF Patent for PM No. 2, publ. 2023, BI No.], made in the form of a body on which a means of fastening the body of a human swimmer is fixed. The drive shaft is fixed at one end in the housing with the possibility of free rotation around its axis, and the propeller is fixed at the other end. The shaft is made of a screw, and a carriage is installed on it with the possibility of reciprocating movement along the axis of the shaft, which engages with the shaft with the surface of the hole, which corresponds to the screw surface of the shaft, forming a non-self-locking screw-nut type transmission. The carriage is equipped with a mechanism that makes it possible not to transmit the reverse movement of the carriage when returning the swimmer's limbs to their original position before applying the working force. Means for fastening human limbs are fixed to the carriage.
Недостатками такого решения являются, во-первых, однонаправленное движение гребного винта, что создает обратный вращательный момент на пловца, стремящийся вращать пловца вокруг направления движения. Компенсировать этот момент пловец вынужден либо за счет положения своего тела при движении, либо за счет установки предусмотренного в конструкции руля. В обоих случаях компенсация крутящего момента ведет к потере затрачиваемой энергии и, соответственно, к потере скорости передвижения. Недостатком также является невозможность поочередной работы ног пловца, что является более эргономичным по сравнению с одновременным движением конечностей, особенно при передвижении на большие расстояния.The disadvantages of this solution are, firstly, the unidirectional movement of the propeller, which creates a reverse torque on the swimmer, tending to rotate the swimmer around the direction of movement. The swimmer is forced to compensate for this moment either by the position of his body during movement, or by installing the steering wheel provided in the design. In both cases, torque compensation leads to a loss of expended energy and, accordingly, to a loss of movement speed. Another disadvantage is the inability to alternately work the swimmer's legs, which is more ergonomic compared to the simultaneous movement of the limbs, especially when moving over long distances.
Техническим результатом полезной модели является повышение скорости передвижения человека в воде.The technical result of the utility model is to increase the speed of human movement in water.
Раскрытие полезной моделиDisclosure of utility model
Технический результат достигнут за счет того, что предложено устройство для высокоскоростного передвижения человека в воде, состоящее из корпуса, на котором закреплено средство крепления человека. В качестве передаточного механизма перемещения рабочих конечностей человека к гребному винту применена несамостопорящаяся передача«винт-гайка» с механизмом, который позволяет не передавать обратное движение каретки, закрепленной на гайке. На корпусе жестко закреплен кожух, в котором установлен двойной гребной винт из двух соосных, вращающихся в противоположных направлениях гребных винтов. В подшипниковых опорах корпуса и кожуха установлены два винтовых вала, образующих с установленными на них каретками независимые передачи «винт-гайка» для каждой конечности. Каждый из двух гребных винтов связан кинематически с одним из двух валов посредством механических передач, установленных в кожухе. На корпусе устройства установлен съемный обтекатель, выполненный из оптически прозрачного материала.The technical result was achieved due to the fact that a device for high-speed movement of a person in water is proposed, consisting of a body on which a means of fastening a person is fixed. As a transmission mechanism for moving the working limbs of a person to the propeller, a non-self-locking screw-nut transmission with a mechanism is used that makes it possible not to transmit the reverse movement of the carriage attached to the nut. A casing is rigidly fixed to the hull, in which a double propeller consisting of two coaxial propellers rotating in opposite directions is installed. Two screw shafts are installed in the bearing supports of the housing and casing, forming independent “screw-nut” transmissions for each limb with the carriages installed on them. Each of the two propellers is kinematically connected to one of the two shafts through mechanical gears installed in the casing. A removable fairing made of optically transparent material is installed on the device body.
Перечень чертежейList of drawings
На фиг. 1 приведена кинематическая схема устройства, на фиг. 2 - схематичное изображение человека-пловца при пользовании устройством.In fig. 1 shows a kinematic diagram of the device; Fig. 2 is a schematic representation of a human swimmer using the device.
Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model
Устройство для высокоскоростного передвижения человека в воде состоит из корпуса 1 (фиг. 1), с закрепленным на нем средством крепления к телу человека-пловца 2, на корпусе 1 закреплен кожух гребных винтов 3, в подшипниковых опорах корпуса и кожуха установлены винтовые валы 4 и 5 с установленными на них каретками, соответственно, 6 и 7. Каретки снабжены встроенными в них механизмами, образующими во взаимодействии с винтовыми валами две передачи «винт-гайка», а также механизмами, позволяющими не передавать обратное движение каретки при возврате их в исходное положение в направлении корпуса устройства. Валы 4 и 5 через редукторы соединены с соответствующими гребными винтами 8 и 9. На корпусе закреплен съемный обтекатель 10 (фиг. 2).A device for high-speed movement of a person in water consists of a housing 1 (Fig. 1), with a means of attaching it to the body of a human swimmer 2, a casing of propellers 3 is fixed to the casing 1,
Устройство работает следующим образом. Пловец закрепляет устройство 2 в области пояса, при этом корпус 1 может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной корпусу 1 в районе расположения средства крепления. Таким образом, пловец, закрепив устройство, может повернуть его в сторону от направления движения, и таким образом, без неудобств войти в водоем, удерживая его в руках и наклонив его вправо или влево по ходу. Находясь в воде, пловец устанавливает конечности в соответствующие для них отверстия в каретках 6 и 7 и начинает движение, разгибая с приложением усилия поочередно одну или одновременно обе ноги. В данной конструкции несколько усложнена передача движения за счет того, что появилась дополнительная ступень передачи движения, но, учитывая, что КПД сдвоенного гребного винта, как известно, заметно выше одинарного, это существенно компенсирует потери в механических передачах. Если применить, например, зубчатую передачу с полимерными зубчатыми колесами, то не потребуется герметизация редукторного устройства. При одновременной работе обеих конечностей движение будет осуществляться абсолютно прямолинейно. При поочередном движении возможно небольшое покачивание из стороны в сторону, которое несущественно будет влиять на движение пловца, учитывая инерционность массы пловца. На корпусе может быть закреплен съемный обтекатель 10 (фиг. 2) из оптически прозрачного материала, в котором могут быть установлены дополнительные устройства, например, элементы рулевого управления, приборы навигации и т.п. Обтекатель, выполненный с учетом законов гидродинамики, позволяет повысить скорость, а также создать определенные удобства для пловца.The device works as follows. The swimmer fastens the device 2 in the belt area, while the body 1 can be rotated around an axis perpendicular to the body 1 in the area where the fastening means is located. Thus, the swimmer, having secured the device, can turn it away from the direction of movement, and thus, without inconvenience, enter the reservoir, holding it in his hands and tilting it to the right or left as he goes. While in the water, the swimmer places the limbs in the corresponding holes in the
Устройство может найти широкое применение в области спорта, развлечений, подводного туризма, рыболовства, мониторинга подводных сооружений и т.д.The device can find wide application in the field of sports, entertainment, underwater tourism, fishing, monitoring of underwater structures, etc.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU220533U1 true RU220533U1 (en) | 2023-09-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04141185A (en) * | 1990-10-01 | 1992-05-14 | Yoshiharu Ozekawa | Swimming implement |
RU2295372C2 (en) * | 2005-05-12 | 2007-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Device for propulsion of swimmer under water |
JP4945754B2 (en) * | 2006-12-27 | 2012-06-06 | 国立大学法人鹿屋体育大学 | Screwed swimwear |
CN109224402A (en) * | 2014-06-30 | 2019-01-18 | 尚谷科技(天津)有限公司 | Manual driving device for swimming |
RU199526U1 (en) * | 2020-06-26 | 2020-09-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Паритет-Центр" | DEVICE FOR MOVING IN WATER |
RU218273U1 (en) * | 2022-12-12 | 2023-05-18 | Николай Григорьевич Назаров | A device for high-speed movement of a person in water |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04141185A (en) * | 1990-10-01 | 1992-05-14 | Yoshiharu Ozekawa | Swimming implement |
RU2295372C2 (en) * | 2005-05-12 | 2007-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Device for propulsion of swimmer under water |
JP4945754B2 (en) * | 2006-12-27 | 2012-06-06 | 国立大学法人鹿屋体育大学 | Screwed swimwear |
CN109224402A (en) * | 2014-06-30 | 2019-01-18 | 尚谷科技(天津)有限公司 | Manual driving device for swimming |
RU199526U1 (en) * | 2020-06-26 | 2020-09-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Паритет-Центр" | DEVICE FOR MOVING IN WATER |
RU218273U1 (en) * | 2022-12-12 | 2023-05-18 | Николай Григорьевич Назаров | A device for high-speed movement of a person in water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105460189B (en) | A kind of flapping wing drive device under water | |
US4427392A (en) | Pedal driven outboard propeller and steering assembly | |
AU2018319543B2 (en) | Propulsion device for watercraft | |
RU220533U1 (en) | Device for high-speed human movement in water | |
JPS61175345A (en) | Propulsive machinery of boat | |
US4623314A (en) | Bow facing rowing arrangement | |
CN211336395U (en) | Underwater equipment vector propeller | |
CN107244403A (en) | The parallel vector propulsion device of two-freedom | |
CN110937093A (en) | Underwater equipment vector propeller | |
CN116238673A (en) | Bionic underwater robot based on MPF long-wave motion propulsion principle | |
RU218273U1 (en) | A device for high-speed movement of a person in water | |
CN113562146B (en) | Propelling structure for miniature underwater detection robot | |
US6241565B1 (en) | Helical drive human powered boat | |
US9731804B1 (en) | Directly mounted shaft actuator | |
GB2032787A (en) | Controlling movements of models | |
CN210087916U (en) | Double-clutch amphibious reduction gearbox | |
US10232922B2 (en) | Reversing gear drive | |
CN218506102U (en) | Bionic turtle paddling type propelling device | |
JP2010120486A (en) | Water bicycle | |
CN216332682U (en) | Adjustable propeller hub for ship propulsion and ship | |
JP2864445B2 (en) | Variable pitch propeller device for small high-speed marine outboard motor | |
RU2041132C1 (en) | Water craft propeller | |
KR100520006B1 (en) | Oar projectile apparatus | |
CN111071380A (en) | Manually-driven watercraft or land vehicle | |
CN1049192C (en) | Pedal racing boat |