Буква алфавита

Буква алфавита
Полезная модель относится к легкой и химической промышленности, а именно к области разработки, производства и использования дидактического материала и его элементов из пенополиуретана (поролона), в частности, букв алфавита русского и иностранных языков, а также элементов логических и обучающих игр для детей дошкольного и младшего школьного возраста.
Уровень техники. Аналогом является печатная буква тактильной азбуки, выполненная рельефно, в виде выступа, на лицевой стороне жесткого корпуса фишки /1/. На обратной стороне корпуса фишки выполнена письменная буква тактильной азбуки в виде теснения.
Недостатком аналога является низкая безопасность для детей при работе с буквой за счет низкой податливости корпуса фишки при надавливании на него. Что может нанести травму ребенку при работе с ним.
Нрототипом является буква алфавита, содержащая корпус, выполненный из складного метра 121. Складной метр выполняется из дерева или металла и содержит десять секций, соединенных шарнирно. Буква алфавита вьшолняется за счет пространственного расположения секций относительно друг-друга.
Основным недостатком прототипа является низкая безопасность для детей при работе с буквой за счет низкой податливости корпуса складного метра при надавливании на него. Нри выполнении складного метра из металла, игра в изготовление буквы из метра становится наиболее опасной. Складной метр сложен в изготовлении, содержит шарнирные соединения секций.
Сущность полезной модели.
Задачей полезной модели является создание безопасной для детей буквы алфавита (букв алфавита), которая при любой форме и размерах корпуса буквы не могла бы нанести повреждений детям во время проведения обучающих игр и работы с ней, а также была бы стойка к разрывным нагрузкам. Техническими результатами при использовании полезной модели являются простота изготовления буквы алфавита, продление её срока службы.
Поставленная задача достигается тем, что буква алфавита содержит корпус, и корпус буквы алфавита выполнен, по меньшей мере, из поролона, и, кроме того, корпус буквы алфавита выполнен с кажущейся плотностью от 10кг/м до 50кг/м, напряжением сжатия при сжатии на 40% от 1950Па до бОООПа, пределом прочности при растяжении от 120000Па до 150000Па, относительным удлинением при разрыве от 100% до 500%.
Для повыщения электробезопасности, корпус при 20°С, давлении 0.1МПа и расстоянии между электродами 0.0001:0.01м выполнен с электрической прочностью от 0.1МВ/М до 10МВ/М. Это существенно повысит электробезопасность корпуса.
Для повыщения наглядности и усвояемости, корпус выполнен в виде объемного тела, в частности, в виде многогранника.
Для продления срока службы, часть корпуса или весь корпус выполнен с уплотненной поверхностью.
Для продления срока службы, часть корпуса или весь корпус выполнен, по меньшей мере, из двух слоев.
Для повышения удобства применения и расширения типоразмеров, корпус выполнен весом от 0.00001кг до 2кг.
Для повышения удобства применения и расширения типоразмеров, корпус выполнен с максимальным размером от 0.01м до 2м.
Для повышения эффективности обучения, корпус выполнен, по меньшей мере, из двух элементов. При обучении корпус собирается из нескольких частей. Кроме того, повышение устойчивости крупногабаритных букв может быть достигнуто за счет изготовления нижних частей букв из более плотного поролона. При этом центр тяжести корпуса переместится в направлении основания, что и повысит устойчивость корпуса при расположении его в вертикальном положении.
Корпус или его составные элементы вьтолняются из конструкционного поролона (поролона, предназначенного для выполнения различных конструкций, в частности, корпуса). Конструкционный поролон изготавливается из пенополиуретана в виде блоков (кубов, призм), листов, цилиндров, шаров, деталей кроя, полотна различной конфигурации и т.п.
Для повышения устойчивости корпуса в вертикальном положении корпус выполнен, по меньшей мере, из двух элементов у которых значения кажущейся плотности различны, напряжения сжатия при сжатии на 40% различны. Причем верхняя часть корпуса выполнена менее плотной чем нижняя. Это может достигаться за счет применения различных марок поролона, а также за счет выполнения полостей в поролоне, расположенных в верхней части корпуса.
Для повышения долговечности, корпус выполнен, по меньшей мере, из двух элементов у которых значения предела прочности при растяжении различны, значения относительного удлинения при разрыве различны. Выступающие части корпуса или узлы соединения выполняют из более прочного материала, чем основной материал корпуса.
Для повышения эффективности обучения корпус выполнен, по меньшей мере, из двух элементов и каждый элемент корпуса содержит, по меньшей мере, один элемент узла соединения с другим элементом корпуса. Ребенок во время обучения сначала собирает
корпус, а затем участвует в обучающей игре.
При этом элемент узла соединения выполнен в виде углубления, в частности, в виде углубления цилиндрической формы, или элемент узла соединения выполнен в виде выступа, в частности, в виде выступа цилиндрической формы. И при этом объем выступа больше объема углубления. Это позволит осуществить более прочное соединение элементов корпуса. Элементы узлов соединения по форме могут выполняться также в виде призм, кубов, а также в виде элементов липучек.
Таким образом, задача полезной модели решена.
Полезная модель поясняется чертежами. Па чертеже изображена буква «А алфавита. Корпус 1 буквы выполнен из трех элементов: верхней части 2 и двух оснований Зи4.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели. Подтверждение осуществляется на примере выполнения одной буквы алфавита, а именно буквы «А. Все остальные буквы русского и иностранных алфавитов выполняются примерно аналогично. Корпус 1 буквы алфавита выполнен из трех элементов 2, 3 и 4. Элемент 2 корпуса содержит два узла соединения (в виде углублений 5) с другими элементами корпуса. Элемент 3 корпуса содержит один узел соединения (в виде сквозного отверстия) с элементом 2 корпуса. Элемент 4 корпуса содержит один узел соединения (в виде сквозного отверстия 6) с элементом 2 корпуса. Соединение элементов корпуса, например 2 и 4 между собой осуществляют по средством цилиндра 7, диаметр которого больше диаметров углубления 5 и сквозного отверстия 6. Корпус выполнен с покрытием 8 на внешней поверхности, за исключением поверхностей соприкосновения элементов корпуса между собой и внутренних поверхностей полостей 9 и 10. В качестве покрытия может использоваться полиэтилен, лакокрасочное покрытие. Наличие полостей 9 и 10 в
верхней части корпуса делают её более легкой, а корпус в целом более устойчивым.
Корпус и его элементы вырезается из куска поролона с помощью механического или ручного лобзика. Следует также отметить, что наиболее простую конструкцию корпуса получают при изготовлении её в виде одного элемента без покрытия.
Корпус выполнен из поролона с кажущейся плотностью от 12кг/м до 50кг/м, напряжением сжатия при сжатии на 40% от 1950Па до бОООПа, пределом прочности при растяжении от 120000Па до 150000Па, относительным удлинением при разрыве от 100% до 500%. Поролоны с более щирокими диапазонами параметров чем приведены выше, в настоящее время производятся в нашей стране и за рубежом. Так производятся пенополиуретаны (поролоны) с кажущейся плотностью 10кг/м и 150кг/м, напряжением сжатия при сжатии на 40% от ЮООПа до 12000Па, пределом прочности при растяжении от ЮООООПа до 500000Па, относительным удлинением при разрыве от 50% до 1000%. Однако расширение диапазонов приведет к существенному удорожанию корпуса. В случае использования в элементах корпуса полостей кажущаяся плотностью корпуса (в целом корпуса) может принимать значения от 5кг/м до 250кг/м.
Учитывая малую плотность материала элементы корпуса могут выполняться относительно крупногабаритными, например, в виде кубов (на рисунке обозначен цифрой 3) 0.25мХ0.25мХ0.25м. Масса такого элемента составит 0.1875кг при плотности 12кг/м и 0.78кг при плотности 50кг/м. Элементы корпуса из поролона плотностью 12кг/м могут выполняться и больших размеров, например, 0.5мХ0.5мХ0.5м. Масса такого элемента составит 1.5кг.
Для того, чтобы сжать элемент корпуса размером 0.25мХ0.25мХ0.25м на 40% потребуется приложить силу в 121:375Н или вес от 12 до 37,5кГ. Для того чтобы разорвать пополам такой элемент необходимо приложить силу в 7500:9375Н или 750:937.5кГ. Если предположить, что при обучающей игре ребенок сможет приложить
силу на разрыв равную ЮОН или ЮкГ, то минимальная площадь сечения выступа элемента корпуса или узла соединения должна быть не менее 0.00085м или 8.5см.
Относительное удлинение элемента корпуса при разрыве от 100% до 500% позволит существенно продлить срок службы элемента корпуса.
Корпус может быть выполнен из конструкционного поролона таким образом, что содержит, по меньшей мере, две области у которых значения кажущейся плотности различны. Это достигается следующим образом. При изготовлении конструкционного поролона в устройство отвержения, например, в нижнюю и верхнюю его части подаются два типа компонентов для получения конструкционного поролона. Первый тип - для получения более плотного поролона подается в нижнюю часть устройства отвержения, второй тип - для получения менее плотного поролона подается в верхнюю часть устройства отвержения. Далее поролон отвердевает с получением поролона с неравномерными характеристиками по объему. По вышеописанной технологии получают конструкционные поролоны, у которых могут быть созданы области с различными значениями напряжения сжатия при сжатии на 40%, предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве. Кроме того, из поролона, в частности, по вышеописанной технологии могут изготавливаться: моющие средства (мыло в поролоне; наполнитель для пожаробезопасных резервуаров; демпфирующие элементы для различных стабилизаторов давления в трубопроводах; устройства для эвакуации людей из горящего многоэтажного здания; тара; макеты боевой техники в натуральную величину; улавливатели для лифтов; театральные декорации.
Элемент узла соединения с другим элементом корпуса может выполняться в виде углубления (сквозного отверстия) или выступа, в частности, в виде углубления или выступа цилиндрической формы. Как выступ, так и углубление на практике могут быть выполнены с помощью лобзиков или других режущих устройств, применяющихся для фигурной резки поролонов.
Для обеспечения фиксации выступа в углублении его объем должен быть больше объема углубления на 1:5%.
Для повышения срока службы, часть корпуса или весь корпус может выполняться с уплотненной поверхностью или с поверхностным покрытием. Покрытия предотвратят проникновение воды в поролон, улучшат очистку корпуса от пыли. Для обеспечения безопасности обучающей игры корпус должен выполняться из поролона весом от 0.01кг до 2кг.
Таким образом, задача полезной модели выполнена. При её реализации будет достигнута простота изготовления буквы алфавита и продлен её срока службы. Будет создана буква алфавита, которая при любой форме и размерах корпуса не нанесет повреждений детям во время проведения обучающих игр и работы с ней, а также будет стойка к разрывным нагрузкам.
1.Заявка на изобретение «Тактильная азбука и счет Ареста №94011786, МПК G09B1/00, дата публикации 27.09.1995 г.
2.Юный техник №10, 1984г.
Литература