ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОРОТА ДЛЯ ИГРЫ В МЯЧ

Полезная модель относится к физическому воспитанию и спорту, более конкретно к устройствам, предназначенным для проведения игр с мячом или для тренировки спортсменов.
Полезная модель предназначена для оценки точности попадания мячом в ворота.
Известен тренажер для футболистов (Патент РФ №2000133), содержащий мишень в виде N-секционного щита, каждая секция которого снабжена чувствительным элементом, связанным с блоком обработки информации, индикаторы, дополнительный чувствительный элемент, расположенный в центре щита и пульт управления, причем чувствительные элементы и пульт управления подключены к входами блока обработки информации, а индикаторы - к выходам.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому решению является устройство для оценки способностей футболистов при отработке ими ударов по воротам (Патент СССР №1837916), содержащее футбольные ворота, на каркас которых за фиксирующие петли фиксируется мишень, представляющая собой подложку с приклеенными контактными датчиками электрически соединенная с системой индикации и управления, причем электронная мишень разбита на квадраты, в каждом из которых установлен контактный датчик, а система индикации и управления снабжена табло, разделенным на секции отображения числа очков за последний пробитый удар и суммарного числа очков за серию ударов.
Известные решения обладают низкой надежностью в связи с большими разрушающими нагрузками, действующими на датчики (чувствительные элементы) из-за того, что последние полностью воспринимают изменение импульса мяча при отражении его от мишени.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое предложение, является получение следующих технических результатов: надежности работы устройства и повышение точности оценки действий тренирующегося.
Получение указанного технического результата обеспечивается за счет того что:
Ворота для игры в мяч, содержат электронную мишень в виде щита, разбитую на секции, в каждой из которых установлен датчик, электрически соединенный с системой индикации и управления, причем датчик содержит пластину, к которой перпендикулярно ей
жестко прикреплен по меньшей мере один стержень, вставленный с возможностью продольного перемещения в отверстие щита, стержень снабжен упором, ограничивающим перемещение и препятствующий выходу стержня из отверстия щита, по меньшей мере одну пружину, одним концом упирающуюся в щит, либо в жестко связанный с ним конструктивный элемент, а другим концом упирающуюся в пластину, либо конструктивно жестко связанный с ней элемент, по меньшей мере один коммутирующий элемент, конструктивно жестко связанный с щитом, срабатывающий при продольном смещении по меньшей мере одного из стержней.
Кроме того, установленные на стержнях упоры могут быть выполнены в виде шайб, удерживаемых шплинтами, либо концы стержней, снабженных упорами, со стороны щита снабжены резьбой, а в качестве упора применена гайка, навернутая на стержень.
Кроме того, в качестве коммутирующего элемента может быть применен микровыключатель.
Кроме того, каждая пружина установлена в отверстие щита, в которое вставлен один из стержней, соосно с этим стержнем, со стороны щита противоположной пластине на щите закреплена втулка, сквозь которую проходит стержень с возможностью продольного перемещения, диаметр отверстия которой меньше диаметра пружины, и в которую упирается пружина.
Кроме того, щит может быть выполнен в виде листа.
Кроме того, щит может быть выполнен в виде рамы, содержащей стойки и ригели, к которым крепятся датчики.
На Фиг.1 изображен датчик электронной мишени, представляющий собой пластину 3, к которой перпендикулярно ей жестко прикреплены стержни 5, вставленные с возможностью продольного перемещения в отверстия щита 2, стержни снабжены упорами 4, ограничивающими перемещение и препятствующими выходу стержней из отверстий щита, пружины 1, одним концом упирающиеся во втулки 7, жестко связанные со щитом 2, а другим концом упирающиеся в пластину 3 и размещенные в отверстиях щита соосно со стрежнями 5, коммутирующие элементы, срабатывающие при продольном смещении стержней, причем концы стержней 5 снабжены резьбой, а упоры 4 представляют собой гайки, навернутые на резьбу.
На Фиг.2 изображен датчик электронной мишени, представляющий собой пластину 3, к которой перпендикулярно ей жестко прикреплены стержни 5, вставленные с возможностью продольного перемещения в отверстия щита 2, стержни снабжены упорами 4,
ограничивающими перемещение и препятствующими выходу стержней из отверстий щита, пружины 1, одним концом упирающиеся во втулки 7, жестко связанные со щитом 2, а другим концом упирающиеся в пластину 3 и размещенные в отверстиях щита соосно со стрежнями 5, коммутирующие элементы, срабатывающие при продольном смещении стержней, причем упоры 4 представляют собой шайбы, удерживаемые на месте шплинтами 8.
На Фиг.3 изображен датчик электронной мишени, представляющий собой пластину 3, к которой перпендикулярно ей жестко прикреплены стержни 5, вставленные с возможностью продольного перемещения в отверстия щита 2, стержни снабжены упорами 4, ограничивающими перемещение и препятствующими выходу стержней из отверстий щита, пружины 1, одним концом упирающиеся во втулки 7, жестко связанные со щитом 2, а другим концом упирающиеся в пластину 3, коммутирующие элементы, срабатывающие при продольном смещении стержней, причем упоры 4 конструктивно объединены со стержнями, а коммутирующие элементы выполнены в виде пары электрических контактов 9, размещенных на изолированном основании и замыкаемых проводящим стержнем при его продольном смещении.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В исходном положении, пружины 1 частично сжаты, зазор между щитом 2 и пластинами 3 максимален и определяется положением упоров 4, которыми снабжены стержни 5. При попадании мяча в какую-либо секцию мишени, пластина датчика, установленного в этой секции, смещается в сторону щита, пружины сжимаются, передавая импульс от мяча щиту. При этом стержни, жестко прикрепленные к пластине также смещаются, и происходит срабатывание коммутирующего элемента 6 датчика. Система индикации и управления, электрически соединенная с датчиком, отображает при помощи индикаторов результаты игры. Таким образом, технический результат, обеспечиваемый предлагаемым устройством, достигается за счет того, что сила, действующая на устройство со стороны мяча передается конструкции щита, коммутирующий же элемент защищен от ударных нагрузок, за счет чего повышается надежность его работы и срок службы, определяющих надежность и срок службы устройства в целом.
Упоры 4, которыми снабжены стержни могут представлять собой удерживаемые на месте шплинтами шайбы (Фиг.2), либо установленные на резьбу гайки (Фиг.1), либо выполнены каким-либо другим образом, так, чтобы ограничить продольное перемещение стержней сквозь отверстия щита и воспрепятствовать выходу стержня из отверстия щита, например быть конструктивно объединенными со стержнями (Фиг.3). Наиболее простой
конструкцией обладает упор в виде удерживаемой шплинтом шайбы, однако точная настройка устройства при таком исполнении затруднена необходимостью точного расположения отверстия на стержне. Наибольшим удобством в настройке обладает вариант конструкции устройства, когда стержень снабжен резьбой, на которую навинчена гайка, выполняющая роль упора. В этом случае, положение упора, а, следовательно, и величина зазора между пластиной и щитом может быть легко изменено вращением гайки. Величина зазора определяет степень сжатия пружины, положение стержня в исходном положении, влияя, таким образом, на чувствительность устройства. Под чувствительностью устройства понимается минимальный импульс, которым должен обладать мяч, чтобы вызвать срабатывание датчика.
В качестве пружин используются пружины, работающие на сжатие, жесткость которых выбирается, исходя из требуемой чувствительности устройства - чем выше жесткость пружин, тем меньше чувствительность устройства. В зависимости от условий применения возможно различное размещение пружин. Например, пружины могут быть установлены соосно со стержнями в отверстиях щита, что
Коммутирующий элемент представляет собой устройство, осуществляющее коммутацию по меньшей мере одной электрической цепи. В качестве коммутирующего элемента может использоваться серийный микровыключатель (Фиг.1), либо какое-либо специальное устройство, например контакт, с которым соприкасается проводящий стержень при уменьшении зазора между пластиной и щитом, либо пара контактов, замыкаемых проводящим стержнем (Фиг.3). Коммутирующий элемент конструктивно жестко связан со щитом, причем конструкция может быть выполнена с возможностью регулировки расстояния от коммутирующего элемента до щита.
Наиболее простой конструкцией обладает исполнение щита в виде листа, выполненного, например, из фанеры или металла. Однако при больших размерах устройства и больших возможных импульсах мяча, например, если устройство предполагается использовать в качестве футбольного тренажера, при попадании мяча, обладающего большим импульсом в удаленные от краев датчики возможна деформация щита, приводящая к заклиниванию стержней, отказу датчиков и сбою в работе устройства. Для таких применений более подходящей является конструкция щита в виде рамы, содержащей стойки и (или) ригели, к которым крепятся датчики. Детали рамы могут быть выполнены, например, из металлопроката, либо из дерева.
Назначение системы индикации и управления - обеспечить индикацию количества набранных игроком очков. Каждой секции сопоставляют число очков, в которое оценивается
удар, при попадании мяча в эту секцию. Система индикации и управления, например, может состоять из блока управления, соединенного с табло, разделенного на две части, на одной из которых отображается число очков за последний пробитый удар, а на второй - число очков за серию ударов. Также система индикации и управления может быть снабжена пультом управления, соединенного с блоком управления, при помощи которого задают режим работы устройства, сбрасывают отчет очков и выполняют другие функции в зависимости от назначения и условий использования устройства, в частности, от правил игры. Возможны различные реализации системы индикации и управления, отличающиеся, в том числе, и поведением системы в случае срабатывания более чем одного датчика. Например, учитывается срабатывание только первого из сработавших датчиков, после чего система индикации и управления переходит в режим ожидания в течение времени, достаточного для возврата электронной мишени в исходное состояние, либо учитываются сигналы от всех сработавших датчиков, а назначаемое за удар количество очков вычисляется как среднее от количества очков, сопоставленных с каждым из сработавших датчиков. Система индикации и управления относится к известному классу устройств, для которого известны правила и методы, с помощью которых она может быть получена, согласно предъявляемым требованиям.
Возможно конструктивное исполнение устройства, когда каждая пружина 1 установлена в отверстие щита 2, в которое вставлен один из стержней 5, соосно с этим стержнем, со стороны щита противоположной пластине 3 на щите закреплена втулка 7, сквозь которую проходит стержень с возможностью продольного перемещения, диаметр отверстия которой меньше диаметра пружины, и в которую упирается пружина. В этом случае повышается надежность работы устройства и точность оценки действий тренирующегося благодаря тому, что устраняется возможность перекоса и заклинивания стержней в отверстиях щита. Возможность перекоса устраняется благодаря фиксации стержня в поперечном к нему направлении втулкой, а также размещению пружин в отверстиях щита, так как за счет этого можно разместить пластину датчика ближе к щиту.