ИГРОВОЙ КУБ

Устройство относится к развлекательным играм и головоломкам.
Известна объемная логическая игра - кубик Рубика (патент Венгрии N170062 кл. А 63 F 9/12,1976 ), состоящий из игровых элементов кубической формы одинакого размера, причем каждая грань образована девятью игровыми элементами одного цвета. Игровые элементы установлены с возможностью послойного вращения на 360° в плоскостях соприкосновения игровых элементов. Конструкция сложная в изготовлении.
Известно игровое устройство в форме куба  магический куб  ( положительное решение по заявке N98108209/20 (009190 ) от 3.12.1998 г.), содержащее два компонента, каждый из которых состоит из игровых элементов, соединенных между собой растяжимыми связями, образующее в совокупности шесть граней по девять единичных квадратов, в каждый из которых нанесено число, причем каждый компонент состоит из четырех прямоугольных параллепипедов с ребрами а,а и За и с площадью основания а2 и единичного куба с ребрами а,а,а при этом первый компонент имеет диагональное, а второй компонент - осевое размещение параллепипедов у центрального единичного куба и установлены с возможностью вращения на 360 вокруг взаимно-перпендикулярных осей в диагональном и осевом направлениях соответственно, проходящих через центр тяжести единичного куба, причем у первого компонента грань единичного куба лежит в плоскости верхних оснований параллепипедов, а у второго компонента - в плоскости нижних оснований параллепипедов, связь между параллепипедами и единичным кубом выполнена с упорами и установлена по оси вращения, числа взяты из ряда последовательных действительных целых чисел
a,b,c,d,e,f,g,h,ij,k,l,m,n,
из которых формируются на гранях куба шесть магических квадратов третьего порядка с центральными числами e,f,g,h,i,j, причем сумма двух центрвльных чисел на противоположных гранях куба величина постоянная k:
,  и .
Недостатком устройства является то, что констукция не обеспечивает послойное вращение элементов на 360°.
Игровой куб, включающий боковые, угловые и центральные элементы с растяжимой связью и упорами на гранях элементов, магические квадраты третьего порядка на гранях игрового куба, причем сумма центральных цифр на противоположных гранях величина постоянная, снабжен свободным шарниром и жесткой связью с упорами,боковые элементы выполнены в форме прямых трапецеидальных призм с ребрами а,а,а/2,ал/5/2, а л/5 и с площадью основания За2/4 угловые элементы - в форме прямых треугольных призм с ребрами a,a/2,aV5/2 и
Петрашкевич Валерий Вильгелъмович Петрашкевич Александр Валерьевич
МПК А 63 F 9/12, 9/06 Игровой куб.
а л/5 и с площадью основания а2/4,центральные элементы - в форме куба с ребрами а,а,а, причем боковые элементы соеденены связью попарно, каждый угловой элемент выполнен с упором связи на грани и свободном шарнире, центральные элементы соеденены жесткой связью с упорами на внешних и внутренних гранях, боковые и угловые элементы установлены с возможностью вращения на 360° в плоскостях соприкосновения граней этих элементов с гранями центральных элементов, при этом угловые элементы могут менять свое местоположение на периметре игрового куба.
Вариант игрового куба отличается от описанного выше тем, что боковые и угловые элементы выполнены в форме прямых квадратных призм (прямоугольных параллепипедов ) с ребрами а,а,3а и с площадью основания а2 .
На фиг. 1 показан игровой куб в сборе (без нанесения на грани цифр магических квадратов ) ; на фиг. 1в - разрез по А - А на фиг. 1а ; на фиг. 1с - разрез по В - В на фиг. 1а. На фиг. 2а. показан вариант игрового куба в сборе ( без нанесения на грани цифр магических квадратов третьего порядка); на фиг. 2в разрез по А - А на фиг. 2а; на фиг. 2с - разрез по В - В на фиг. 2а.
Игровой куб ( рис. 1,2 ) включает боковой элемент 1, угловой элемент 2 , центральный элемент 3 , растяжимую связь 4 , упор 5 растяжимой связи, свободный шарнир 6 , жесткую связь 7 и упор 8 жесткой связи. Боковой элемент представляет прямую трапециидальную призму с ребрами а,а,а/2,ал/5/2 и ал/5 и с площадью основания За2/4. Угловой элемент представляет собой прямую треугольную призму с ребрами
а,а/2,ал/5/2 и ал/5 и сшюшдцью основания а2/4. Центральный элемент представляет куб с ребрами а,а,а.
Вариант игрового куба ( рис. 2) имеет аналогичную нумерацию элементов с кубом на рис. 1. Единственное отличие этой конструкции от конструкции рис. 1 заключается в том, что боковые и угловые элементы выполнены в форме прямых квадратных призм ( прямоугольных параллепипедов) с ребрами а,а,3а и площадью основания а2. Игровой куб ( рис. 1 ) при выполненных связях на элементах легко собирается:между парой боковых элементов вставляется пара центральных элементов затем устанавливается вторая пара боковых элементов и в ниши полученной крестообразной конфигурации устанавливаются свободные шарниры угловых элементов .С целью надежного зацепления свободного шарнира за ребра двух смежных боковых элементов растяжимая связь боковых элементов должна иметь большую жесткость, чем растяжимая связь угловых элементов . Введем понятие подвижного блока.Подвижным блоком будем называть три элемента один боковой и два угловых.
Игровой куб работает следующим образом. В игровом кубе четыре подвижных блока, которые могут вращатся на 360° градусов вокруг оси - растяжимой связи 4 бокового блока 1. при этом угловые элементы 2 поочередно меняют свое местоположение, т. е. перемещаются по периметру игрового куба. Блок вращается в плоскостях соприкосновения граней боковых элементов 1 с гранями центральных элементов 3,при этом угловые элементы 2 могут менять свое местоположение на периметре игрового куба. При вращени блоков игровой куб меняет свою форму.
Внедрение игрового куба позволит создавать интересные игры и головоломки. При смещении блоков нарушается местоположение угловых элементов и ориентация боковых элементов, что приводит к смещению цифр магических квадратов на гранях игрового куба. Задача игрока -вернуться к исходному положению, т. е. восстановить магические квадраты третьего порядка на гранях игрового куба.