КОМПЛЕКТ СРЕДСТВ ДЛЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ПО ВОДЕ
SET OF MEANS FOR MOVEMENT ON WATER

Изобретение относится к средствам передвижения по воде для развлечения и спорта, а также для тренировки спортсменов-лыжников.
Известны лыжи для хождения по воде, состоящие из надувных армированных поплавков и оборудованные лыжными палками, поплавки имеют цилиндрическую форму, на верхней поверхности каждого поплавка по всей его длине установлены жесткие рейки с поплавками, на которые опираются лыжные ботинки с креплениями, имеющие возможность надежно закреплять голеностопный сустав, при этом по обеим сторонам площадок каждого поплавка установлены рейки-защелки с фиксаторами для скрепления лыж между собой, а на кормовых плоских частях установлены раскрывающиеся зонтики-отталкиватели, лыжные палки оборудованы такими же зонтиками, а на их рукоятках расположены надувные поплавки, имеющие возможность поддерживать палки на плаву (Патент RU №2210518, В63В 35/81 от 20.08.2003).
Недостатком этих водных лыж является сложность изготовления и использования в практике. При повреждении надувной внутренней оболочки корпуса, водные лыжи теряют плавучесть. В отношении использования водно-лыжных палок для передвижения по воде, то попеременное открытие или закрытие зонтиков не обеспечивает достаточной надежности в работе из-за возможности поломок самих спиц, а также недостаточная площадь опоры.
В качестве прототипа изобретения выбран, как наиболее близкий к заявляемому решению по своей технической сущности, водные лыжи, включающие корпус с обшивкой и отверстие для установки ноги, при этом корпус выполнен из листов пенопласта, склеенных между собой, на дне отверстия для установки ноги размещен элемент жесткости, а на нижней скользящей поверхности лыжи за отверстием для установки ноги расположен механизм для отталкивания в виде пластины, имеющей возможность поворота на угол 70…80° от нижней поверхности лыжи (ПМ к патенту №106219, В63В 35/73, В63В 35/81 от 10.07.2011).
Недостатком является то, что эти водные лыжи в кормовой части имеют отдельно расположенные верхнюю и нижнюю пластины, которые затем их необходимо соединить между собой в одно целое устройство при помощи шпилек, что ведет к снижению прочности, а также к недостаточной устойчивости всех элементов в кормовой части в работе при движении на воде. Сам механизм отталкивания имеет только плоское поперечное сечение по отношению расположении к скользящей поверхности лыжи, происходит отток воды в разные стороны, что снижает торможение при отталкивании лыжи, требует достаточно большого заглубления в толщу воды, а упором является ограничитель, установленный со стороны отверстия для установки ноги, который требует жесткости его изготовления от поломок при большой нагрузке от упора и создания больших усилий на поворачивающуюся пластину на оси.
В основу настоящего изобретения положена задача создания комплекта средств для передвижения по воде в таком конструктивном выполнении механизма отталкивания и связей между самими пластинами, их формой выполнения и крепления со стороны нижней скользящей поверхности лыжи, которое улучшает работу лыжника, лучшую устойчивость и скоростную плавучесть, а также расширения арсенала технических средств, реализуемом в заявленном изобретении в качестве комплекта средств для передвижения по воде, доступность и целостность корпуса, что ведет к снижению себестоимости в условиях мелкосерийного производства.
Технический результат достигается тем, что комплект средств для передвижения по воде, содержащий: лыжи для хождения поводе, включающий корпус с обшивкой и место для установки ноги, элемент жесткости крепления, при этом в нижней скользящей поверхности лыжи ниже установки ноги расположен механизм для отталкивания в виде пластины, отличающийся тем, что корпус выполнен цельным из легкого материала в виде алюминия и покрыт снаружи и изнутри перкалью с пропиткой эммалита в виде клеящего вещества, для придания жесткости корпус лыжи имеет внутреннюю армированную монтажную раму по всей ее длине с прикрепленными жесткими стержнями в виде проволоки, имеющую возможность надежно закрепить монтажную раму с корпусом, при этом механизм для отталкивания выполнен потокотормозящих элементов-пластин в сторону скользящей поверхности лыжи, которые образуют дополнительный редан при движении лыжи вперед, пластины имеют вид прямоугольника с отогнутыми вовнутрь боковыми кромками в сторону торможения лыжи и препятствующие срыву потока воды в разные стороны во время отталкивания, причем отогнутые боковые кромки пластины, имеют срезы для упора в режиме отталкивания с осями их поворота в месте крепления пластин на скользящей поверхности лыжи, при этом каждая из потокотормозящих пластин выполняет поджатие последующей поворотной пластины на оси вращения в сторону кормы, и, наоборот, открытие каждой пластины возможно с углом поворота не более 80°, и зависит от верхнего расположенного среза отогнутых вовнутрь боковых кромок относительно скользящей поверхности лыжи, при этом внутренние боковые стенки лыж расположены с обеспечением их подвижности относительно друг к другу в одной плоскости с сохранением параллельности движения по воде в любой момент времени и снабжены закрепленными отталкивающими упорами, в виде эллипсовидного полого шара с выступающей частью от плоскости борта обеих лыж с внутренней стороны, и водно-лыжные палки, выполненные в виде пустотелого цилиндра из поликарбоната, сверху которого по внутреннему диаметру установлено монтажное кольцо, имеющего закрепленный распорный штырь в виде оси крепления для возможного поворота и крепления относительно оси шторки, выполненной в виде независимо поворачивающихся лепестков, смонтированных на общей оси по центру диаметра пустотелого цилиндра.
Кроме того, эллипсовидные полые шары на боковой поверхности борта лыж размещены в нишах и прикреплены к вертикальным осям вращения в разбег относительно друг другу, поверхности их имеют выступ в пределах 5…7 мм от плоскости борта, препятствуя соприкосновению поверхностей бортов лыж.
Кроме того, для предания жесткости установки ноги, упор выполнен для крепления ботинка лыжника, аналогично, снеговым лыжам, и имеет шарнир крепления.
Кроме того, одна из внутренних стенок шторок палки снабжена выступом-отталкивателем, имеющим возможность поддерживать шторки в виде лепестков раздельно при опускании вниз, препятствуя их соприкосновения концов между собой.
Кроме того, передняя часть лыж выполнена в виде волноотбойного крыла с козырьком.
В результате выполнения цельной части лыжи с армированной монтажной рамы, выполненной из уголков и легкого прочного материала по всей длине лыжи (от передней части до кормы), например из легкого и тонкого алюминия с прикрепленными жесткими стержнями в виде проволоки, связанных с корпусом, который покрыт снаружи и из нутрии перкалью с пропиткой эммалита в виде клеящего вещества, обеспечивают прочность и устойчивость на воде, т.е. учитывается вес человека с одеждой и снаряжением, общий вес всех навесных деталей и узлов. Таким образом, суммарная грузоподъемность лыжи имеет достаточный запас плавучести и погружения в воду до определенного предела, называемого грузовой ватерлинии. При этом механизм отталкивания выполнен в виде потокотормозящих пластин в сторону скользящей поверхности лыжи (кормы), которые выполняют роль дополнительного редана при движении лыжи вперед, а значит и устойчивость лыжи обеспечивается. Сами пластины выполнены прямоугольной формы и с боков имеют отогнутые кромки вовнутрь пластин в сторону торможения лыжи, что препятствует срыву (растеканию) воды в разные стороны и не влияет на движение каждой из лыж волной, при этом каждая из пластин способствует прижатию последующей поворотной пластины к дну лыжи и, наоборот, открытие каждой пластины, соответственно при движении лыжи вперед на угол открытия не более 80°, что зависит от верхнего среза отогнутых кромок пластин при упоре о скользящую поверхность лыжи. Для удобства каждого их движения и отсутствия торможения друг к другу, боковые стенки лыж (правая и левая) с внутренней стороны снабжены закрепленными отталкивающими упорами, в виде эллипсовидного полого шара, расположенного в нише борта лыжи с выступающей частью (выпуклостью) от плоскости бортов обеих лыж относительно друг друга по всей длине лыжи в пределах выпуклости 5…7 мм.
Управление лыжами осуществляется при помощи палок, которые выполнены в виде пустотелого цилиндра с упорным монтажным кольцом в верхней части цилиндра и снабженным распорным стержнем в виде оси, прикрепленным к монтажному кольцу, причем к оси с возможностью поворота и крепления относительно оси, шторки выполнены в виде независимо поворачивающихся лепестков. При этом шторки в виде лепестков, смонтированы на общей оси по центру пустотелого цилиндра сверху, и их конструктивная форма выполнения боковой поверхностью в верхнем положении перекрывает пустотелый цилиндр и препятствует проходу воды через пустотелый цилиндр вверх, а при опускание вниз (при поднятии палки), одна из них на свободном конце имеет прикрепленный выступ-отталкиватель, препятствуя их соприкосновения, друг с другом, что обеспечивает их работоспособность в целом. Кроме того, упорное кольцо в верхней части полого цилиндра является упором для двух щитков в виде лепестков, а также одновременно к нему крепят четыре ребра жесткости с креплением палки (упорного штока).
Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявляемому изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
Реализация отличительных признаков изобретения обуславливает появление важных новых свойств объекта: происходит движение и торможение лыжи при отсутствии соприкосновения лыж между собой, внутренняя поверхность боковых стенок которых в специальных нишах, на вертикальных осях вращения, крепят эллипсовидные полые шары, с выпуклостью наружу, препятствуя соприкосновения поверхностных внутренних бортов левой и правой лыж. Уровни и места установки шаров в нишах и выход их части на внутренние поверхности бортов лыж размещают по принципу «в разбег». Потоконаправляющие пластины при опускании вниз (открытии) упираются своим верхним срезом в полку уголка монтажной рамы, которая выполнена из легкого материала в виде алюминия, а при движении лыжи вперед потокотормозящие пластины прижимаются к днищу и образуют своего рода дополнительно редан, который не оказывает сопротивление движению вперед лыжи. Изменения водно-лыжной палки, состоящей в виде пустотелого цилиндра из поликарбоната с упорным монтажным кольцом в верхней своей части, а также, связанного с другими элементами (шторками вращения на оси) увеличивают надежность перемещения на лыжах.
Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. Изложенное выше позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 схематически изображено предлагаемые лыжи для хождения по воде, план;
на фиг. 2 дан вид сбоку предложенной лыжи при соприкосновении внутреннего борта лыжи с креплением полых выступающих шаров, а также с потокотормозящими пластинами со срезами;
на фиг. 3 дан вид сбоку при упоре пластины в полку уголка монтажной рамы - при открытии и закрытии потокотормозящих пластин (два положения);
на фиг. 4 схема выполнения установки упорного эллипсовидного полого шара в нише борта лыжи;
на фиг. 5 водно-лыжная палка с полым цилиндром, общий вид;
на фиг. 6 водно-лыжная палка с полым цилиндром при опущенных вниз шторок в виде лепестков, вид сбоку.
Лыжи для хождения по воде содержат корпус 1, общую армированную монтажную раму 2 по всей длине лыжи, рама 2, которая выполнена из легкого материала в виде уголковой формы из алюминия с прикрепленными жесткими стержнями 3 в виде проволоки. Корпус 1 покрыт снаружи и из нутрии перкалью с пропиткой эммалита в виде клеящего вещества (наподобие покрытия крыльев самолета). На дне лыжи для установки ноги, толщиной 1…2 мм, выполнен упор 4 для крепления ботинка лыжника, аналогично, снеговым лыжам с осью 5 крепления.
На нижней скользящей поверхности лыжи выполнен механизм для отталкивания в виде потокотормозящих элементов - пластин 6, каждая из которых имеет вид прямоугольника с отогнутыми боковыми кромками 7 вовнутрь и в сторону торможения лыжи, и в целом они образуют дополнительный редан, при этом отогнутые боковые кромки 7 имеют верхний 9 и нижний 10 срезы под углом в сторону упора к днищу лыжи. Верхний срез 9 отогнутой боковой кромки 7 в нерабочем положении (ход вперед) прижимается к днищу и расположение всех пластин 6 в данном положении образует дополнительно редан, который не оказывает сопротивление движению вперед из-за выполнения формы поперечной пластины с отогнутыми боковыми кромками в сторону скользящей поверхности лыжи. При остановке или начале движения лыжи назад потокотормозящие пластины 6 с отогнутыми боковыми кромками 7 опускаются вниз (открываются) и упираются верхним срезом 9 в днище лыжи для отталкивания, т.е. при открытии верхний срез 9 становится упором в полку уголка монтажной рамы 2, при этом вторая лыжа движется вперед. Открытие (опускание) каждой пластины с отогнутыми боковыми кромками имеет возможность поворота на угол не более 80° и связано с конструкцией самого верхнего среза 9. Конструкция пластин 6 с отогнутыми боковыми кромками 7 при торможении препятствует срыву потока (растекания в стороны) воды в разные стороны во время отталкивания лыжи, что обеспечивает их эффективность работы в целом, а также влияния растекания воды между двумя лыжами. Количество пластин 6 с отогнутыми боковыми кромками 7 на осях вращения 11 устанавливают расчетом на стадии проектирования, которое зависит от длины скользящей поверхности лыжи со стороны упора 5 для ботинка лыжника. Следует отметить, что каждая из потокотормозящих пластин с отогнутыми боковыми кромками 7 на осях 11 вращения выполняет роль поджатие последующей поворотной пластины в сторону кормы и, наоборот, открытие каждой пластины с возможностью поворота на угол не более 80°, и связи с верхним срезом 9, отогнутых боковых кромок 7. При этом нижние срезы 10 ложатся в одном высотном направлении при движении лыжи вперед, когда они прижимаются к днищу лыжи и образуют дополнительный редан, не оказывая сопротивления движению вперед.
Кроме того, боковые внутренние борта корпуса 1 лыжи для обеспечения их подвижности относительно друг к другу в одной плоскости и, с сохранением параллельности движения по воде в любой момент времени, снабжены закрепленными отталкивающими упорами 12. Упоры 12 расположены в специальных нишах (не показано), изолированных частично от внутренней стенки лыжи, и выполнены на вертикальной оси 13 вращения, а сам упор 12 выполнен в виде эллипсовидного полого шара 14, причем внешняя поверхность полого шара выступает на 5…7 мм от плоскости борта, препятствуя соприкосновению поверхности внутренних бортов левой и правой лыж.
Естественно, что возникает взаимосвязь всех элементов лыжи для хождения по воде, и позволяет существенно учитывать передвижение по воде за счет собственной силы мыщ при помощи водных палок 15 для водных лыж.
Водно-лыжная палка 15 состоит из пустотелого цилиндра 16 выполненным материалом из поликарбоната, смонтированного поверху упорным монтажным кольцом 17, имеет распорный штырь в виде оси 18 крепления к монтажному кольцу 12, и крепления для возможного поворота и крепления в виде трубок относительно оси 18 шторок 19, выполненных в виде двух независимо поворачивающихся шторок в виде лепестков, смонтированных на общей оси 18. К монтажному кольцу 12 крепятся ребра жесткости крепления 20 (количество 4 штуки), последние прикреплены жестко к палке 15 с упорным штоком 21.
В закрытом в верхнем положении обе шторки 19 в виде лепестков расположены в одной горизонтальной плоскости по диаметру пустотелого цилиндра 16 на оси 18 крепления, вращение которых ограничено монтажным кольцом 17. В нижней части одна из шторок снабжена выступом-отталкивателем 22, имеющим возможность поддерживать шторки 19 в виде двух лепестков при движении вниз, препятствуя их соприкосновения (прилипания) концов между собой и оставляя просвет между ними, а значит надежность работы водно-лыжной палки. Объем пустотелого цилиндра 16 рассчитывают от 2,5 до 3,5 литров, а диаметр цилиндра составляет от 15 до 25 см.
Следует отметить, что передняя (носовая) часть обеих лыж выполнена волноотбойным крылом 23 с козырьком 24, что не создает забрызгивания внутри корпуса лыжи.
Таким образом, угол раскрытия шторок 19 в виде лепестков вверх составляет не более 90° к оси 18 крепления при наличии монтажного кольца 17, и при всплытии, они раскрываются и плотно между собой размещаются в одном горизонтальном положении, перекрывая внутреннюю полость пустотелого цилиндра 16 в верхней его части, что обеспечивает достаточную площадь опоры, а, следовательно, и силу отталкивания палками 15 для передвижения лыжника по воде. При извлечении водных палок 15 из воды, вода вытекает вниз из пустотелого цилиндра 16 и одновременно шторки 19 в виде лепестков под тяжестью своего веса поворачиваются вниз на оси 18, однако благодаря наличию выступа-отталкивателя 22 в нижнем положении, они не соприкасаются между собой боковыми плоскостями стенок. Следует отметить, что конструктивно на распорным штыре в виде оси 18 должны монтироваться четыре отрезка трубы, так как к последним попарно приваривается каждая из створок по отдельности. Сам распорный штырь в виде оси 18 вставляется в отверстия монтажного кольца 17.
Следует дополнительно отметить, что возможен вариант выполнения (не показан для упрощения), когда на половине днища лыжи, после выступа, может быть размещен сплошной редан в виде киля малой высоты, а с его боков закрепляют, соответственно, в два ряда, считая от редана, на каждой половине его потокотормозящие пластины для отталкивания лыжи.
Повороты осуществляют с помощью лыжных палок и соответственно наклона туловища.
Предлагаемые лыжи для хождения по воде работают следующим образом.
Водный лыжник размещает свои ноги на опоре 4 для крепления ботинка лыжника, например с резиновыми сапогами (не показано), которые должны быть на 1-2 размера больше ноги пользователя, чтобы при падении можно было без труда освободить от лыж. Передвижение лыжи вперед потокотормозящие пластины 6 с отогнутыми вовнутрь боковыми кромками 7 формируют механизм в виде его прижатия к днищу лыжи, образуя дополнительно редан, который не оказывает сопротивления движению вперед. Установка потокотормозящих пластин с отогнутыми боковыми кромками имеют верхний 9 и нижний 10 срезы в заданном направления, и сами пластины вращаются с помощью осей вращения 11. Потокотормозящие пластины 6 с отогнутыми боковыми кромками 7 в нерабочем состоянии занимают положение вертикальное вверх, срезы 9, которых выполняют роль упора о днище лыжи, т.е. скользящей плоскости, с возможностью поворота на угол не более 80°, как и выполненные срезы 9 отогнутых боковых кромок 9 прямоугольных пластин 10, когда они являются ограничителями поворота. При отталкивании ногой назад потокотормозящие пластины 6 с отогнутыми боковыми кромками 7 принимают рабочее положение, препятствуя свободному скольжению («отдаче») данной лыжи назад и обеспечивая упоры для толчка вперед, когда еще другая лыжа движется вперед. При этом боковые внутренние стенки лыж, имея крепления в виде закрепленных отталкивающие упоры 12 в нишах (не показано) размещены по принципу «в разбег», и обеспечивают относительно друг друга подвижность в одной плоскости, не позволяя между лыжами создавать большое трение - сопротивление при движении лыж в любой момент времени, а значит надежность лыжника при движении по воде, причем сами отталкивающие упоры 12 выполнены на вертикальных осях 13 вращения с эллипсовидных полым шаром 14, где он выступает своей поверхностью на 5…7 мм от плоскости борта, поэтому отсутствует соприкосновение поверхностей внутренних бортов левой и правой лыж между собой.
При использовании водно-лыжной палки 15 для движения лыжника по водной поверхности, лыжник отталкивается от воды при помощи опорного пустотелого цилиндра 16, внутри цилиндра, которого закреплено в верхней части монтажное кольцо 17, чем обеспечивается жесткость и прочность водно-лыжной палки с прикрепленным к нему распорного штыря в виде оси 18 для возможного поворота и крепления в виде трубок относительно оси 18 для двух шторок 19 в виде лепестков. Совокупность признаков нова и позволяет использовать заданную конструкцию для передвижения по поверхности воды. Таким образом, при использовании водно-лыжной палки 15 для передвижения лыжника по водной поверхности с предложенной лыжей для хождения по воде (по совокупности признаков) лыжник отталкивается от воды при помощи установленных опорных открывающихся жестких шторок в виде лепестков 19. В результате поворота шторок 19 в виде лепестков внутри пустотелого цилиндра 16, при погружении которого опорные лепестки 19 обеспечивают достаточную закрывающуюся площадь опоры, а, следовательно, и силу отталкивания палками 15 для передвижения лыжника, при этом устройство и предотвращает глубокое погружение пустотелого цилиндра 16 в воду. В конечной фазе толчка, при извлечении водно-лыжной палки 15 из воды на опускание вниз лепестков 19 на оси 18 действует их вес и отсутствие воды в пустотелом цилиндре 16, и они складываются. При этом с целью устранения их схождения между собой в нижнем опущенном положении, на одном из них на конце дополнительно закреплен выступ-отталкиватель 22, в свою очередь, это позволяет штокам в виде лепестков 19 быстро раскрываться между собой и подниматься вверх при погружении пустотелого цилиндра 16 в воду.
Следует также в работе отметить, поскольку происходит взаимодействовать лыжи при движении на воде и обеспечить устранения попадания воды во внутрь лыж, лыжа в передней части выполнена волноотбойным крылом 23 с козырьком 24, т.е. это не создает поднятие струй вверх, так как прикрыты сверху козырьком 24.
Для перемещения шторок 19 в виде лепестков основным критерием является поворот их за счет крепления в виде трубок на распорном штыре 18 в виде оси из одного крайнего положения до опорного монтажного кольца 17 в другое - нижнее до выступа-отталкивателя 22 между ними, а также связанных с диаметром пустотелого цилиндра 16 с палкой 15.
Таким образом, предлагаемые лыжи для хождения по воде, за счет отталкивания закрепленных потокотормозящих пластин с боковыми отогнутыми кромками и со срезами на осях вращения, и пластины выполнены в форме прямоугольника, обеспечивают значительное увеличение необходимое торможение и возможность при заданной скорости передвижения водного лыжника по воде.
Совокупность признаков и степень раскрытия сущности изобретения достаточны для его практической реализации при разработке конструкции лыжи для хождения по воде и водно-лыжных палок. Предлагаемое техническое решение лыжи для хождения по воде, займет достойное место среди известных объектов алогичного назначения.