МЯЧ ДЛЯ МИНИ-ГОЛЬФА
MINIGOLF BALL

Изобретение предназначено для использования в спортивных играх, в частности в мини-гольфе.
В настоящее время известно более десяти тысяч разновидностей мячей для мини-гольфа с различными свойствами. По правилам [1] разрешено использовать мячи, изготовленные из любых материалов.
Однако диаметр мяча для мини-гольфа должен быть от 37,0 до 43,0 мм. Отскок мяча не должен превышать 85 см при бросании его на бетон с высоты 1 м при 25° Цельсия.
Мячи для мини-гольфа имеют пять основных характеристик: отскок, массу, твердость (жесткость), диаметр, покрытие поверхности. Поверхность мяча может быть трех видов: нелакированная, лакированная и со сморщенным лаком [2], что определяет его коэффициент трения качения и коэффициент трения скольжения.
Для каждой дорожки в мини-гольфе существует свой оптимальный мяч с конкретными величинами основных его свойств. Вероятность попадания таким мячом с одного удара в лунку значительно выше, чем у других мячей.
Различные участки дорожки (горизонтальная или наклонная поверхности, препятствия) имеют свои особенности. При движении по дорожке мяч, из-за ее конструкции или взаимодействия с бортом дорожки, находится в различных условиях.
В идеальном варианте для преодоления каждого участка дорожки, отличающегося по своим свойствам от других, необходим мяч с оптимальными свойствами именно для этого участка. Прохождение некоторых дорожек было бы существенно проще, если бы мяч имел низкие коэффициенты трения качения и скольжения при движении по дорожке и высокие коэффициенты трения качения и скольжения при взаимодействии с бортами.
Мячи для мини-гольфа, выпускаемые в настоящее время промышленностью, такими свойствами не обладают.
Известен мяч для гольфа [3], поверхность которого имеет различную жесткость, что необходимо для лучшего контроля на коротких дистанциях и увеличения дальности полета на длинных дистанциях.
Углубления (димплсы) 104 равномерно распределены по поверхности мяча и имеют большую жесткость, чем возвышающиеся над ними участки поверхности мяча 108 (фиг. 1). При «сильном ударе» менее жесткие участки мяча, окружающие углубления, деформируются, и контакт происходит с материалом углублений. При «слабых ударах» (при чипе), перегородки между углублениями не деформируются, и мяч хорошо управляется, приобретая обратное вращение с большей угловой скоростью.
Однако при использовании такого мяча в мини-гольфе площадь контактного пятна с поверхностью борта при взаимодействии с дном димплса или возвышающимися над ними участками поверхности обусловлены величиной силы, возникающей в момент взаимодействия. Силы взаимодействия в мини-гольфе недостаточно для того, чтобы деформировать верхний слой до димплсов.
Известны мячи, имеющие поверхность шарового слоя и поверхность шаровых сегментов, отличающиеся жесткостью, коэффициентами трения качения и скольжения [4], и предназначенные преимущественно для очистки внутренней поверхности труб (фиг. 2).
Недостаток данных мячей в том, что их форма отличается от сферической из-за нанесения на поверхность шарового слоя абразивного порошка.
Задача изобретения - увеличить вероятность попадания мяча при игре в мини-гольф в лунку с одного удара.
Поставленная задача достигается тем, что поверхность шаровых сегментов 1 мяча для мини-гольфа с жесткостью, коэффициентом трения скольжения, коэффициентом трения качения или любого их сочетания отличается от жесткости, коэффициента трения скольжения, коэффициента трения качения или любого их сочетания поверхности шарового слоя 2, толщина которого составляет не менее 25% от диаметра мяча (фиг. 3).
Шаровой слой 3 в отличие от шаровых сегментов мяча 4 может быть выполнен из различных материалов (фиг. 4).
Внешний слой шарового слоя может иметь форму кольца 5, а остальная часть мяча может быть изготовлена из однородного материала, например резины 6 (фиг. 5) или тонкого покрытия 7, не нарушающего сферической формы (фиг. 6).
Примеры конкретного выполнения. На фиг. 7. представлена дорожка с фетровым покрытием (http://www.rusminigolf.ru/Rules/Rules2008_felt.pdf), дорожка «Джентельмен».
На фигуре 8 показаны характерные траектории мяча для мини-гольфа при прохождении данной дорожки. Если его начальная скорость будет большой, то мяч покатится по траектории 8, если недостаточной, то по траектории 9. При очень небольшом диапазоне начальной скорости мяч пойдет по траекториям 10 и окажется в покое на дуге (цели) дорожки. Поверхность шарового слоя мяча 3, оптимального для прохождения этой дорожки, должна иметь минимальное трение качения для уменьшения потерь его кинетической энергии во время движения. В этом случае начальная скорость мяча будет меньше. Чем меньше начальная скорость мяча, тем проще его контролировать. В то же время для повышения вероятности прохождения дорожки мяч должен обладать большим трением скольжения и трением качения при взаимодействии с бортом. Это приведет к увеличению диапазона начальной скорости, при котором мяч останется в цели, т.к. большое трение качения и скольжения вызовет большую силу трения и, как следствие, большее падение скорости при взаимодействии с бортом. Поэтому максимальная начальная скорость, при которой мяч с большим трением скольжения и трением качения останется в цели, будет несколько выше.
Мяч располагается на площадке для первого удара так, чтобы шаровой слой 3 с поверхностью с небольшим коэффициентом трением качения, находился в вертикальной плоскости, а поверхности шаровых сегментов 4 с большим коэффициентом трением качения и скольжения так, чтобы горизонтальная линия 12 (фиг. 9), проходящая через их вершину, была перпендикулярна линии прицеливания 11.
Материал поверхности шарового слоя мяча 3 должен иметь наименьший коэффициент трения качения по покрытию дорожки, а поверхности шаровых сегментов 4 - иметь наибольший коэффициент трения скольжения и качения по поверхности борта дорожки, например, изготовлены из силикона.
При ударе мяч начнет перемещаться вдоль линии прицеливания 11, взаимодействуя с поверхностью дорожки только поверхностью шарового слоя 3. Достигнув борта, мяч прикоснется к нему поверхностью шаровых сегментов 4. Сила трения и сила качения в этот момент будут существенно выше, как если бы поверхность шаровых сегментов 4 по своим свойства не отличалась бы от свойств поверхности шарового слоя 3. Вначале мяч, в течение короткого времени, будет скользить по борту, пока линейная скорость поверхности мяча не будет равна скорости его качения по борту. По мере качения мяча по борту мяч будет взаимодействовать с ним то поверхностями шаровых сегментов 4, то поверхностью шарового слоя 3. Суммарный импульс силы трения качения и трения скольжения, действующий на мяч предлагаемой конструкции, будет выше, чем у мяча обычной конструкции.
Это приведет к более быстрому падению скорости, А значит, начальная скорость предлагаемой конструкции мяча может быть несколько выше, т.е. диапазон начальной скорости, при которой мяч остается в цели, увеличивается. Применение мяча данной конструкции уменьшает сложность прохождения дорожки с одного удара.
По сравнению с известными мячами предлагаемые мячи для мини-гольфа расширяют диапазон начальной скорости, обеспечивающий прохождение дорожки с одного удара, что делает его менее сложным.
Литература
1. http://rusminigolf.ru/Rules/Rules2008_general.pdf
2 http://www.3d-minigolf.at/english/haupt_frame_english.htm
3 http://www.alibaba.com/product-detail/Factory-directly-wholesale-pipe-cleaning-sponge_60309687954.html?spm=a2700.7724838.30.117.ZJiIXT
4. Патент США AU 2015200300 от 13.01.2011 г.