Устройство для метания мячей

(504 А 63 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСК ЛЬСТВ СССР 1973,Йзобречастностимячей.Цель и порту, метани ие относитсяустройствам дл ие то ствия зобрет ения - повыш тации фазы вэаимод ками спортсмена.1 показано предл о, общий вид; на д сбоку; на фиг. 3 мембрана,. общий ви электрическая схем ности ими мяча с рНа фи , устройст то же, в томерная агаемфиг 2 наустрой фиг ств ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Одесский государственный университет им. И.И. Мечникова и Одесский государственный педагогическиинститут им. К.Д. Ушинского(56) Авторское свидетельствоВ 361795, кл. А 63 В 69/40,Устройство для метания мячей состоит из корпуса 1, лотка 2 для мя,чей З,механизма 4 выталкивания мячей, имеющего подпружиненный боек 5, отражатель 6, установленный на опорах 7 с возможностью пространственной ориентации посредствомприводов 8 и 9. Отражатель 6 выполнен в видеэласто;мерной мембраны 1 О, снабженной регуляторами 11-14 локальной жесткости(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАНИЯ МЯЧЕЙ(57) Изобретение .относится к, спорту,в частности к устройствам для метания мячей,и позволяет повысить точность имитации фазы взаимодействиямяча с руками спортсмена. Степеньточности имитации устройством взаимодействия мяча с руками спортсмена,а также взаимного расположения обеихрук, влияющих на траекторию (скорость,ускорение и направление полета мяча),регулируются путем изменения величины дополнительного локального растяжения эластомера. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. мембраны в двух направлениях ее координатных осей 15 и 16. В контуре 17 эластомерной мембраны закрепленэластомер 18. Эластомер 18 выполняется из полимера, обладающего высоко- эластичными свойствами абсолютной упругости. В предлагаемом устройстве в качестве эластомера 18 может быть использован натуральный каучук, При этом сам контур 17 выполнен в виДе жесткой прямоугольной рамки 19, имеющий вырезы 20-23. В вырезах 20-23 находятся зажимные участки 24 "27 контура 17, которые не имеют с ним жесткой связи. Контур 17 снабжен установленными под прямым углом к нему направляющими 28-31 для перемещения зажимных участков 24-27 в виде .закреп- . ленных на направляющих 28-31 электромагнитов 32-35 постоянного тока. Втяжные якоря 36-39 прикреплены кзажимным участкам 24-27 контура 17.3 151263Обмотки 40-43 электромагнитов 32-35соединены с пультом 44 управления,Зажимные участки 24-27 зажимают соответствующие зажимные участки 45-48эластомера 18.Устройство работает следующим образом.На лоток 2 укладывают мяч 3. Посредством механизма 4 выталкиванияустанавливается необходимая силаудара подпружиненного бойка 5 помячу 3. Подпружиненный боек 5 производит ударпо мячу 3 с выбраннойсилой и возвращается в исходное положение. При этом мяч 3 с определенными скоростью и ускорением ударяетсяоб эластомер 18 мембраны 10, которыйнаходится в исходном (не натянутом)состоянии, характеризующемся номинальным, постоянным по всей его поверхности значением жесткости. Посредством мяча 3 на эластомер 18действует. внешняя сила, вызывающаяего упругую деформацию поперечного 25изгиба (прогиба). При этом в эластомере возникают внутренние упругиесилы, уравновешивающие внешние силы,вызйвающие деформацию. При этом,согласно закона Гука, касательное 30напряжение эластомера возрастает пропорционально его относительной деформации, оказывая сопротивлениеуказанной деформации. Кинетическаяэнергия летящего мяча 3 переходит впотенциальную энергию упругого рас-.тяжения эластомера 18 вплоть до момента, когда внешняя изгибающая сила уравновешивается внутренней упругой силой эластомера 18 и скорость 40мяча 3 не упадет до нуля. В дальнейшем, за счет упругой отдачи, будетпроисходить восстановление первоначальной формы эластомера 18 (переходего потенциальной энергии в кинетическую энергию мяча 3 в обратномнаправлении с определенными значениями скорости ускорения, а следовательно, и соответствующей им траекторией).Однако эта траектория значительно 50 ,отличается от траекторий, соответствующих взаимодействию мяча 3 с ру.ками спортсмена, и является практически неизменной.Основное направление полета мяча 3 зависит от пространственного положения отражателя 6, устанавливаемого до начала либо в процессе тренировки. Отражатель 6 осуществляет 7 4пространственную ориентацию (поворот) относительно горизонтальной оси от привода 8, а относительно вертикальной оси - от привода 9.Степень точности имитации устрой-ством взаимодействия мяча 3 с руками спортсмена, а также взаимного расположения обеих рук, влияющих на траекторию (скорость, ускорение и направление полета мяча), регулируются путем изменения величины дополнительного локального растяжения эластомера 18, а также расположения на его поверхности зон этого дополнительного растяжения. В этом случае в результате продольного .растяжения (увеличение длины) локальных участков эластомера 18 (зажимаемых участков 45-48) происходит увеличение напряжения в области этих участков, увеличение упругих сил, противодействующих деформациям и, следовательно, увеличение изгибной жесткости, Эластомер 18 оказывается локально "предварительно напряженным" в зонах этих участков. Это приводит к тому что при соударении мяча 3 с этими участками эластомера 18 их иэгибная жесткость оказывается повышенной по сравнению с исходным состоянием эластомера 18. При этом они находятся под комбинированным воздействием как продольного (дополнительного, искусственного) растяжения, так и поперечного изгиба (прогиба), вызван. ного мячом 3, что приводит к повышенным (суммарным) напряжениям. При этом, если, например, необходимо имитировать прием мяча 3 руками спортсмена с кистями, расположенными на одной прямой параллельной горизонтальной плоскости (плоскости игрового поля), то дополнительному натяжению (увеличению жесткости) подвергают участки эластомера 18, прилегающие к его горизонтальной оси 16. Это адекватно встрече. мяча и двух рук с собранными в "корзину" пальцами и кистями рук волейболиста.При этом происходит 1 обхватыва- . ние" (облегание) эластомером 18 определенного сегмента поверхности мяча 3. Однако облегание мяча 3 эластомером 18 в области горизонтальной координатной оси 16 сопровождается значительно большим сопротивлением на изгиб (упругой отдачей) по сравнению с остальной поверхностыс5 15126 эластомера 18, в случае искусственно приданной увеличенной локальной жесткостью эластомера 18 вдоль этой координатной оси 16, Это в свою оче 5 редь в целом эквивалентно продольной ,горизонтальной зоне повышенного сопротивления на изгиб (по сравнению с окружающим воздухом), которой характеризуется система мышечно-подпружиненных пальцев обеих рук, кисти которых сориентированы на одной прямой параллельной горизонтальной плоскости игрового поля. Причем, чем дальше от суставов в направлениях к концам большого 4 и остальных пальцев (в совокупности образующих необходимую "корзину"), тем сопротивление изгибу падает, что в целом сходно с законом искусственного изменения (увеличения) 20 локальной жесткости эластомерной мембраны 1 О вдоль горизонтальной координатной оси 16.Для осуществления указанного дополнительного искусственного локального растяжения эластомера 18 (увеличение локальной плоскости мембраны 10) тренер посредством манипулирования органами 44 управления посылает соответствующий импульс на обмотки 40 и 41 электромагнитов 32 и 33 постоянного тока регуляторов 11 и .12 локальнойжесткости эластомерной мембраны 10. В результате этого втяжные якоря 36 и 37 втягиваются на накоторую величину внутрь электро магнитом 32 и 33 постоянного тока. При этом прикрепленные к вытяжным якорям 36 и 37 зажимные участки 24 и 25 контура 17 перемещаются по соответствующим направляющим 28 и 29, удаляясь от него, и растягивают (увеличивают) жесткость соответствующих зажнмных участков 45 и 46 эластомера 18 вдоль его горизонтальной ко 37оординатной оси 16. Комбинируя натяжением (изменением жесткости),зажимаемых участков 45-48 эластомера 18, добиваются разнообразных комбинаций пространственного расположения на поверхности эластомера 18 зон повышенной регулируемой локальной жесткости.Формула изобретения,1, Устройство для метания мячей, преимущественно волейбольных, содержащее корпус, в нижней части которого размещен механизм выталкивания мячей, а в верхней установлен на опорах отражатель с возможностью его пространственной ориентации посредством пульта управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности имитации Фазы взаимодействия мяча с руками спорт- . смена, отражатель выполнен в виде эластомерной мембраны, .имеющей регуляторы локальной жесткости мембраны в двух направлениях ее координатных осей.2. Устройство по п. 1, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что эластомерная мембрана выполнена в виде эластичного материала, заключенного в жесткую прямоугольную рамку, имеющую вырезы по ее координатным осям со смонтированными в них направляющими для перемещения по ним регуляторов локальной жесткости, установленных с возможностью взаимодействия с эластичным материалом.3. Устройство по п. 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что регуляторы локальной жесткости эластомерной мембраны выполнены в виде зажимных элементов, соединенных с пультом управления посредством электромагнитов постоянного тока.1512637 и Редактор Л.Зайцева Заказ 6018/8 Тираж 371 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Составитель И.КараТехрвд Л.Олийнык ва Корректор М.Максимишннец