ЛЕЗВИЕ КОНЬКОБЕЖНОГО КОНЬКА

Полезная модель относится к спорту и касается конструкции лезвия конькобежного конька.
Известно, что лезвия фигурных коньков выполнены с так называемой «канавкой» -  проточкой в форме дуги окружности по всей длине, по нижней кромке полоза. Канавка создает два «ребра» конька — внутреннее и наружное. Они имеют большое значение для фигуриста (без них лезвие конька будет сваливаться на сторону, фигурист не сможет хорошо отталкиваться и правильно держать равновесие), поэтому заточка коньков состоит не столько в том, чтобы наточить стороны лезвия, сколько в том, чтобы восстановить желобок, который за время тренировок выравнивается (https://ru.wikipedia.org/wiki/Фигурные_коньки).
На лезвиях хоккейных коньков по нижней кромке полоза также предусматривается выполнение желобка (канавки).
О принципах заточки лезвий хоккейных коньков подробно изложено на сайте https://grinding.ru/blog/zatochka-konkov-sekrety/: для того, чтобы добиться более высокой скорости, рекомендуется комбинация различных радиусов профиля и желобка. Контур лезвия определяет пространство контакта лезвия со льдом. Заточка конька включает баланс между поверхностью схватывания и силой трения. Во время движения человек на коньках хочет максимизировать и сохранить скольжение. Поэтому сила трения между лезвием и льдом должна быть минимизирована при помощи правильного контура лезвия. В то же самое время мы хотим превосходное скольжение для того, чтобы перенаправлять силу в ускорение, перемещение и быструю остановку. Имеются рекомендованные радиусы контура (профиля) для коньков. Желобок – это вогнутая заточка нижней поверхности лезвия. Назначение желобка заключается в увеличении скорости скольжения на льду. Маленький радиус желобка означает лучшее скольжение, но также и увеличение силы трения. Большой радиус желобка дает небольшое скольжение, в то же самое время как обеспечивает меньшую силу трения между льдом и лезвием. Меньшая сила трения позволяет обеспечивать лучшее скольжение. Правильное скольжение является необходимым для ускорения, рывков и остановок. Правильные радиусы контура лезвия и желобка являются основными параметрами влияющие на скорость, быстроту и улучшения навыков катания. Профиль лезвия и желобка используются главным образом для балансирования силы трения и скольжения, для того чтобы подходить под предпочтения игроков в плане катания. Профиль лезвия и наклон определяют правильный баланс при катании.
Лезвия изготавливаются из высококачественной углеродистой стали. Оно тоньше, чем у фигурных и хоккейных коньков — 1,0-1,2 мм. Для заточки коньков используется станок, в котором оба конька закрепляются на одном уровне лезвиями вверх параллельно друг другу. Поверхность лезвия шлифуется вначале одним жестким бруском, для того чтобы сформировать ровную кромку с углом 90°, после чего шлифуется более тонким бруском до зеркального состояния. Не допускается никаких заусенец, неровных краёв, а также канавки в лезвии, так как это приводит к увеличению сопротивления при движении лезвия конька по льду (https://ru.wikipedia.org/wiki/Конькобежный_спорт).
Таким образом, на дату создания полезной модели выполнение лезвий именно конькобежных коньков не предусматривало наличие на них каких – либо желобов, канавок, т.к. считается, что они будут уменьшать скорость скольжения по льду.
Тем не менее, из патента РФ № 2120319 на изобретение известно лезвие конька для катания на льду, которое имеет три продольно разделенных части, т.е., в основном центральную скользящую часть, имеющую один или большее количество полозьев, взаимно расположенных на одном уровне, а также заднюю часть и переднюю часть, которые имеют боковые полозья, которые проходят по бокам от основного полоза, соответственно, причем эти боковые полозья расположены на более высоком уровне, чем основной полоз, так, что они входят в контакт со льдом только при наклоне конька.
Из названия данного патента и его описания не известно, относится ли изобретение к лезвию конькобежного конька или нет.
Недостатком изобретения по патенту № 2120319 является его сложность и неэффективность при использовании в конькобежных коньках.
Из патентного документа №  CN201862239 на полезную модель известно лезвие конька, которое содержит корпус лезвия для коньков, причем поперечное сечение режущей кромки корпуса лезвия для коньков снабжено канавкой, а край канавки соединен с боковой стенкой корпуса лезвия для коньков, или край паза удерживает расстояние от боковой стенки корпуса лезвия конька; и канавка имеет круглую дугу, форму лестницы, форму ступеньки, треугольник или квадрат.
Лезвие конька по полезной модели по патентному документу № CN201862239 выбрано в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком полезной модели по патентному документу № CN201862239 является ее неэффективность при использовании на лезвии конькобежного конька.
Техническая проблема при создании лезвия конькобежного конька – обеспечение устойчивости положения тела спортсмена при максимально возможном его наклоне по отношению к поверхности льда на виражах, повышение скорости движения спортсмена.
Технический результат, достигаемый полезной моделью – обеспечение устойчивости положения тела спортсмена при максимально возможном его наклоне по отношению к поверхности льда на виражах, повышение скорости движения спортсмена, упрощение конструкции лезвия конькобежного конька.
Технический результат обеспечивается  тем, что в лезвии конькобежного конька, выполненном с продольным желобком вдоль его торцевой поверхности, согласно полезной модели желобок выполнен глубиной от 0, 2 до 0, 5 мм, шириной от 0, 6 до 0, 8 мм, желобок расположен симметрично относительно центральной продольной оси торцевой поверхности лезвия конька, при этом ширина желобка не превышает 60% от толщины лезвия.
Известно, что при скоростном беге на коньках, особенно в таком виде спорта, как шорт-трек, при прохождении спортсменами виражей, чем меньше угол между поверхностью льда и телом спортсмена, тем выше его скорость прохождения поворота (виража) за счет высокой центробежной силы. При этом, чем меньше угол между поверхностью льда и телом спортсмена, тем выше центробежная сила и тем выше скорость спортсмена. Как правило, угол наклона спортсмена (угол между поверхностью льда и телом спортсмена) составляет не более 15°. При больших наклонах (при снижении угла между поверхностью льда и телом спортсмена) положение спортсмена становится неустойчивым и он падает.
Проблема заключается в том, что при наклоне спортсмена к поверхности льда, снижается устойчивость положения тела спортсмена и при критическом наклоне тела спортсмена к поверхности льда, спортсмена просто упадет на лед, прекратив движение.
Поэтому в конькобежном спорте существует проблема сохранения скорости при прохождения виража при одновременном сохранении устойчивого положения тела спортсмена.
Авторы изобретения разрешили данную проблему на первый взгляд, нелогичным образом, противоречащим сложившимся взглядам на конструкцию лезвий конькобежных коньков.
Авторы предложили выполнить на торце лезвия конькобежного конька продольный желоб (канавку) по всей длине лезвия конька. В процессе движения спортсмена по льду между собой контактируют поверхность льда и торцевая поверхность лезвия конька.
Чтобы не нарушать скоростные параметры бега спортсмена и одновременно обеспечить достижение заявленного технического результата, предложено желобок выполнять глубиной от 0, 2 до 0, 5 мм, ширина желобка должна при этом составлять 0, 6 – 0, 8 мм. Желобок выполняют симметрично вдоль центральной продольной оси торцевой поверхности лезвия конька, при этом ширина желобка не должна превышать 60% от толщины лезвия конька (ширины торцевой поверхности лезвия конька). Форма желобка не имеет принципиального значения.
В процессе скольжения лезвие конька своей рабочей плоскостью формирует во льду канавку. На лед воздействует сила давления от веса спортсмена, формирующая силу реакции (направленную от льда в сторону, противоположную силе давления от спортсмена), стремящуюся вытолкнуть спортсмена от поверхности льда и при несоблюдении баланса, спортсмен падает.
Желобок на рабочей (торцевой) поверхности лезвия конькобежного конька способствует как бы зацеплению лезвия конька со льдом. За счет такого зацепления повышается устойчивость положения спортсмена при прохождении поворотов.
Механизм зацепления лезвия конька с желобком и без желобка будет объясняться следующим: если во льду заморозить вертикально плоскую пластину и ребристую пластину (как стиральная доска),  у которой ребра направлены параллельно поверхности льда, то вытащить из льда плоскую пластину будет гораздо легче, чем ребристую.
На первый взгляд, наличие на торцевой поверхности лезвия конька будет приводить к падению скорости прохождения поворотов спортсменом за счет увеличения сцепления лезвия конька со льдом.
Однако при заявленных параметрах желобка (желобок выполнен глубиной от 0, 2 до 0, 5 мм, шириной от 0, 6 до 0, 8 мм, желобок расположен симметрично относительно центральной продольной оси торцевой поверхности лезвия конька, ширина желобка не превышает 60% от толщины лезвия) на торцевой поверхности лезвия конькобежного конька влияние увеличения площади сцепления лезвия конька со льдом позволяет обеспечить значительное уменьшение угла наклона спортсмена по отношению к поверхности льда, одновременно сохраняя его устойчивое положение на льду, что позволит, нивелируя возможное торможение за счет увеличения площади сцепления лезвия конька со льдом, сохранить скорость при прохождения  поворота (или же, говоря иначе, увеличить скорость прохождения поворота по сравнению с положением тела спортсмена, при котором угол между телом спортсмена и поверхностью льда составляет более 10 °).
Важное значение имеет то, что ребра, образованные по краям от желобка, не должны быть острыми, по краям желобка на торцевой поверхности лезвия должны быть сохранены плоские площадки, для этого обеспечивают  ширину желобка не более 60% от толщины лезвия. При такой ширине желобка по его краям будут сохранены плоские площадки (участки торцевой поверхности лезвия конька), что улучшит устойчивость положения спортсмена (установлено экспериментально).
Заявленные параметры желобка позволяют обеспечить устойчивое положение спортсмена на углах его наклона (углах между поверхностью льда и телом спортсмена) до 10°.
При таких углах наклона (до 10°) увеличение центробежной силы позволяет обеспечить повышение скорости на величину большую, чем возникающее падение скорости за счет увеличения площади сцепления лезвия конька со льдом.
При параметрах желобка за пределами заявленных, технический результат не достигается, падение скорости спортсмена при прохождении виражей (поворот) за счет повышения площади сцепления лезвия конька со льдом, не будет компенсироваться возрастанием центробежной силы, скорость спортсмена будет падать.
Следует отметить, что при заявленных конструктивных параметрах лезвия конькобежного конька снижается так называемое «залипание» конька ко льду, которое имеет место при абсолютно гладких лезвиях и при иных параметрах желобка.
Повышение скорости движения спортсмена обеспечено только конструктивным исполнением желобка в лезвии конька без введения дополнительных конструктивных элементов, в том числе без  усложнения его соединения с ботинком конька. Т.е. заявленный результат обеспечивается простыми конструктивными средствами.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображено лезвие конькобежного конька.
На фиг. 2 изображено поперечное сечение лезвия конькобежного конька и его положение по отношению к поверхности льда при прохождении поворота.
Фигуры содержат следующие позиции:
1 – лезвие конькобежного конька.
2 – желобок, выполненный на торцевой поверхности лезвия конькобежного конька.
3 – лед.
На торцевой поверхности лезвия 1 конькобежного конька выполнен желобок 2, имеющий форму, выполненную по радиусу. Желобок 2 выполнен глубиной от 0, 4 мм, шириной от 0, 7 мм. Желобок 2 расположен симметрично относительно центральной продольной оси торцевой поверхности лезвия конька, ширина желобка составляет 60% от толщины лезвия 1.