Устройство для выбрасывания мячей

 

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (1!) (51) 4 А 63 В 69/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCXOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3355053/28 — 12 (22) 01.12.81 (46) 07.10.87. Бюл. Ф 37 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им.В.И.Ленина (72) Б.Г.Холин (53) 685.634(088.8) (56) Патент 11!вейцарии У 603180, кл. А 63 В 69/36, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N - 44167, кл. А 63 В 69/38, !930.

Патент С!1!А У- 3570466, кл. 124-1, 1971.

Патент Франции - 2218113 кл. А 63 В 69/38, 1974. (54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬ1БРАСЫВАНИЯ МЯЧЕЙ, содержащее смонтированные на основании бункер для мячей с сепаратором, установленный под выходным окном бункера с возможностью перпендикулярного к нему перемещения толкатель мячей к ударнику, установленному с возможностью вращения в вертикальной плоскости от привода, вал которого через синхронизирующий механизм кинематически соединен с толкателем, о тличающе ес я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения точности подачи мяча к ударнику, оно имеет направитель, смонтированный под выходным окном бункера и имеющий прорезь для прохода ударника и мяча при выбросе, ограничитель для мячей,расположенный на направителе за ударником, при этом толкатель размещен в направителе.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что имеет корпус, смонтированный йа основании на поворотной вертикальной вилке, плечи которой установлены на приводном валу Я с возможностью качания.

3. Устройство по п.!, о т л и ч аю щ е е с я тем, что синхрониэирующий механизм включает кривошип, палец С которого связан с толкателем через трособлочную систему, подпружиненный сухарь, установленный на плече кривоМ шипа перпендикулярно к оси его вращения, упор для взаимодействия с сухарем и выступ, закрепленный на ударнике параллельно оси его вращения для взаимодействия с сухарем.

)6 2

50

Изобретение относится к устройствам для выбрасывания мячей, например, теннисных, футбольных, волейбольных, хоккейных, по заданной программе с заданной частотой, начальной скоростью и направлением выброса и может быть использовано в спортивной практике с целью повышения эффективности тренировок теннисистов, футболистов, хоккеистов.

Известно устройство, имеющее вращающийся молоток, приводимый в движение от равномерно вращающегося привода с кривошипом. За счет использования мощных пружин и обгонных муфт молоток заставляют вращаться неравномерно и совершать ударное движение.

Причем наибольшая скорость молотка достигается тогда, когда он встречается с бросаемым мячом, подаваемым из бункера той или иной конструкции в зону действия молотка. Частота вращения вала с кривошипом равна частоте выбрасывания мячей. Это требует 25 использования силового редуктора (1).

Использование мощных пружин, обгонной муфты и силового редуктора усложняет конструкцию, делает ее громоздкой и тяжелой. Кроме того, движение молотка с большим ускорением приводит к сильным сотрясениям устройства и создает дополнительный шум.

Известно устройство, в котором ударяющий молоток расположен на поворотном столе, а точка удара по мячу может изменяться при перемещении .специальных салазок, на которые предварительно устанавливается мяч пе- 40 ред ударом (2 ).

Такие особенности устройства позволяют в достаточно широких пределах изменять направление вылета единичного мяча только при маятникообраз- 45 ном движении молотка.

Однако это техническое решение предполагает предварительную ручную установку единичного (конкретно футбольного) мяча с последующим его выбросом молотком, который движется под действием пружины с предельной скоростью. При этом с изменением положения салазок будут одновременно изменяться и угол вылета и степень закрутки мяча. Это не позволяет выбрасывать мячи под различными углами к горизонту без их закрутки, что часта необходимо.

Известно устройство, содержащее основание (раму), уравновешенный молоток, равномерно вращающийся на горизонтальном валу, приводимом во вращение от двигателя, сепаратор для мячей с вертикальным патрубком для направления мячей, иэ которого мячи через специальный дисковый питатель под действием силы тяжести попадают в зону движения молотка, ударяются им и выбрасываются С37.

Существенной особенностью устройства является то, что патрубок для направления мячей и питатель находятся над верхней частью траектории вращающегося молотка в той же плоскости, в которой расположена траектория движения молотка. Именно такое взаимное расположение патрубка, питателя и траектории движения молотка позволяет вводить мяч в зону удара под действием силы тяжести путем его свободного падения в зону удара.

Большим преимуществом этого устройства является использование равномерно вращающегося молотка (ударника), что упрощает и облегчает конструкцию и существенно уменьшает шум и вибрации. Однако использование пи" тателя, работающего под действием силы тяжести, усложняет синхронизацию подачи мяча под удар молотка и не позволяет работать в широком диапазоне частот вращения молотка и начальных скоростей мяча. Требуется постоянное наблюдение за показаниями спидометра и соответствующая регулировка частоты вращения молотка, чтобы обеспечить синхронизацию движения молотка и момента удара по мячу, падающему под действием силы тяжести.

Основной причиной трудности синхронизации момента удара по мячу является недостаточная величина ускорения силы тяжести, обеспечивающей дви— жение мяча в зону удара. Поэтому при увеличении частоты вращения молотка (при попытке повысить начальную скорость выброса мяча) мяч, падая под действием силы тяжести, не успевает занять положение для эффективного удара вращающимся молотком. Молоток лишь будет касаться нижней части падающего мяча, что делает удары нестабильными. Другим недостатком этого устройства является невозможность его работы по заданной программе в

1342 автоматическом режиме и его громоздкость.

Известно также устройство для выбрасывания мячей содержащее смонтиро9

5 ванные на основании бункер для мячей с сепаратором, установленный под выходным окном бункера с возможностью перпендикулярного к нему перемещения толкатель мячей к ударнику, ус- 10 тановленному с возможностью вращения в вертикальной плоскости от привода, вал которого через синхронизирующий механизм кинематически соединен с толкателем (4 ).

Известное устройство не обеспечивает.подачи мяча под удар молотка в строго заданный момент времени, когда движущийся молоток находится в удобном для удара положения, так 20 как контакт замыкается при каждом взаимодействии контакта с кулачком, т.е. при каждом обороте вала. Введение дополнительного реле времени также не обеспечивает строгой синхронизации момента ввода мяча под удар, так как не исключается возможность неполного срабатывания электромагнита.

Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения точности подачи мяча к ударнику.

Поставленная цель достигается тем. что устройство для выбрасывания мячей, содержащее смонтированные на основании бункер для мячей с сепаратором, установленный под выходным окном бункера с воэможностью перпендикулярного к нему перемещения тол— катель мячей к ударнику, установлен- 40 ному с возможностью вращения в вертикальной плоскости от привода, вал которого через синхронизирующий механизм кинематически соединен с толкателем, снабжено направителем, смонтированным под выходным окном бункера и имеющим прорезь для прохода ударника и мяча при выбросе, ограничитель для мячей, расположенный на направителе за удар 1иком, при этом 50 толкатель размещен в направителе.

Устройство имеет корпус, смонтированный на основании на поворотной вертикальной вилке, плечи которой установлены на приводном валу с воз- 55 можностью качения.

Синхронизирующий механизм включает кривошип, палец которого связан с толкателем через трособлочную сис516

4 тему, подпружиненный сухарь, установленный на плече кривошипа перпендикулярно к его оси вращения, упор для взаимодействия с сухарем и выступ, закрепленный на ударнике параллельно оси его вращения для взаимодействия с сухарем.

На фиг.1 — показано устройство, разрез, по оси вала молотка; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 вариант выполнения толкателя (в виде поршня) с исполнительным механизмом, выполненным в виде линейного электромагнитного привода; на фиг.4— вариант выполнения толкателя в виде поворотной пластины.

Устройство для выбрасывания мячей (фиг.1) содержит основание 1, привод

2 с регулятором 3 частоты вращения.

Привод 2 приводит во вращение поворотный вал 4 с диском 5, на котором смонтирован ударник 6 и уравновешивающий противовес 7.

На основании 1 смонтирована вилка

8. Плечи вилки 8 установлены на приводном валу 4 с воэможностью качания.

На вилке 8 закреплен корпус 9. На корпусе 9 установлен редуктор 10.

Шестерни 11 и 12 служат для передачи. вращения от вала 4 к редуктору 10.

В корпусе 9 смонтирован бункер

13 для мячей с сепаратором 14. Под выходным окном 15 бункера 13 установлен с возможностью перпендику— лярного к нему перемещения толкатель

l6 мячей к ударнику 6. Ударник 6 установлен с возможностью вращения в вертикальной плоскости от привода 2.

Под выходным окном 15 бункера 13 смонтирован направитель 17. Направитель 17 имеет прорезь 18 для прохода ударника 6 и мяча при выбросе.

На направителе 17 эа ударником 6 расположен ограничитель 19 для мячей.

Толкатель 16 имеет козырек 20 (фиг.4) и подпружинен пружиной 21, одетой на ось 22 толкателя.

Толкатель может быть выполнен в виде поршня 23 (фиг.3) и соединен штоком 24 с исполнительным механизмом 25, генератором 26 периодических импульсов и магнитным датчиком 27.

Синхрониэирующий механизм включает кривошип 28, палец 29 которого связан с толкателем 16 через трособлочную систему, гибкая связь 30 которой через блоки 31 и 32 соединена со втулкой 33, одетой на палец 29

1342516 кривошипа 28. Сухарь 34 подпружинен пружиной 35 и расположен в канале

36 кривошипа 28 перпендикулярно к оси 37 его вращения. Упор 38 и выступ 39, закрепленный на диске 5 ударника 6, взаимодействуют с сухарем

34. Кривошип 28 и ось вращения 37 имеют выступы 40 и 41. Вилка 8 смонтировача на валу 4 в подшипниках 42.

Программное устройство кулачкового или другого типов известной конструкции выполнено в одном корпусе с редуктором 10. Программное устройство (фиг .1) линиями связи

I — V связано с основанием 1 (линия связи I), с вилкой 8 (линия связи

II) с регулятором 43 частоты вращения привода (линия связи III), с регулятором частоты вращения кривошила 28 (линия связи IV) с роликами

44 и 45 для закрутки мячей, поворотной рамкой .46 (линия связи V). Это позволяет изменять скорость мяча, частоту его выброса, степень и направление вращения мяча, горизонтальный и вертикальный углы выбросов.

Линии связи I-V представляют собой, например, тросы, заключенные в гибкие кожухи. При перемещении одного из концов троса от программного устройства перемещается второй конец троса, связанный с управляемым рычагом. Вертикальная ось 47 вилки 8 установлена в подшипниковом узле 48, связанном с основанием 1. Вилка 8 вместе с корпусом 9 и всеми связанными с ними узлами может поворачи ваться на заданный угол также вокруг вертикальной оси. Для придания мячам вращения рамка с роликами 44 и 45 смонтирована на оси 49 (фиг.2). Подшипники 50 служит для установки вала 4.

Устройство для выбрасывания мячей работает следующим образом.

Ударник 6 вращается с постоянной частотой, регулируемой регулято= ром 3 частоты вращения. При достижении заданной частоты вращения, которая зависит от положения эадатчика, связанного связью III C программным устройством, управляющий контакт регулятора 3 разомкнется и отключит привод 2, а при уменьшении частоты вращения контакт снова замкнется. Таким образом, происходит поддержание заданной частоты враще— ния привода 2 и ударника 6. сионной пружины 21 эа время менее периода вращения ударника 6 вталкивает мяч в положение А под удар ударни40 ков. В следующее мгновение ударник

6 ударяет по мячу, и он со скоростью зависящей от скорости движения ударника, выбрасывается иэ устройства в заданном направлении..При вылете из

45 устройства мяч взаимодействует с одним из роликов 44 или 45 (фиг.2) и приобретает требуемую по величине и направлению скорость вращения.

Далее процесс выброса мяча повто 0 ряется с частотой вращения оси 37, которая может регулироваться (например, вариатором любой известной конструкции). При необходимости работать в автоматическом режиме по заданной программе (в режиме робота) к валу 4 через шестерни ll и 12 подключается кулачковое программное устройство, совмещенное с редуктором 10. Тросы или тяги программного

При вращении ударника 6: с постоянной регулируемой частотой вращения он свободно проходит через прорезь

18 бункера. 13 для подачи мячей, который свободен от мяча. Одновременно, но с заданной регулируемой частотой выброса мячей вращается ось 37 редуктора 10. Когда выступ 41 на оси

37 входит в зацепление с выступом

40 на кривошипе 28, последний также начинает вращаться. Палец 29 кривошипа 28 пе ремещае т в тулку 33, натя-. гивает трос 30, который перемещает толкатель 16 в правое крайнее положение (на фиг. l показано пунктиром), а сам палец 29 кривошипа 28 занимает нижнее положение. Выходное окно

15 для подачи мячей при этом открывается, и один мяч попадает в бункер

13. Вблизи мертвой точки движения пальца 29 сухарь 34 выходит из упора 38 и под действием пружины 35 прак. тически мгновенно выбрасывается в направлении радиуса кривошипа 28 и входит в зацепление в строго определенной точке с выступом 39, вращающимся совместно с валом 4 со значительно большей частотой, чем кривошип 28. При этом кривошипу 28 сообщается дополнительная угловая скорость, он примерно на 0,5 оборота практически мгновенно обгоняет ось

37 вращения. Натяжение троса 30 при этом прекращается, он освобождается, и толкатель 16 под действием тор7 13425! б 8 устройства соединены с пальцами (ли- скорость вылета мяча, частота выбронии связи Т вЂ” V) на основании са мячей. Программное кулачковое уствилке 8; поворотной рамке 46 (фиг. 2), ройство мажет быть выполнено со сменрегуляторе 3 частоты вращения, ре — ными или регулируемыми кулачками из5 гуляторе частоты врашения оси 37. вестных конструкций. Для описанной

При этом но заданной программе бу- программы используется 5-кулачковое дет изменяться соответственно гори- программное устройство. зонтальный угол выброса мячей, вер— 3а счет точности подачи мяча к тикальньй угол выброса мячей, íà- D ударнику повышается надежность рабоправление и степень закрутки мячей, ты устройства.

1342516

1342516

Составитель Ю.Смоляков

Редактор В . Данко Техред Л. Сердюкова Корректор И. Эрдейи

Заказ 4541/4 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,r.Ужгород,ул.Проектная,4