RU2607432C1 - Second generation billiard cue - Google Patents
Second generation billiard cue Download PDFInfo
- Publication number
- RU2607432C1 RU2607432C1 RU2016107398A RU2016107398A RU2607432C1 RU 2607432 C1 RU2607432 C1 RU 2607432C1 RU 2016107398 A RU2016107398 A RU 2016107398A RU 2016107398 A RU2016107398 A RU 2016107398A RU 2607432 C1 RU2607432 C1 RU 2607432C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cue
- string
- billiard
- inertia
- turnstile
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63D—BOWLING GAMES, e.g. SKITTLES, BOCCE OR BOWLS; INSTALLATIONS THEREFOR; BAGATELLE OR SIMILAR GAMES; BILLIARDS
- A63D15/00—Billiards, e.g. carom billiards or pocket billiards; Billiard tables
- A63D15/08—Cues
Landscapes
- Golf Clubs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к спортивному инвентарю для настольных игр, а именно к бильярдному кию.The invention relates to sports equipment for board games, namely to a billiard cue.
Известен бильярдный кий, оснащенный расположенным в нем светоизлучающим элементом, а ударный конец кия имеет отверстие для сфокусированного луча светоизлучателя (RU 46119, кл. A63D 15/08, опубликовано 10.06.2005). Кий с лучевым прицелом и точка его луча, отраженная на шаре-битке, может повысить точность нанесения удара по битку, однако не исключает возможность увода кия в сторону во время его движения к битку.Known billiard cue, equipped with a light emitting element located in it, and the shock end of the cue has a hole for the focused beam of the light emitter (RU 46119, class A63D 15/08, published 10.06.2005). A cue with a beam sight and the point of its beam reflected on the ball-cue ball can increase the accuracy of striking the cue ball, but does not exclude the possibility of moving the cue to the side during its movement to the cue ball.
В качестве ближайшего аналога предложенного решения выбран составной бильярдный кий, корпус которого включает ударник, среднюю часть и турняк, при этом средняя часть и турняк соединены друг с другом с помощью резьбового крепежного элемента, выполненного за одно целое с балансным грузом, размещенным в полости турняка, образованной со стороны средней части, а ударник и концевая часть турняка выполнены с полостями (RU 2525461, кл. A63D 15/08, опубликовано 20.08.2014).As the closest analogue of the proposed solution, a composite billiard cue is selected, the casing of which includes a drummer, a middle part and a turnstile, while the middle part and the turnstile are connected to each other by means of a threaded fastener made in one piece with a balanced load placed in the cavity of the turnstile, formed from the middle part, and the striker and the end part of the turnstile are made with cavities (RU 2525461,
Известный кий с облегченным ударником и турняком позволяет снизить осевой момент инерции, что способствует меньшему сносу битка при ударе с винтом (не в центр шара), а также повышению начальной угловой скорости вращения битка при боковых ударах. Однако на дальних и прямых ударах малый осевой момент инерции такого кия не позволяет ему четко следовать по линии прицела. Сильной стороной известного кия являются удары бортовых свояков с сильным винтом.The well-known cue with a lightweight striker and turner allows you to reduce the axial moment of inertia, which contributes to less drift of the cue ball when hitting with a screw (not in the center of the ball), as well as increasing the initial angular speed of rotation of the cue ball in side impacts. However, at long and direct impacts, the small axial moment of inertia of such a cue does not allow it to clearly follow the line of sight. The strength of the famous cue is the blows of the side brother-in-law with a strong propeller.
Задача изобретения состоит в повышении игровых качеств кия, связанных с увеличением точности нанесения дальних ударов и уменьшением увода кия в сторону от линии прицеливания при нанесении удара по битку.The objective of the invention is to improve the playing qualities of the cue, associated with an increase in the accuracy of long-range strikes and a decrease in the removal of the cue away from the aiming line when striking the cue ball.
Названная задача обеспечена техническим результатом, направленным на увеличение осевого момента инерции бильярдного кия без повышения веса всей конструкции с одновременным обеспечением возможности регулирования жесткости бильярдного кия.The named task is provided with a technical result aimed at increasing the axial moment of inertia of the billiard cue without increasing the weight of the entire structure while providing the possibility of regulating the stiffness of the billiard cue.
Технический результат достигнут в изобретении с помощью следующей совокупности признаков.The technical result is achieved in the invention using the following combination of features.
Корпус бильярдного кия выполнен полым и состоит из ударника, средней части и турняка. В полости корпуса по осевой линии натянута струна, а два балансных груза размещены внутри корпуса с противоположных его сторон с обеспечением возможности сохранения первоначальной точки баланса.The body of the billiard cue is hollow and consists of a drummer, middle part and turnip. A string is stretched along the axial line in the body cavity, and two balanced weights are placed inside the body from opposite sides with the possibility of maintaining the original balance point.
На конце ударника закреплена наклейка, при этом первый балансный груз размещен в полости ударника со стороны наклейки и соединен с одним концом струны.A sticker is fixed at the end of the drummer, with the first balanced load placed in the drum cavity from the side of the sticker and connected to one end of the string.
Турняк имеет съемную концевую часть, в полости которой размещен второй балансный груз.The turner has a removable end part, in the cavity of which a second balanced load is placed.
Концевая часть турняка посредством резьбового соединения связана с расположенной с ее торца бамперной накладкой, образующей совместно с этим соединением и с другим концом струны узел регулирования натяжения струны.The end part of the turnstile by means of a threaded connection is connected with a bumper strip located at its end, which together with this connection and with the other end of the string forms a string tension control unit.
Оба балансных груза выполнены из вольфрама.Both balanced loads are made of tungsten.
Причиной, влияющей на увод бильярдного кия от линии прицеливания к битку в момент подготовки и нанесения удара является, в частности, следующая. Поскольку при исполнении идеально точного удара кий должен двигаться в плоскости, перпендикулярной поверхности бильярдного стола, кисть, сжимающая турняк бильярдного кия, во время разгона кия не должна совершать поперечных колебательных, круговых и криволинейных движений. Однако опорно-двигательная система человека не в состоянии выполнять идеально параллельно-поступательные движения. На практике человек осуществляет набор маховых движений, которые в совокупности могут приблизиться к параллельно-поступательному движению. Поэтому любое отклонение от движения кисти, сжимающей древко кия, от вертикальной плоскости, проходящей по линии удара, вызывает неточное попадание в точку прицеливания на битке.The reason that affects the withdrawal of a billiard cue from the aiming line to the cue ball at the time of preparation and delivery of a blow is, in particular, the following. Since, when performing a perfectly accurate strike, the cue must move in a plane perpendicular to the surface of the billiard table, the brush compressing the turnstile of the billiard cue should not make transverse oscillatory, circular and curvilinear movements during acceleration of the cue. However, the human musculoskeletal system is not able to perform perfectly parallel-translational movements. In practice, a person carries out a set of swing movements, which together can come close to a parallel-translational movement. Therefore, any deviation from the movement of the hand compressing the shaft of the cue from the vertical plane passing along the line of impact causes an inaccurate hit at the aiming point on the cue ball.
Для уменьшения увода во время разгона бильярдного кия от его намеченной траектории необходимо выполнение как минимум двух условий:To reduce the withdrawal during acceleration of a billiard cue from its intended trajectory, at least two conditions must be met:
- повышение осевого момента инерции всей конструкции кия;- increase the axial moment of inertia of the entire cue structure;
- увеличение его веса.- increase in his weight.
Увеличивать вес бильярдного кия более чем в три раза от веса игрового шара нецелесообразно. Весовые характеристики бильярдного кия были подробно рассмотрены А. Кориолисом в заключительной главе его книги "Математическая теория явлений бильярдной игры". В отличие от весовых характеристик и скоростей передвижения бильярдного кия его осевой момент инерции практически не рассматривался в данной книге.Increasing the weight of a billiard cue more than three times the weight of a game ball is impractical. The weight characteristics of a billiard cue were examined in detail by A. Coriolis in the final chapter of his book "The mathematical theory of the phenomena of a billiard game." Unlike the weight characteristics and speeds of movement of a billiard cue, its axial moment of inertia was practically not considered in this book.
Технический результат, связанный с повышением осевого момента инерции бильярдного кия (см. приложение 1), достигнут в изобретении путем разделения балансного груза кия на две части и разнесения этих частей по разным концам кия (без изменения точки баланса). Таким образом, возможно увеличить осевой момент инерции бильярдного кия почти на порядок.The technical result associated with an increase in the axial moment of inertia of a billiard cue (see Appendix 1) was achieved in the invention by dividing the balanced weight of the cue into two parts and spacing these parts at different ends of the cue (without changing the balance point). Thus, it is possible to increase the axial moment of inertia of a billiard cue by almost an order of magnitude.
Далее приведен расчет осевого момента инерции бильярдного кия с разнесенным балансным грузом.The following is a calculation of the axial moment of inertia of a billiard cue with balanced balance weight.
В классическом бильярдном кие, исходя из объема деревянной заготовки (см. приложение 4), ее плотности и веса используемого балансного груза, отношение веса балансного груза к весу деревянной заготовки примерно равно единице. В случае с предложенным кием второго поколения, в корпусе которого по осевой линии образована полость, вес деревянной заготовки уменьшен на величину изъятой древесины, т.е. примерно наполовину, и поэтому для соблюдения вышеназванного условия вес балансного груза должен быть увеличен на эту величину.In classic billiard cue, based on the volume of the wooden workpiece (see Appendix 4), its density and the weight of the used balanced load, the ratio of the weight of the balanced load to the weight of the wooden workpiece is approximately equal to one. In the case of the proposed second-generation cue, in the body of which a cavity is formed along the axial line, the weight of the wood billet is reduced by the amount of seized wood, i.e. about half, and therefore, to comply with the above conditions, the weight of the balanced load should be increased by this value.
Плотность древесины 0,5-0,7 г/см3;The density of wood is 0.5-0.7 g / cm 3 ;
плотность вольфрама 19,3 г/см3;the density of tungsten is 19.3 g / cm 3 ;
точка баланса ; или от наклейки (см. приложение 4);balance point ; or from a sticker (see Appendix 4);
где - длина кия.Where - the length of the cue.
Согласно теореме Гюйгенса-Штейнера момент инерции тела J относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела Jc относительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния между осями:According to the Huygens-Steiner theorem, the moment of inertia of the body J relative to an arbitrary axis is equal to the sum of the moment of inertia of this body Jc relative to the axis passing through the center of mass of the body parallel to the axis under consideration and the product of body mass m by the square of the distance between axles:
; ;
Т.о. осевой момент инерции бильярдного кия с пустотелым корпусом и разнесенным балансным грузом из вольфрама может быть в 8-10 раз больше, чем осевой момент классического кия.T.O. the axial moment of inertia of a billiard cue with a hollow body and balanced balance load of tungsten can be 8-10 times greater than the axial moment of a classic cue.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен бильярдный кий (осевой разрез общего вида); на фиг. 2 - вариант выполнения средней части кия (осевой разрез); на фиг. 3 - концевая часть турняка; на фиг. 4 - узел регулирования натяжения струны (в увеличенном виде).The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically shows a billiard cue (axial section of a General view); in FIG. 2 - an embodiment of the middle part of the cue (axial section); in FIG. 3 - end part of the turnip; in FIG. 4 - node tension control string (in an enlarged form).
Изображенный на фиг. 1 полый бильярдный кий 1 содержит следующие составные части: выполненные за одно целое цилиндрический ударник 2 и коническую среднюю часть 3, а также разъемно соединенный со средней частью конический турняк 4, имеющий съемную концевую часть 5. Ударник заканчивается наклейкой 6, под которой установлен один балансный груз 7.1.Depicted in FIG. 1 hollow billiard cue 1 contains the following components: a
В полости концевой части 5 турняка установлен второй балансный груз 7.2. Концевая часть 5 турняка с помощью резьбового крепежного соединения 8 связана с бамперной накладкой 9.A second balanced load 7.2 is installed in the cavity of the
Оба балансных груза 7.1 и 7.2 выполнены из вольфрама, плотность которого в два раза больше плотности железа или свинца, что также способствует увеличению осевого момента инерции при сохранении относительно небольшого размера самого балансного груза.Both balanced loads 7.1 and 7.2 are made of tungsten, the density of which is two times higher than the density of iron or lead, which also contributes to an increase in the axial moment of inertia while maintaining the relatively small size of the balanced load itself.
Внутри полости кия по осевой линии расположен натянутый тонкий трос или струна 10, один конец которой закреплен на первом балансном грузе 7.1, расположенном в полости ударника, а другой - соединен с узлом 11 регулирования натяжения этой струны, который закреплен на бамперной накладке 9.Inside the cue cavity along the axial line there is a stretched thin cable or
В полости кия, вблизи места соединения ударника со средней частью кия, а также в верхней части турняка установлены шайбы 12, которые способствуют сохранению прямолинейности кия. Ударник 2 в месте соединения со средней частью 3 кия может иметь небольшое заужение в виде кольцевой выемки 13.In the cavity of the cue, near the junction of the striker with the middle part of the cue, as well as in the upper part of the turnstile,
Наружная часть бамперной накладки 9 выполнена из упругого мягкого материала.The outer part of the
На фиг. 2 показан вариант выполнения турняка 4, с внутренней стороны которого образовано углубление 14 для соединения со средней частью 3 бильярдного кия.In FIG. 2 shows an embodiment of the
На фиг. 3 изображена концевая часть 5 турняка со вторым балансным грузом 7.2. По осевой линии в центре этого балансного груза проделано отверстие 15, для прохода через него струны 10, закрепленной, в соответствии с этим вариантом, непосредственно на бамперной накладке 9.In FIG. 3 shows the
Толщина струны 10 подбирается такой, чтобы частота ее колебаний находилась в звуковом диапазоне частот. У игрока должна быть возможность следить за состоянием бильярдного кия, так как частота колебаний натянутой струны меняется в зависимости от силы натяжения струны, температуры и влажности.The thickness of the
На фиг. 4 в увеличенном виде изображен узел регулирования натяжения струны, образованный резьбовым крепежным соединением 8, связывающим концевую часть 5 турняка с бамперной накладкой 9, при этом конец струны 10 закреплен в гнезде 16, образованном с внутренней стороны бамперной накладки 9.In FIG. 4 is an enlarged view of a string tension control unit formed by a threaded
Наличие натянутой струны в корпусе бильярдного кия, расположенной в том числе и в турняке (в отличие от ближайшего аналога), позволяет уменьшить толщину стенок кия и, следовательно, еще больше снизить вес его корпуса без понижения жесткости всей конструкции кия.The presence of a stretched string in the billiard cue body, located also in the turner (unlike the closest analogue), allows to reduce the wall thickness of the cue and, therefore, to further reduce the weight of its body without lowering the rigidity of the entire cue structure.
Для нахождения оптимального диаметра полого ударника необходимо определить зависимость жесткости этого ударника от его внешнего и внутреннего диаметров. Прогибы материала обратно пропорциональны геометрическому моменту инерции его сечения и модулю Юнга этого материала. Момент инерции прямо пропорционален четвертой степени линейных размеров сечения материала. (А.В. Александров и др. «Сопротивление материалов», М., Высшая школа, 2003 г.). Таким образом, увеличив диаметр ударника на четверть и проделав в нем паз, диаметром вплоть до 0,75 от первоначального размера без увеличения его массы (см. приложение 2), мы получим повышение жесткости ударника более чем на 10 процентов (см. приложение 3).To find the optimal diameter of a hollow projectile, it is necessary to determine the dependence of the stiffness of this projectile on its external and internal diameters. The deflections of the material are inversely proportional to the geometric moment of inertia of its cross section and the Young's modulus of this material. The moment of inertia is directly proportional to the fourth power of the linear dimensions of the material section. (A.V. Aleksandrov et al. “Resistance of materials”, M., Higher School, 2003). Thus, increasing the diameter of the hammer by a quarter and making a groove in it, with a diameter of up to 0.75 of the original size without increasing its mass (see Appendix 2), we get an increase in the rigidity of the hammer by more than 10 percent (see Appendix 3) .
Приложение 1. Рассмотрим два по виду идентичных бильярдных кия с полностью совпадающими размерами (длина, диаметры наклейки и турняка), сделанных из похожего материала, одинакового веса и имеющих баланс в одной и той же точке на турняке. Эти внешне полностью одинаковые бильярдные кии могут иметь разную величину осевого момента инерции. Момент инерции - это мера инертности твердых тел при вращательном движении (подобно тому как масса является мерой инертности при поступательном движении). При известной массе тела момент инерции зависит как от распределения этой массы по объему тела, так и от положения и направления оси вращения.Appendix 1. Consider two identical-looking billiard cues with completely identical sizes (length, diameters of the sticker and the turnstile) made of similar material, of the same weight and having balance at the same point on the turner. These outwardly identical billiard cues can have different values of the axial moment of inertia. The moment of inertia is a measure of the inertia of solids in a rotational motion (just as mass is a measure of inertia in translational motion). With a known body mass, the moment of inertia depends both on the distribution of this mass over the body volume and on the position and direction of the axis of rotation.
Где: - масса i-й точки, - расстояние от i-й точки до оси.Where: - mass of the i-th point, - distance from the i-th point to the axis.
Далее находим осевой момент инерции прямого тонкого стержня, когда ось перпендикулярна стержню и проходит через центр его масс. Рассматриваем бильярдный кий как тонкий стержень. Ось проходит через центр тяжести (точку баланса), в нашем случае, практически через место хвата. Next, we find the axial moment of inertia of the straight thin rod, when the axis is perpendicular to the rod and passes through the center of mass. We consider a billiard cue as a thin rod. The axis passes through the center of gravity (balance point), in our case, almost through the grip.
Вывод формулы.Derivation of the formula.
Разобьем кий, длиной и массой m на малые фрагменты длиной dr. Масса и момент инерции такого фрагмента равна:Break the cue, length and mass m into small fragments of length dr. The mass and moment of inertia of such a fragment is equal to:
; ;
. .
Интегрируя, получим:Integrating, we get:
. .
где: m - масса стержня, - длина стержня.where: m is the mass of the rod, - the length of the rod.
Приложение 2. ; ; S1-S2=S3; ; ; d3=0,75
Приложение 3.
; , ; ,
где: D - диаметр наконечника ударника;where: D is the diameter of the tip of the drummer;
Jx - геометрический момент инерции стержня по оси x;J x is the geometric moment of inertia of the rod along the x axis;
Jy - геометрический момент инерции стержня по оси y;J y is the geometric moment of inertia of the rod along the y axis;
π - число =3,14.π - number = 3,14.
Приложение 4. Расчет объема конуса:
; где: h - высота конуса; π - число 3.14. ; where: h is the height of the cone; π is the number 3.14.
где: R - радиус основания конуса; r - радиус основания конуса.where: R is the radius of the base of the cone; r is the radius of the base of the cone.
Объем усеченного конуса: ; Truncated Cone Volume: ;
где: Н - высота усеченного конуса; R - радиус нижнего основания конуса; r - радиус основания у вершины усеченного конуса; h - высота конуса без усечения.where: N is the height of the truncated cone; R is the radius of the lower base of the cone; r is the radius of the base at the top of the truncated cone; h is the height of the cone without truncation.
Объем полого усеченного конуса: Volume of hollow truncated cone:
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016107398A RU2607432C1 (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | Second generation billiard cue |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016107398A RU2607432C1 (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | Second generation billiard cue |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2607432C1 true RU2607432C1 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016107398A RU2607432C1 (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | Second generation billiard cue |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2607432C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020132677A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Jung-Shih Chang | Billiard cue having an improved shaft |
CN201139924Y (en) * | 2008-01-09 | 2008-10-29 | 李明贤 | Foldable billiard rod |
US20090048032A1 (en) * | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Jung-Shih Chang | Shaft of cue sticks |
CN203244746U (en) * | 2013-04-05 | 2013-10-23 | 辽宁石油化工大学 | Cue |
RU134809U1 (en) * | 2013-08-30 | 2013-11-27 | Александр Федорович Парфенов | Cue Billiard Prestressed |
RU2525461C1 (en) * | 2013-08-30 | 2014-08-20 | Александр Федорович Парфенов | Billiard prestressed cue |
-
2016
- 2016-03-01 RU RU2016107398A patent/RU2607432C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020132677A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Jung-Shih Chang | Billiard cue having an improved shaft |
US20090048032A1 (en) * | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Jung-Shih Chang | Shaft of cue sticks |
CN201139924Y (en) * | 2008-01-09 | 2008-10-29 | 李明贤 | Foldable billiard rod |
CN203244746U (en) * | 2013-04-05 | 2013-10-23 | 辽宁石油化工大学 | Cue |
RU134809U1 (en) * | 2013-08-30 | 2013-11-27 | Александр Федорович Парфенов | Cue Billiard Prestressed |
RU2525461C1 (en) * | 2013-08-30 | 2014-08-20 | Александр Федорович Парфенов | Billiard prestressed cue |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4898386A (en) | Training bat | |
US7614969B2 (en) | Sticks for athletic equipment | |
US4165071A (en) | Tennis racket | |
US4291574A (en) | Tennis racket | |
USRE31419E (en) | Tennis racket | |
TW201143858A (en) | Golf clubs and golf club heads including structure to selectively control the sound of the club head | |
US2086275A (en) | Golf shaft | |
US20190168093A1 (en) | Batting tee | |
US9387383B2 (en) | Baseball bat swing training apparatus | |
EP2777776B1 (en) | Tennis racket having improved playing characteristics | |
Cross et al. | Performance versus moment of inertia of sporting implements | |
CA2556513A1 (en) | Putter head having means for adjustment of centre of gravity and weight | |
RU2607432C1 (en) | Second generation billiard cue | |
RU164377U1 (en) | SECOND Generation Billiard Cue | |
Arianto et al. | Effect of the pull and diameter string of badminton racket based on coeffisient of restitution value | |
US20080026860A1 (en) | Billiard cue for reducing cue ball deflection | |
US10166452B2 (en) | Bat swing training device | |
TW201822847A (en) | Tennis racket frame | |
JP7126295B2 (en) | educational golf clubs | |
US4635935A (en) | Audible-physical coordination racket | |
JP2005198816A (en) | Golf club | |
US7686705B1 (en) | Golf club | |
JPH03505828A (en) | tennis racket | |
RU125869U1 (en) | COMPONENT BILLIARDS CUE | |
RU134809U1 (en) | Cue Billiard Prestressed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180302 |