УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ
DEVICE FOR ROTATION OF ARTICLES

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к емкостям и вращающимся подставкам для различных предметов.
Известно устройство для вращения емкости для жидкости, содержащее основание с центральным опорным выступом, выполненное за одно целое с предметом (см. патент РФ №52685 от 27.04.2006).
Недостатком известного устройства является невозможность осуществления вращения основания в допустимых пределах его раскачивания только за счет выполнения ее нижней поверхности профилированной, т.е. без центрального опорного выступа. Кроме того, при вращении основания большое значение имеет величина силы сопротивления вращению, которая зависит от диаметра основания и формы его выполнения.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании устройства для вращения предметов, в котором устраняется возможность чрезмерного его раскачивания и увеличивается время вращения основания без использования центрального опорного выступа.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для вращения предметов содержит основание, выполненное за одно целое с предметом или с возможностью фиксации на нем предмета и с нижней профилированной поверхностью, максимальная высота выступающего среднего опорного участка которой больше высоты ее периферийных опорных участков.
Нижняя профилированная поверхность может быть выполнена выпуклой, или конусообразной с образованием, по крайней мере, одного периферийного выступающего опорного участка либо бокового опорного выступа, высота которого меньше максимальной высоты выступающего среднего опорного участка нижней профилированной поверхности, или волнистой в плоскостях, пересекающих вертикальную центральную ось основания.
В изобретении по второму варианту технический результат достигается тем, что устройство для вращения предметов содержит основание, выполненное за одно целое с предметом или с возможностью фиксации на нем предмета и с нижней профилированной поверхностью с образованием выступающего среднего опорного участка и, по крайней мере, одного периферийного опорного выступа или с образованием, по крайней мере, одного периферийного опорного участка и среднего опорного выступа, при этом высота выступающего среднего опорного участка больше высоты периферийного опорного выступа, а высота и среднего опорного выступа больше высоты периферийного опорного участка.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 показано основание устройства с выпуклой нижней поверхностью; на фиг.2 - основание устройства с волнистой нижней поверхностью; на фиг.3 - основание устройства с конусообразной нижней поверхностью; на фиг.4 - основание устройства со средним опорным участком и периферийными опорными выступами; на фиг.5 - основание устройства с периферийными опорным участком и средним опорным выступом.
Устройство для вращения предметов содержит основание 1 с нижней поверхностью 2. Форма и размеры нижней поверхности 2 являются важными элементами для вращения на любой гладкой горизонтальной поверхности 3 предмета 4 вокруг вертикальной оси 5. Основание 1 является съемной или неотъемлемой частью какого-либо предмета 4, например дном стакана или опорным элементом подставки. Основание имеет центральную точку опоры 6 на его среднем выступающем опорном участке 7 и боковые точки опоры 8 на боковых опорных выступах 9 или на периферийных опорных участках (частях) 10.
Форма центральной точки опоры 6 является сферической либо конусообразной. Центральная точка опоры 6 находится на вертикальной оси 5 (ось вращения), проходящей через центр тяжести 11 основания, и может быть также расположена на выступе 12.
Боковые точки опоры 8 (боковые опорные выступы 9 или периферийные опорные участки (части) 10) располагаются на расстоянии «а» от центральной точки опоры 6. Расстояние «а» определяется габаритами основания 1 и может быть меньшим радиуса нижней поверхности 2 основания 1.
Особенностью устройства является то, что отношение расстояния (а) основания к высоте h выступающего среднего опорного участка находится в пределах 40-2000, при этом основание может быть выполнено, по крайней мере, с одним боковым опорным выступом или периферийным опорным участком, имеющим высоту меньше высоты среднего опорного участка. Указанное соотношение получено экспериментально-теоретическим путем при использовании опорных поверхностей 3 с разной степенью шероховатости.
Для наилучшего вращения основания при наименьшей силе трения боковых точек опоры о поверхность 3 предпочтительно, чтобы боковые точки опоры располагались по сплошной или прерывистой линии по окружности, имеющей центр в центральной опорной точке.
Назначение центральной точки опоры 6 в том, чтобы обеспечить основанию 1 возможность совершать вращательные движения вокруг оси вращения 5. Назначение боковых точек опоры в том, чтобы обеспечить основанию необходимую устойчивость в вертикальном положении, избежать опрокидывания основания на бок. В идеале было бы, если бы основание 1, находясь на горизонтальной поверхности 3, могло опираться на эту поверхность только одной центральной точкой опоры 6. В этом случае основание могло бы совершать вращательное движение вокруг оси вращения 5 максимально эффективно (продолжительно). Однако так как центр тяжести 11 находится выше точки опоры 6, то основание, опираясь только на одну центральную точку опоры, находится в состоянии неустойчивого равновесия. При этом основание будет стремиться перейти в состояние устойчивого равновесия путем наклона в любую боковую сторону и опоры на горизонтальную поверхность помимо центральной точки опоры 6, дополнительно на боковые точки опоры 8.
В таком положении, опираясь на горизонтальную поверхность с помощью центральной и боковых точек опоры, основание находится постоянно: в то время, когда оно стоит на поверхности в состоянии покоя и когда оно совершает вращательные движения на поверхности 3 вокруг оси вращения 5.
Размер h (фиг.1-5) является важным в конструкции основания. Размер h определяет высоту среднего выступающего опорного участка 7, на которой находится центральная точка опоры, относительно боковых точек опоры. Благодаря среднему выступающему опорному участку 7 основание может совершать вращательные движения вокруг вертикальной оси 5 на горизонтальной поверхности 3. При значении размера h=0 центральная точка опоры и боковые точки опоры находятся в одной плоскости. При этом вращение основания невозможно. Если значение величины h очень велико, то основание при вращении сильно раскачивается (наклоняется вбок в разные стороны относительно вертикальной оси 5). Такое раскачивание основания сильно уменьшает продолжительность времени его вращения. Раскачивание основания значительно снижает его внешнюю привлекательность. Оптимальное значение величины h=0,05-0,15 мм. Данный диапазон величины h рекомендуется для основания, когда размер «а» находится в диапазоне 20-100 мм. При этом предполагается использование основания на горизонтальных плоских поверхностях с незначительной шероховатостью. К данным поверхностям можно отнести практически все широко распространенные поверхности для изготовления столешниц, подоконников, мебели. Материалом для такой поверхности могут служить различные твердые пластики, дерево, искусственный и натуральный камень и др. Диапазон величины h=0,02-0,05 мм будет оптимален при диапазоне размера «а»=5-50 мм, а также в случаях, когда основание предполагается использовать на очень гладких поверхностях, таких как стекло, полированный камень и подобное. Диапазон величины h=0,1-1 мм рекомендуется для устройств с а=100-500 мм, а также в случаях, когда основание используется на поверхностях с повышенной шероховатостью или имеющих незначительные изгибы (перепады по высоте). Возможны основания с большим значением величины h, при соответственно большей величине размера «а», а также для использования на поверхностях с искривленной поверхностью.
Величина h1 (фиг.1-5), также имеет важное значение в конструкции основания. Размер h1 определяет высоту бокового опорного выступа 9 или периферийного опорного участка 10 и определяет удаленность нижней поверхности 2 основания от горизонтальной поверхности 3. Боковые опорные выступы 9 (выступающие периферийные опорные участки 10) необходимы для следующего. При их отсутствии (h1=0) нижняя поверхность 2 основания 1 является выпуклой, что приводит к чрезмерному раскачиванию основания. Максимальное значение величины h1 определяется либо из соображений эстетических, либо технологических требований при производстве основания. Максимальное значение величины h1 может определяться также более сложной формой нижней поверхности 2 в тех случаях, когда такая форма нижней поверхности приводит к улучшению вращения основания.
Чтобы увеличить продолжительность времени вращения основания, необходимо увеличить его инерционность (принцип маховика). Этого можно достичь путем применения материалов с более высокой плотностью для изготовления основания. Этого можно достичь конструктивно, равномерно распределив значительную часть общей массы основания в его боковой периферийной части (по периметру).
Применение устройства
Как уже указывалось выше, данное устройство применяется в сочетании с предметом 4.
Вариант совместного выполнения основания с предметом применим, когда предмет как единое целое с основанием изготавливается методом: 1 - литья в форму (пластик, полимеры, стекло, хрусталь, керамика металл), 2 - прессования (штамповки) в форму (пластик, керамика, полимеры, металл), 3 - механической обработки (пластик, полимеры, стекло, хрусталь, керамика, металл, искусственный и натуральный камень, дерево).
Предмет 4 может быть емкостью или боксом:
- емкость для хранения мелких предметов (шкатулка, стаканчик для карандашей, бокс для сыпучих продуктов, пепельница, тарелка…),
- емкость (сосуд) для жидкости (стакан (бокал), ваза, шейкер, химическая посуда…).
Это может быть монолитный предмет:
- интерьерное украшение (скульптура, подсвечник, светильник…),
- наградной знак (вымпел, кубок, обелиск…).
Это может быть сложная конструкция:
- приспособление для наружной рекламы (рекламная стойка, подставка (постамент) для демонстрации рекламируемого товара в магазине или на выставке…).