Устройство для выбрасывания мячей

СО 103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) Ц 1) 4 А 63 В 69/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ского поО,ССР 930 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сумский Филиал Харьколитехнического институтаим.В.И.Ленина(54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬ 1 БРАСЫВАНИЯ МЯЧЕЙ, содержащее смонтированные на основании бункер для мячей ссепаратором, установленный под выходным окном бункера с возможностьюперпендикулярного к нему перемещениятолкатель мячей к ударнику, установленному с возможностью вращения ввертикальной плоскости от привода,вал которого через синхронизирующиймеханизм кинематически соединен с толкателем, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения точностиподачи мяча к ударнику, оно имеетнаправитель, смонтированный под выходным окном бункера и имеющий прорезь для прохода ударника и мяча привыбросе, ограничитель для мячей,расположенный на направителе за ударником, при этом толкатель размещен внаправителе.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что имеет корпус,смонтированный йа основании на поворотной вертикальной вилке, плечи которой установлены на приводном валу Яс возможностью качания.3. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что синхрониэирующий механизм включает кривошип, палец Скоторого связан с толкателем черезтрособлочную систему, подпружиненныйсухарь, установленный на плече кривошипа перпендикулярно к оси его враще- Сфния, упор для взаимодействия с сухарем и выступ, закрепленный на удар- Юнике параллельно оси его вращения длявзаимодействия с сухарем,35 113425Изобретение относится к устройствам для выбрасывания мячей, например, теннисных, футбольных, волейбольных, хоккейных, по заданной программе с заданной частотой, начальной скоростью и направлением выброса и может быть использовано в спортивной практике с целью повышения эфФективности тренировок теннисистов, футболистов, хоккеистов.Известно устройство, имеющее вращающийся молоток, приводимый в движение от равномерно вращающегося привода с кривошипом. За счет исполь зования мощных пружин и обгонных муфт молоток заставляют вращаться неравномерно и совершать ударное движение. Причем наибольшая скорость молотка достигается тогда, когда он встречается с бросаемым мячом, подаваемым из бункера той или иной конструкции в зону действия молотка. Частота вращениявала с кривошипом равна частоте выбрасывания мячей. Это требует 25 использования силового редуктора 111.Использование мощных пружин, обгонной муфты и силового редуктора усложняет конструкцию, делает ее громоздкой и тяжелой. Кроме того, 30 движение молотка с большим ускорением приводит к сильным сотрясениям устройства и создает дополнительныйшум.Известно устройство, в котором ударяющий молоток расположен на поворотном столе, а точка удара по мячу может изменяться при перемещении .специальных салазок, на которые предварительно устанавливается мяч пе ред ударом 2 .Такие особенности устройства позволяют в достаточно широких пределах изменять направление вылета единичного мяча только при маятникообраз ном движении молотка.Однако это техническое решение предполагает предварительную ручную установку единичного (конкретно футбольного) мяча с последующим его выбросом молотком, который движется под действием пружины с предельной скоростью. При этом с изменением положения салазок будут одновременно изменяться и угол вылета и степень закрутки мяча. Это не позволяет выбрасывать мячи под различными углами к горизонту без их закрутки, что часта необходимо. 16 2Известно устройство, содержащее основание (раму), уравновешенный молоток, равномерно вращающийся на горизонтальном валу, приводимом во вращение от двигателя, сепаратор для мячей с вертикальным патрубком для направления мячей, иэ которого мячи через специальный дисковый питатель под действием силы тяжести попадают в зону движения молотка, ударяются им и выбрасываются 3 1Существенной особенностью устройства является то, что патрубок для направления мячей и питатель находятся над верхней частью траектории вращающегося молотка в той же плоскости, в которой расположена траектория движения молотка. Именно такое взаимное расположение патрубка, питателя и траектории движения молотка позволяет вводить мяч в зону удара под действием силы тяжести путем его свободного падения в зону удара.Большим преимуществом этого устройства является использование равномерно вращающегося молотка (ударника), что упрощает и облегчает конструкцию и существенно уменьшает шум и вибрации. Однако использование пи" тателя, работающего под действием силы тяжести, усложняет синхронизацию подачи мяча под удар молотка и не позволяет работать в широком диапазоне частот вращения молотка и начальных скоростей мяча. Требуется постоянное наблюдение за показаниями спидометра и соответствующая регулировка частоты вращения молотка, чтобы обеспечить синхронизацию движения молотка и момента удара по мячу, падающему под действием силы тяжести.Основной причиной трудности синхронизации момента удара по мячу является недостаточная величина ускорения силы тяжести, обеспечивающей движение мяча в зону удара. Поэтому при увеличении частоты вращения молотка (при попытке повысить начальную скорость выброса мяча) мяч, падая под действием силы тяжести, не успевает занять положение для эффективного удара вращающимся молотком. Молоток лишь будет касаться нижней части падающего мяча, что делает удары нестабильными. Другим недостатком этого устройства является невозможность его работы по заданной программе в1342 автоматическом режиме и его громоздкость.Известно также устройство для выбрасывания мячей содержащее смонтиро 95 ванные на основании бункер для мячей с сепаратором, установленный под выходным окном бункера с возможностью перпендикулярного к нему перемещения толкатель мячей к ударнику, ус тановленному с возможностью вращения в вертикальной плоскости от привода, вал которого через синхронизирующий механизм кинематически соединен с толкателем (4 315Известное устройство не обеспечивает.подачи мяча под удар молотка в строго заданный момент времени, когда движущийся молоток находится в удобном для удара положения, так 20 как контакт замыкается при каждом взаимодействии контакта с кулачком, т.е. при каждом обороте вала. Введение дополнительного реле времени также не обеспечивает строгой синхронизации момента ввода мяча под удар, так как не исключается возможность неполного срабатывания электромагнита.Цель изобретения - повышение на- З 0 дежности путем обеспечения точности подачи мяча к ударнику.Поставленная цель достигается тем. что устройство для выбрасывания мячей, содержащее смонтированные на основании бункер для мячей с сепаратором, установленный под выходным окном бункера с воэможностью перпендикулярного к нему перемещения толкатель мячей к ударнику, установлен ному с возможностью вращения в вертикальной плоскости от привода, вал которого через синхронизирующий механизм кинематически соединен с толкателем, снабжено направителем, смон тированным под выходным окном бункера и имеющим прорезь для прохода ударника и мяча при выбросе, ограничитель для мячей, расположенный на направителе за удар 1 иком, при этом 50 толкатель размещен в направителе.Устройство имеет корпус, смонтированный на основании на поворотной вертикальной вилке, плечи которой установлены на приводном валу с воз можностью качения.Синхронизирующий механизм включает кривошип, палец которого связан с толкателем через трособлочную сис 5164тему, подпружиненный сухарь, установленный на плече кривошипа перпендикулярно к его оси вращения, упордля взаимодействия с сухарем и выступ, закрепленный на ударнике параллельно оси его вращения для взаимодействия с сухарем,На фиг.1 - показано устройство,разрез, по оси вала молотка; нафиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.Звариант выполнения толкателя (в виде поршня) с исполнительным механизмом, выполненным в виде линейногоэлектромагнитного привода; на фиг.4 -вариант выполнения толкателя в видеповоротной пластины.Устройство для выбрасывания мячей(фиг.1) содержит основание 1, привод2 с регулятором 3 частоты вращения.Привод 2 приводит во вращение поворотный вал 4 с диском 5, на которомсмонтирован ударник 6 и уравновешивающий противовес 7.На основании 1 смонтирована вилка8. Плечи вилки 8 установлены на приводном валу 4 с воэможностью качания,На вилке 8 закреплен корпус 9. Накорпусе 9 установлен редуктор 10.Шестерни 11 и 12 служат для передачи.вращения от вала 4 к редуктору 10.В корпусе 9 смонтирован бункер13 для мячей с сепаратором 14. Подвыходным окном 15 бункера 13 установлен с возможностью перпендику -лярного к нему перемещения толкатель16 мячей к ударнику 6 Ударник 6 установлен с возможностью вращения ввертикальной плоскости от привода 2.Под выходным окном 15 бункера 13смонтирован направитель 17. Направитель 17 имеет прорезь 18 для прохода ударника 6 и мяча при выбросе.На направителе 17 эа ударником 6 расположен ограничитель 19 для мячей.Толкатель 16 имеет козырек 20(фиг.4) и подпружинен пружиной 21,одетой на ось 22 толкателя.Толкатель может быть выполнен ввиде поршня 23 (фиг.З) и соединенштоком 24 с исполнительным механиз -мом 25, генератором 26 периодическихимпульсов и магнитным датчиком 27.Синхрониэирующий механизм включает кривошип 28, палец 29 которогосвязан с толкателем 16 через трособлочную систему, гибкая связь 30 которой через блоки 31 и 32 соединенасо втулкой 33, одетой на палец 29кривошипа 28. Сухарь 34 подпружинен пружиной 35 и расположен в канале 36 кривошипа 28 перпендикулярно к оси 37 его вращения. Упор 38 и выступ 39, закрепленный на диске 5 ударника 6, взаимодействуют с сухарем 34. Кривошип 28 и ось вращения 37 имеют выступы 40 и 41. Пилка 8 смонтирована на валу 4 в подшипниках 42.Программное устройство кулачкового или другого типов известной конструкции выполнено в одном корпусе с редуктором 10. Программное устройство (фиг .1) линиями связи 1 - Ч связано с основанием 1 (линия связи 1), с вилкой 8 (линия связи П), с регулятором 43 частоты вращения привода (линия связи 111), с регулятором частоты вращения кривошила 28 (линия связи 17), с роликами 44 и 45 для закрутки мячей, поворотной рамкой .46 (линия связи 7). Это позволяет изменять скорость мяча, частоту его выброса, степень и направление вращения мяча, горизонтальный и вертикальный углы выбросов, Линии связи 1-7 представляют собой, например, тросы, заключенные в гибкие кожухи, При перемещении одного из концов троса от программного устройства перемещается второй конец троса, связанный с управляемым рычагом. Вертикальная ось 47 вилки 8 установлена в подшипниковом узле 48, связанном с основанием 1. Вилка 8 вместе с корпусом 9 и всеми связанными с ними узлами может поворачи ваться на заданный угол также вокруг вертикальной оси. Для придания мячам вращения рамка с роликами 44 и 45 смонтирована на оси 49 (фиг.2). Подшипники 50 служит для установки вала 4.Устройство для выбрасывания мячей работает следующим образом.Ударник 6 вращается с постоянной частотой, регулируемой регулято= ром 3 частоты вращения. При достижении заданной частоты вращения, которая зависит от положения эадатчика, связанного связью 111 с программным устройством, управляющий контакт регулятора 3 разомкнется и отключит привод 2, а при уменьшении частоты вращения контакт снова замкнется. Таким образом, происходит поддержание заданной частоты вращения привода 2 и ударника б.101520 25 30 35 При вращении ударника 6: с постоянной регулируемой частотой вращенияон свободно проходит через прорезь18 бункера. 13 для подачи мячей, который свободен от мяча. Одновременно, но с заданной регулируемой частотой выброса мячей вращается ось 37 редуктора 10. Когда выступ 41 на оси37 входит в зацепление с выступом 40 на кривошипе 28, последний также начинает вращаться. Палец 29 кривошипа 28 пе ремещае т в тулку 33, н атя-.гивает трос 30, который перемещаеттолкатель 16 в правое крайнее положение (на фиг.1 показано пунктиром),а сам палец 29 кривошипа 28 занимает нижнее положение, Выходное окно 15 для подачи мячей при этом открывается, и один мяч попадает в бункер 13. Вблизи мертвой точки движения пальца 29 сухарь 34 выходит из упора 38 и под действием пружины 35 прак тически мгновенно выбрасывается в направлении радиуса кривошипа 28 и входит в зацепление в строго определенной точке с выступом 39, вращающимся совместно с валом 4 со значительно большей частотой, чем кривошип 28, При этом кривошипу 28 сообщается дополнительная угловая скорость, он примерно на 0,5 оборота практически мгновенно обгоняет ось 37 вращения. Натяжение троса 30 при этом прекращается, он освобождается, и толкатель 16 под действием торсионной пружины 21 эа время менее периода вращения ударника б вталкивает мяч в положение А под удар ударни 40 ков. П следующее мгновение ударник6 ударяет по мячу, и он со скоростью зависящей от скорости движения ударника, выбрасывается иэ устройства взаданном направленииПри вылете из 45 устройства мяч взаимодействует с одним из роликов 44 или 45 (фиг.2) иприобретает требуемую по величине инаправлению скорость вращения.Далее процесс выброса мяча повто ряется с частотой вращения оси 37,которая может регулироваться (например, вариатором любой известной конструкции). При необходимости работать в автоматическом режиме по заданной программе (в режиме робота) к валу 4 через шестерни 11 и 12 подключается кулачковое программное устройство, совмещенное с редуктором 1 О. Тросы или тяги программного134251 б 8устройства соединены с пальцами (ли- скорость вылета мяча, частота выбронии связи 1 - Ч) на основании са мячей. Программное кулачковое уствилке 8; поворотной рамке 46 (фиг.2), ройство может быть выполнено со смен- регуляторе 3 частоты вращения, ре- ными или регулируемыми кулачками из 5гуляторе частоты врашения оси 37. вестных конструкций. Для описанной При этом Eо заданной программе бу- программы используется 5-кулачковое дет изменяться соответственно гори- программное устройство.зонтальный угол выброса мячей, вер- За счет точности подачи мяча к тикальньй угол выброса мячей, на ударнику повышается надежность рабоправление и степень закрутки мячей, ты устройства., Ъ 1 оскв ственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проект рои Тираж Государс елам изобвенного комит етений и отк Ж, Раушск Подписноеета СССРытийя наб., д.4/5