"игрушка "управляемая модель двухроторного вертолета"

 

Изобретение относится к производству игрушек и позволяет повысить занимательность Игрушка содержит основание 1 центральную стойку 2 с вертикальной вращающейся осью, штангу, состоящую из базового звена 4 жестко соединенного с осью центральной 2, и периферийного звена 6, конец которого ыарнирно соединен с моделью пер олета 7, и блок 11 дистанционного управленьп На противолежащем конце периферийноЕо звена 6 установлен противовес 10 Периферийное звено 6 с моделою вертолета 7 и противовесом 10 уравновешивается противовесом Е, установленным на базовом звене 4 штанги Периферийное звено б кинематически соединено с базовым звеном 4 с возможностью его поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно базового звена 4 Модель вертолета 7 связана с периферийным звеном 6 посредством узла 8 подвески и кронштейна 9, при этом узел 8 подвески шарнирно соединен с периферийным звеном 4 кронштейн 9 закреплен в корпусе узла 8 подвески с возможностью свободного воащения относительно оси закрепления Каждая пара лопастей роторов 28 и 29 установлена на ступицах 30 и 31 с возможностью поворота относительно продольной оси, проходящей по передним кромкам лопастей, и взэимодействия с упорами 34 и 35, 36 и 37 соответственно 8 ил 1Л С

СО!ОЗ СОЬЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИНЕСКИХ

РГСГ1УБПИК

„„SU „„1641375 А1 ж)л А 63 Н 27/04

ГОСУДЛРСТ7ЗЕ ННЫЙ КОМ7ЛТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4453730/12 (22) 04.07,88 (46) 15.04.91. Бюл.¹14 (71)Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро реле и автоматики (72) Б.И.Седловский и В.X.Ìåëüíèê (53) 688.72 (088,8) (56) Патент Великобритании № 1533251, кл.

А 63 Н 27/04, 1978.

7 7 (54)ИГРУШКА "УПРАВЛЯЕМАЯ МОДЕЛЬ

ДВУХРОТОРНОГО ВЕРТОЛЕТА" (57) Изобретение относится к производству игрушек и позволяет повысить занимательность. Игрушка содержит основание 1, центральную стойку 2 с вертикальной вращающейся осью, штангу, состоящую из базового звена 4, жестко соединенного с осью центральной :тойки 2, и периферийного звена 66, конец которого шарнирно соедлнен с моделью вою олета 7, и блок 11 дистанционного управления. На противолежащем конце периферийного звена 6 установлен противовес 10. П риферийное звено 6 с моделью вертолета 7 и противовесом 10 уравновешивается противовесом 5, установленным на базовом звене 4 штанги, Периферийное звено б кинематически соединено с базовым звеном 4 с воэможностью его поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно базового звена 4. Модель вертолета 7 связана с периферийным звеном 6 посредством узла S подвески и кронштейна

9, при этом узел 8 подвески шарнирно соединен с периферийным звеном 4, кронштейн

9 закреплен в корпусе узла 8 подвески с воэможностью свободного вращения относительно оси закрепления. Каждая пара лопастей роторов 28 и 29 установлена на ступицах 30 и 31 с воэможностью поворота ог, носительно продольной оси, проходящей по передним кромкам лопастей, и взаимодействия с упорами 34 и 35, 36 и 37 соответственно. 8 ил.

1641375

Изобретение относится к производству игрушек.

Целью изобретения является повышение игровой занимательности, На фиг.1 изображена предлагаемая иг- 5 рушка, изометрия; на фиг.2 — то же, вид спереди; на фиг.3 — то же, вид сверху; на фиг.4 — то же, вид сбоку; на фиг.5 — модель вертолета с узлом подвески, изометрия;на фиг.б — разрез А — А на фиг.3; на фиг.7 —. узел 10 подвески одного звена к другому; на фиг.8— схема размещения упоров на ступицах роторов, Игрушка "Управляемая модель двухроторного вертолета" содержит основание 1, 15 неподвижную центральную стойку 2 с вертикальной осью 3, базовое звено штанги 4, жестко связанное с осью 3, при этом на одном конце базового звена 4 установлен противовес 5, а на другом шарнирно подвешено пе- 20 риферийное звено 6, модель 7 двухроторного вертолета, шарнирно соединенную посредством узла 8 подвески и крон штейна 9 с одним иэ концов периферийного звена 6 штанги, дополнительный противовес 10., установ- 25 ленный на другом от модели 7 вертолета конце периферийного звена 6, и блок 11 управления, дистанционно связанный с основанием 1, Дополнительный противовес 10 урав- 30 новешивает модель 7 вертолета, узел 8 подвески и кронштейн 9. Противовес 5 уравновешивает периферийное звено 6, модель 7 вертолета, узел 8 подвески, кронштейн 9 и дополнительный противовес 10, 35

Центральная стойка 2 выполнена полой, ось 3 размещена внутри нее и установлена на цапфе 12 с возможностью вращения. Базовое звено 4 штанги жестко связано с осью 3 посредством бобышки 13, закрепленной непод- 40 вижно на оси 3, Кинематическая связь базового звена 4 штанги и периферийного звена 6 штанги представляет собой два независимых шарнирных соединения, обеспечивающих воз- 45 можность поворота периферийного звена 6 относительно базового звена 4 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, Связь выполнена в виде бобышек 14 и 15, соединенных осью 16, причем бобышка 14 за- 50 креплена на конце базового звена 4, один конец оси 16 закреплен в бобышке 14, на другом конце оси установлена бобышка 15 с возможностью вращения вокруг оси. Другим вариантом исполнения является жест- 55

«ое закрепление оси 16 в бобышке 15 и установка с возможностью вращения относительно оси 16 бобышки 14, Поворот периферийного звена 6 штанги в горизонтальной плоскости ограничен упорами 17 и 18, размещенными каждый на соответствующей бобышке, угол поворота равен 300 — 320 (150 — 160 в одну сторону), Периферийное звено штанги 6 установлено на оси 19,жестко закрепленной в бобышке 15, с возможностью качания в вертикальной плоскости. В бобышке 15 выполнены два противоположно расположенных паза 20, что обеспечивает воэможность наклона вниз периферийного звена 6 штанги до установки модели 7 двухроторного вертолета на игровую плоскость (пол) и его подъем нэ угол 30 — 45 от горизонтальной плоскости.

Конец периферийного звена 6 штанги соединен с узлом 8 подвески шарнирно посредством оси 21, жестко закрепленной в корпусе узла 8 подвески, и размещен в пазу

22, образованном в корпусе узла 8 подвески и аналогичном пазам 20.

Один конец кронштейна 9 закреплен в корпусе узла 8 подвески с возможностью свободного вращения относительно оси закрепления, другой конец соединен шарнирно с моделью 7 двухроторного вертолета: горизонтальный конец кронштейна установлен в стойке 23, жестко связанной с корпусом модели, что обеспечивает изменение угла рыскания модели 7 вертолета.

Кронштейн 9 снабжен упором 24, который размещен в криволинейном пазу 25, образованном в корпусе модели 7 двухроторного вертолета, с возможностью перемещения в нем при наклоне (тангаже) модели

7 вертолета носовой частью вниз. Длина паза 25 определяет величину угла тангажа (наклона) модели 7 вертолета, В корпусе модели 7 двухроторного вертолета установлены два электропривода 26 и 27, каждый из них соединен с соответствующим ротором — передним 28 и задним 29.

Каждая пара лопастей роторов 28 и 29 закреплена в ступицах 30 и 31, жестко соединенных с роторами, с возможностью поворота относительно осей 32 и 33 закрепления.

Углы поворота лопастей переднего ротора

28 ограничены упорами прямого вращения

34 и реверсивного вращения 35, а углы поворота лопастей заднего ротора 29 ограничены упорами прямого вращения 36 и реверсивного вращения 37 для переднего ротора 28 принято прямое вращение по часовой стрелке, если смотреть сверху, для заднего ротора 29 принято прямое вращение против часовой стрелки, если смотреть сверху).

Упоры прямого вращения 36 и реверсивного вращения 37 заднего ротора 29 размещены на ступице 31 симметрично, на расстоянии

1641375

b относительно вертикальной аси, проходящей через точку закрепления лопастей, и смещены вниз относительно горизонтальной оси, проходящей через точку закрепления лопастей, на расстояние а, причем а <:

Ь для образования угла и наклона каждой лопасти (угла атаки) не более 45О. Максимальный рабочий угол атаки 5О.

Упоры прямого вращения 34 и реверсивного вращения 35 переднего ротора 28 также смещены от горизонтальной оси, про: ходящей через точку закрепления лопастей, на величину а, упор 34 прямого вращения смещен от вертикальной оси на величину b, а упор 35 реверсивного вращения смещен от вертикальной аси на расстояние с, причем с < а для образования угла днэклана лопасти переднего ротора 28 па атношени а к горизонтальной плоскости более 45О. Упоры прямого и реверсивного вращения на ступицах ротора для каждой пары лопастей размещены зеркально.

В корпусе центральной стойки 2 размещень, токосьемные контакты 38, установленные с возможностью взаимодействия с токосьемными кольцами 39, закрепленными на оси 3 и вращающимися вместе с нею.

Ось 3, базовое звено 4 штанги и периферийное звено Б штанги выполнены в виде полых трубок, внутри которых проходят провода

40 питания электродвигателей 26 и 27 привода, В корпусе узла 8 подвески размещены токосьемные контакты 41, установленные с вазможностью взаимодействия с токосъемными кольцами 42, закрепленными на конце кронштейна 9 и вращающимися вместе с ним, Kr>o mтейн 9 также выполнен s виде полол трубки, в катоаай проходят провода

43 питания ат токосьемных колец 42 к электродвигателям 26 и 27 привода, Блок 11 управления имеет ручку 44 управления оборотами электродвигателя 26 привода,.связанную с переменным резистором, ручку 45 управления оборотами электродвигателя 27 привода, также связанную с переменным резистором, На ручке 45 имеется кнопка 46 переключателя полярности напряжения в электоодвигателях 26 и 27 привода (переключатель полярности, встроенный в ручку 45, не показан).

В корпусе блока 11 управления встроен блок электропитания (не показан), состоящий или из комплекта гальванических элементов, или из устройства питания от электросети, Игрушка работает следующим образом, В исходном положении игрушка стоит основанием 1 на столе или полу. Модель 7 вертолета размещается, опираясь на шасси, на горизонтальной плоскости стала или пала в устойчивом положении. Лопасти роторов 28 и 29 располсжены вертикально паддействием собственного веса.

При подаче регулируемого напря>кения на электродвигатели 26 и 27 привода ручками 44 и 45 управления через токосъемные контакты 38 и 41, такосьемные кольца 39 и

42 „"îòîðàìè 28 и 29 создается одинаковая тяга (так как углы атаки лопастей роторов

28 и 29 одинаковы, пад действием набегающего потока воздуха лопасти упираются в упоры 34 и 36), ротарь, вращаются в противоположных направлениях для уравнавешива15 ния моментоь реакции, одинаковых при равных оборотах. Модель 7 двухратарного вертолета взлетает вертикально и зависает на определенной высоте, При этом вертикально направленной тягой рота20 ров 28 и 29 преодолевается незначительный дисбаланс между моделью 7 двухратарного вертолета и дополнительным противовесом 10. Высота подъема модели ограничивается пазом 20.

25 При незначительном изменении коллчества оборотов одного из роторов па отношению к другому ручками 44 v. 45 управления за счет возникающей разниць. между моментами реакции роторов модель 7 двухроторнога

30 вертолета разворачивается вместе с кронштейнам 9 относительно аси закрепления ега в узле 8 подвески в.ту или иную сторону.

Для осуществления полета модели 7 двухроторнаго вертолета в горизонтальной

35 плоскости кнопкой 46 переключается полярность напряжения в электродвигателях 26 и

27 привода, роторы 28 и 29 меняют направления вращения на обратные. При реверсивном вращении роторов 28 и 29 их лопасти, 40 поворачиваясь вокруг продольных осей 32 и

33, переустанавливаются на упоры 35 и 37 реверсивного вращения.

При одинаковых оборотах возникают. равные моменты аеакции, на роторы име45 ют ра-ную тягу за счет разных углов атаки лопастей переднего 28 и заднего 29 роторов, определяемых пало>кением упоров 35 и

37 реверсивного вращения, Лопасти заднего ротора 29 имеют дакритический (а 45О) угол атаки па сравнению с передним ротором 28 (P ) > 15 ) и, следовательно, задний ротор 29 имеет значительно большую тягу и поворачивает модель 7 вертолета носовой частью вниз, преодолевая момент, создаваемый смещением центра тяжести модели от шарнирного соединения модели

7 вертолета с кронштейнам 9 в сторону заднего ротора 29, 1641375

При наклонном положении модели 7 вертолета тяга роторов 28 и 29 имеет, кроме вертикальной, еще и горизонтальную составляющую, за счет чего модель движется в горизонтальной плоскости, Незначительное изменение оборотов с помощью ручек 44 и 45 управления одного из роторов по отношению к другому, а значит и изменение моментов реакции обеспечивают поворот модели вертолета, находящейся в наклонном положении а горизонтальной плоскости в любом направлении, Для прекращения разворота обороты роторов уравниваются и модель 7 вертолета летит в выбранном направлении.

Если после выбора направления движения вектор горизонтальной составляющей тяги модели в данный момент лежит в одной вертикальной плоскости с периферийным звеном 6 штанги, то движение к заданной точке осуществляется за счет поворота базового звена 4 штанги вокруг стойки 2 и периферийного звена 6 штанги относительно базового звена 4 штанги на оси 16.

Упоры 17 и 18 исключают возникновение

"мертвой зоны" управления, препятствуют установлению (вытягиванию) периферийного б и базового 4 звеньев штанги в одной плоскости, Кроме того, при таком конструктивном выполнении нет необходимости введения еще одной группы токосьем н ых контактов.

Соотношение скорости и высоты полета модели 7 вертолета при ее движении по горизонтали зависит от угла наклона модели и скорости вращения роторов 28 и 29.

Для перевода модели 7 вертолета из режима горизонтального полета в режим зависания и посадки кнопкой 43 переключается направление вращения роторов 28 и 29 из реверсивного в прямое, тяга роторов становится одинаковой, модель 7 вертолета возвращается из наклонного положения в

5 горизонтальное за счет возвращающего момента, имеющегося вследствие смещения центра тяжести модели от ее шарнирного соединения с кронштейном 9 в сторону заднего ротора 29.

10 После перевода модели 7 вертолета иэ режима горизонтального полета в режим зависания над нужной точкой плоскости и выравнивания ручками 44 и 45 управления оборотов электродвигателей 26 и 27 приво15 да (чтобы модель не вращалась вместе с кронштейном 9 вокруг оси его соединения с узлом 8 подвески, синхронным поворотом ручек44и45управления одновременно уменьшаются обороты роторов 28 и 29, после чего

20 модель 7 вертолета совершает посадку.

Формула изобретения

Игрушка, содержащая модель вертолета, шарнирно подвешенную на стойке по25 средством жесткой штанги с воэможностью перемещения вокруг стойки и по ее высоте от привода, отличающаяся тем, что, с целью повышения игровой занимательности. штанга имеет по меньшей мере два

30 звена, одно из которых шарнирно соединено с моделью вертолета и подвешено с возможностью вращения и перемещения по высоте относительно узла подвески на другом звене, смонтированном на стойке с воз35 можностью вращения вокруг нее, при этом модель вертолета шарнирно соединена со звеном с возможностью изменения углов рыскания и тангажа, 1б

Фиг. Ф

1641 375

1641375

Риг. б

Фиг. 7

Составитель А.Никитин

Техред Э.Цаплюк Корректор M.Êoáûëÿíñêàÿ

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1101/91 Тираж 259 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

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