SU1760972A3 - Балансирующа гироскопическа игрушка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству игрушек и обеспечивает расширение игровых возможностей, балансирующа  гироскопическа  игрушка содержит корпус 1 с плоским основанием 6, имеющем опорные колеса 3 и 4, одно из которых, опорное колесо 3, выполнено самоустанавливающимс , при этом внутри корпуса 1 размещен маховик 2. кинематически св занный с приводом в виде пружинного механизма. Зил.

Description

Изобретение относитс  -к производству игрушек и может быть использовано не только как занимательный объект дл  людей различного возраста, но и дл  демонстрации гироскопического эффекта в средних школах на уроках физики.

Известна балансирующа  игрушка, содержаща  фигурку, в плоскости которой установлен балансир с противовесами. Недостатком данной игрушки  вл етс  ее мала  игрова  занимательность, вследствие ее неподвижности или невозможности передвигатьс  по канату (СССР, А.с. Мг 641975, МКИ А 63 Н 13/14, опублик. 15.01.79).

Наиболее близким по своему техническому решению и достигаемому эффекту  вл етс  балансирующие игрушки, описанные в патенте Франции № 522726, МКИ А 63 Н 11/14, 1921 г и в патенте США № 1513143. МКИ А 63 Н 11/14, 1924 г. Недостатком данных игрушек  вл етс  то, что в патенте Фракции № 522726 игрушка при движении

вперед будет только сохран ть свое вертикальное положение и поворачиватьс  только либо вправо, либо влево, не двига сь по гиззагообразной кривой. Если изменить на- правление движени , то игрушка, описанна  в вышеуказанном патенте, становитс  неустойчивой. Недостатком игрушки, описанной в патенте США № 1513143, МКИ А 63 Н 11 /14,1924 г,  вл етс  то, что гироскоп по отношению к корпусу игрушки имеет две степени свободы вращени , также присутствует шарнирна  св зь между наружной рамкой маховика и подвижной вилкой (см. патент СШ А№ 1513143). В известном патенте игрушка удерживает свое вертикальное положение при движении, но не может совершать зигзагообразные перемещени . Конструкции патентов Франции и США предусматривают принудительное вращение одного из колес. В этом случае вектор линейной скорости принудительно вращаемого колеса стабилизирует пр молинейное движение игрушки и создать зигзагообразю

С

ч о о ю VJ ю

:

Сд)

ное движение игрушки в такой конструкции практически невозможно. Дл  этой цели в патенте Франции Isfe 522726 используетс  бечевка дл  отклонени  корпуса игрушки вправо или влево.

Целью изобретени   вл етс  повышение игровой занимательности балансирующей игрушки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что балансирующа  игрушка, содержаща  корпус, вертикально смонтированный в корпус маховик , опорное колесо и пружинный механизм дл  разгона маховика, снабжена дополнительным самоустанавливающимс  колесом.

На фиг. 1 изображен общий вид игрушки; на фиг. 2 изображена схема действи  сил на игрушку, вид спереди; на фиг. 3 изображена схема перемещени  игрушки по плоскости , вид сверху.

Принцип работы схематично показан на фиг. 3 и 4.

Игрушка состоит из корпуса 1 с плоским основанием 6. В корпусе 1 размещен маховик 2 так, что его ось вращени  лежит в горизонтальной плоскости игрушки. С маховиком 2 св зан пружинный механизм 5. На основании 6 установлены опорные колеса 3 и 4. Опорное колесо 3 представл ет собой самоустанавливающее колесо, а опорное колесо 4 установлено неподвижно и имеет торообразную форму. Кинематика ходовой части игрушки представл ет собой двухколесный велосипед.

Игрушка работает следующим образом.

Придава  вращение маховику 2 при помощи пружинного механизма 5 ему придаетс  кинетический момент Н (фиг. 1). Придадим линейную скорость V игрушке в направлении ее горизонтальной продольной оси (фиг. 2). Стабилизаци  в вертикальной плоскости игрушки производитс  с помощью гироскопического момента, по вл ющегос  при соответствующих отклонени х корпуса игрушки от вертикального положени  и независимо от направлени  движени . Однако, вектор кинетического момента Н гироскопа должен быть направлен в сторону, показанную на фиг. 3. В этом случае при отклонении центра т жести от вертикального положени  игрушки, возникает внешний опрокидывающий момент MB.

Кинетический момент гироскопа Н стремитс  совместитьс  с вектором Мв как показано на фиг. 3. При этом возникает гироскопический момент Мг, который стремитс  продольную ось основани  6 развернуть в ту

сторону, в которую игрушка наклон етс . Данное действие будет способствовать возвращению центра т жести корпуса в вертикальную плоскость, проход щую через точки опоры и будет преодолеть его стремление наклон тьс . При наклоне корпуса игрушки в другую сторону происходит смена направлени  внешнего момента М8 и соответственно момента Мг. Путем подбора кинетического момента Н и его направлением

вправо по ходу движени  игрушки можно добитьс  движени  игрушки по зигзагообразной траектории, а также ее колебани  относительно вертикальной оси, что в значительной степени позвол ет повысить занимательность игрушки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Балансирующа  гироскопическа  игрушка , содержаща  корпус, установленную на нем и образующую тандем пару опорных

   колес, одно из которых установлено неподвижно с возможностью вращени  только в одной плоскости, з другое, имеющее торообразную форму, установлено посредством осевого шарнира с возможностью свободного поворота вокруг его оси и изменени  положени  плоскости вращени , и смонтированный в корпусе с возможностью размещени  центра масс выше опорных колес маховик, ось вращени  которого параллельна оси вращени  неподвижного опорного колеса, а вектор линейной скорости в точке, размещенный над осью вращени  маховика , направлен от неподвижного опорного колеса, отличающа с  тем. что, с целью

   расширени  игровых возможностей, маховик снабжен пружинным механизмом дл  его разгона, а неподвижное опорное колеса также имеет торообразную форму.

   II AlMr

   /Mrt

   H

   Фи&2

   Ю0

   Vi/zJ