МЕХАНИЗМ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОДЪЕМА СПОРТИВНЫХ СНАРЯДОВ
MECHANISM FOR VERTICAL LIFTING OF SPORTS EQUIPMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области механики и робототехники, может быть использовано для транспортировки в вертикальной плоскости спортивных снарядов круглой или овальной формы.
Уровень техники
Из уровня техники известно устройство подачи мяча для гольфа на тренировочном поле (CN1109570C, опубл. 28.05.2003). Данное устройство содержит механизм вертикального подъема снарядов к устройству их последующей подачи на тренировочное поле.
Также известен аппарат для метания теннисных мячей (SU1326303, опубл. 30.07.1987), содержащий механизм вертикального подъема снарядов к устройству их последующей подачи на тренировочное поле.
Недостатком данных механизмов является то, что они имеют ненадежную недолговечную конструкцию, не исключающую застревания спортивных снарядов в процессе их перемещения и поломку механизма, сомнительная возможность обеспечения беспрепятственного и бесперебойного перемещения спортивных снарядов, повышающая качество тренировочного процесса в целом.
Заявленное изобретение устраняет указанные недостатки и позволяет достичь заявленный технический результат.
Раскрытие изобретения
Технической задачей, которую решает предлагаемое решение, является создание надежного механизма для транспортировки спортивных снарядов в вертикальной плоскости на необходимую высоту для дальнейшей загрузки в устройства подачи мячей, обеспечивающего беспрепятственное и бесперебойное перемещение спортивных снарядов для последующего использования в тренировочном процессе, исключающего застревание спортивных снарядов в процессе их перемещения, обеспечивающего возможность контроля скорости подъема и момента выхода мяча из механизма.
Технический результат заключается в обеспечении беспрепятственного и бесперебойного перемещения спортивных снарядов, исключении застревания спортивных снарядов в процессе их перемещения, повышении его надежности и долговечности, обеспечении простоты и удобства ремонта и обслуживания механизма, повышении качества тренировочного процесса в целом.
Для решения поставленной задачи с достижением заявленного технического результата механизм вертикального подъема спортивных снарядов включает несущую часть, состоящую из по меньшей мере двух вертикальных несущих стоек, установленных на горизонтальном основании и расположенных параллельно на расстоянии друг от друга, спираль, расположенную между несущими стойками, выполненную из трубы и ленты, закрепленной на трубе по спирали, направляющие, установленные параллельно вертикальным несущим стойкам и спирали, закреплённые на поперечных элементах, которые в свою очередь закреплены к несущим стойкам, крышку, закрепленную сверху к несущим стойкам, содержащую роликовую систему и мотор-редуктор, по меньшей мере две пары оптических датчиков, установленных на элементах механизма по ходу перемещения спортивного снаряда, причем нижний конец трубы спирали соединен с основанием, а верхний конец трубы спирали соединен с мотор-редуктором.
Направляющие, в месте соприкосновения со спортивным снарядом, покрыты фторопластом или тефлоном.
Несущие стойки, направляющие и спираль, выполнены с образованием между собой внутреннего пространства для прохождения спортивного снаряда.
Крышка выполнена из соединенных между собой верхней горизонтальной и боковых вертикальных поверхностей.
Роликовая система расположена внутри крышки, а мотор-редуктор расположен на крышке и соединен с верхним концом трубы спирали через отверстие, выполненное в горизонтальной поверхности крышки.
Роликовая система выполнена из горизонтально закрепленных, в боковых противоположных боковых вертикальных поверхностях крышки, шпилек, на которых в свою очередь установлены ролики.
Поверхности основания и крышки, в месте соприкосновения со спортивным снарядом, покрыты фторопластом или тефлоном.
Лента спирали закреплена на трубе посредством установленных в трубе по спирали шпилек, на свободных концах которых, с помощью гаек, зафиксирована лента.
Нижний конец трубы спирали соединен с основанием посредством переходника и фланца с самоцентрирующимся подшипником качения, а верхний через переходник с мотор-редуктором.
Каждая из пар датчиков установлена по ходу перемещения снаряда, по одному с каждой из сторон относительно перемещаемого снаряда, на поперечных элементах, связывающих несущие стойки и направляющие, и/или на несущих стойках и/или на направляющих, а также в крышке и/или в накопителе.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. - Механизм вертикального подъема спортивных снарядов;
Фиг.2. - Механизм вертикального подъема спортивных снарядов, вид сбоку.
Фиг.3. - Механизм вертикального подъема спортивных снарядов, вид сверху;
Фиг.4. - Поперечное сечение механизма М-М, вид сверху;
Фиг.5. - Верхний и нижний узлы соединения спирали.
На фигурах цифрами обозначены следующие элементы:
1 - Основание;
2 - Несущие стойки;
3 - Спираль;
4 - Мотор-редуктор;
5 - Направляющие стойки;
6 - Спортивный снаряд;
7 - Крышка;
8 - Роликовая система;
9 - Оптические датчики;
10 - Переходник спирали к основанию;
11 - Фланец;
12 - Подшипник качения;
13 - Переходник спирали к редуктору;
14 - Фланец.
Осуществление изобретения
Механизм вертикального подъема спортивных снарядов (подъемник) содержит несущую часть, спираль, мотор редуктор, направляющие и вспомогательные элементы.
Несущая часть представляет собой по меньшей мере две вертикальные несущие стойки 2, установленные на горизонтальном основании 1, расположенные параллельно на расстоянии друг от друга.
Между несущими стойками 2, преимущественно по центру основания 1 и параллельно несущим стойкам 2, вертикально установлена спираль 3. Спираль 3 состоит из трубы, в которую по спирали установлены (вкручены) одним своим концом шпильки, усаженные в термоусадку. На вторые свободные концы шпилек одета лента (например, перфорированная), усажанная в термоусадку и зафиксированная к концам шпилек гайками.
Спираль 3 снизу соединена с основанием 1 посредством переходника 10 и фланца 11 с самоцентрирующимся подшипником качения 12, а сверху соединена с червячным мотор-редуктором 4 посредством переходника 13. В основании 1 механизма установлен фланец 11 с самоцентрирующимся подшипником качения 12. На нижнем конце трубы спирали закреплен переходник 10. Спираль 3, нижним своим концом через переходник 10, установлена в подшипник качения 12. При этом на верхнем конце трубы спирали закреплен переходник 13, через который спираль 3 соединена с мотор-редуктором 4. Переходник 13 может быть выполнен по типу вала с по меньшей мере двумя шпоночными пазами для передачи вращающего момента от мотор-редуктора 4 к спирали 3.
Параллельно вертикальным несущим стойкам 2 и спирали 3 установлены вертикальные направляющие стойки 5 (не менее двух, по сторонам от спирали), закреплённые на поперечных элементах (пластинах, например, дугообразных), которые в свою очередь закреплены к несущим стойкам 2. Поперечные элементы связывают несущие стойки 2 и направляющие 5 между собой. Вдоль данных направляющих 5 по вертикали скользит спортивный снаряд 6. Направляющие 5 ограничивают поперечные перемещения спортивного снаряда 6 и не дают ему выпасть из конструкции, придают дополнительную жёсткость и надежность конструкции. Направляющие 5 покрыты фторопластом (в месте соприкосновения со спортивным снарядом 6), за счет чего обеспечивается скольжение спортивных снарядов 6 по направляющим 5 и исключается их застревание.
Несущие стойки 2, соединенные с ними посредством поперечных пластин направляющие стойки 5 и спираль 3, образуют между собой внутреннее пространство для прохождения (вертикального перемещения) снарядов 6.
К стойкам 2 сверху крепится крышка 7, выполненная из соединенных между собой верхней горизонтальной и боковых вертикальных поверхностей, с установленным сверху нее червячным мотор-редуктором 4, в который (через отверстие в верхней горизонтальной поверхности крышки) заходит спираль (верхний конец ее трубы). Для соединения мотор-редуктора с крышкой может быть предусмотрен фланец 14. Внутри крышки 7 расположена роликовая система 8, включающая ролики на шпильках, например, справа и слева по два ряда по одному и по два ролика на шпильке. Шпильки закреплены горизонтально в боковых противоположных боковых вертикальных поверхностях (стенках) крышки 7. Крышка 7 предназначена для ограничения хода снаряда 6, размещения роликовой системы 8, крепления мотор-редуктора 4. К крышке 7 может быть присоединен накопитель (не показан), в который попадает снаряд 6 после его выталкивания из крышки 7 роликовой системой 8.
Все элементы конструкции механизма могут быть выполнены как металлическими (алюминий, сталь, нержавейка и т.д.), так и из любого другого материала, при котором такая конструкция будет достаточно жёсткой и прочной (будь то пластик, дерево или композит). Соединения элементов могут быть сварными, паянными, клёпанными, клееными или сборными на болтах. Например, направляющие 5 могут быть выполнены из металлического профиля с закреплённым в них фторопластом или тефлоном, для лучшего скольжения снаряда 6, а спираль 3 из металлической трубы. Поверхности основания 1 и крышки 7, которые соприкасаются со снарядом 6, могут быть обшиты фторопластом или тефлоном для лучшего скольжения снаряда 6. Конструкция механизма может иметь два места в основании для подъёма снаряда, справа и слева.
Основание 1 может иметь любую форму, в том числе гнутую, с выступами, образующими желоб, направляющий снаряд к низу спирали.
Мотор-редуктор 4 может располагаться как сверху на крышке 7, так и снизу в основании 1.
Также механизм содержит по меньшей мере две пары оптических датчиков 9, контролирующих наличие и подъем снаряда 6. Датчики 9 из одной пары могут быть установлены параллельно друг напротив друга по ходу перемещения снаряда 6 (по одному с каждой из сторон относительно перемещаемого снаряда 6) на поперечных элементах (пластинах), связывающих несущие стойки 2 и направляющие 5, и/или на несущих стойках 2 и/или на направляющих 5, а также в крышке 7 и/или в накопителе.
Работа механизма заключается в следующем.
Спортивный снаряд 6, например, футбольный мяч, попадает в основание 1 механизма справа и/или слева. После этого спираль 3 вращаясь толкает его в направляющие 5 и при этом создаётся замкнутое пространство между трубой спирали, спиралью и направляющими. При вращении спираль 3 как бы сокращает это пространство и тем самым мяч 6 поднимается на верх катясь по спирали 3 и скользя по направляющим 5. Когда мяч 6 поднимается до крышки 7, он встречается с роликовой системой 8, установленной в крышке, и та меняет его направление, выталкивая из подъемника в накопитель (на фигурах не показан). Вращение спирали 3 осуществляет мотор-редуктор 4, который получает команду от управляющей платы о том, что накопитель пуст и надо вращать спираль 3 и загрузить мячи 6 в накопитель. Скорость подъёма мяча задаётся драйвером управления мотор-редуктора. Момент выхода мяча из механизма контролирует плата управления подъемника и других систем по оптическим датчикам 9, установленным по ходу мяча и после выхода мяча из крышки (в крышке и/или в накопителе). Застревание исключается за счёт скольжения мяча по направляющим, которые содержат фторопласт или тефлон в месте соприкосновения с мячом.
Заявленный механизм не содержит громоздкой и сложной конструкции, его элементы просто, удобно ремонтировать и обслуживать, обладает надежностью и долговечностью, обеспечивает беспрепятственное и бесперебойное перемещение спортивных снарядов для последующего использования в тренировочном процессе, исключает застревание спортивных снарядов в процессе их перемещения с возможностью контроля скорости подъема и момента выхода мяча из механизма, повышает качество тренировочного процесса в целом.