Лыжа и крепление для нее
Изобретение относится к конструкции охотничьих лыж. Лыжа содержит грузовую площадку, имеющую дугообразную верхнюю поверхность, поверхность скольжения и направляющие элементы на поверхности скольжения. Длина грузовой площадки равна 0,5-0,75 длины лыжи, а максимум выпуклости дуги грузовой площадки расположен со смещением к задней части лыжи в диапазоне 0,25-0,45 длины лыжи. Направляющие элементы выполнены в виде одного или нескольких выступов и расположены по всей длине лыжи. На нижней поверхности направляющих выступов выполнены в несколько рядов выемки цилиндрической формы, в которых жестко закреплен ворс под углом 30°-45° к скользящей поверхности в направлении к задней части лыжи. Крепление для лыжи содержит крепление для обуви в виде ремня, опорную площадку для крепления обуви в виде платформы. Платформа для крепления обуви со стороны, прилегающей к верхней поверхности лыжи, имеет два паза, один из которых выполнен на глубину толщины ремня под углом 60°-75° по отношению к продольной оси симметрии платформы для крепления и отступает от переднего края платформы на 0,2-0,4 ее длины. Второй паз расположен зеркально по отношению к первому на глубине двойной толщины ремня. Изобретение обеспечивает повышение эффективности ходовых качеств лыжи и эффективность движения лыжника по любому снежному покрову и сложному рельефу местности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к конструкции охотничьих лыж.
Известны конструкции лыж, описанные в журнале «Охота и охотхозяйство», 2005 г., №7, стр.12-14. Лыжа содержит скользящую поверхность с закрепленным на ней камусом (оленья шкура) на всей поверхности или частично. Также лыжа вместо камуса может содержать закрепленный на нижней поверхности ворс - искусственный камус.
Недостатками таких конструкций являются:
- увеличенный вес из-за присутствия камуса, что приводит к быстрой утомляемости лыжника;
- большое сопротивление скольжению лыжи из-за невозможности исключить трение камуса или ворса о снежную поверхность.
Наиболее близкой к предлагаемой по конструкции является лыжа, защищенная патентом РФ №2104075, МПК А63С 5/044, 5/04). Лыжа содержит грузовую площадку, скользящую поверхность и направляющие на поверхности скольжения. Направляющие имеют горизонтальную площадь скольжения и нисходят на нет от центра тяжести лыжи к передней и задней частям скользящей поверхности на расстоянии 0,2-0,25 ее длины.
Недостатками этой конструкции лыжи являются:
- трудность передвижения лыжника по насту из-за недостаточной длины направляющих выступов, приводящей к боковой неустойчивости при классическом шаге;
- сложность передвижения по рыхлому снегу из-за большой нагрузки на поверхности скольжения;
- трудность передвижения по пересеченной местности из-за необходимости смены шага с классического на коньковый, например на подъеме.
Задачей изобретения является повышение эффективности ходовых качеств лыжи и эффективности движения лыжника по любому снежному покрову и сложному рельефу местности.
Поставленная задача согласно первому аспекту изобретения достигается тем, что в лыже, содержащей грузовую площадку, имеющую дугообразную верхнюю поверхность, поверхность скольжения и направляющие элементы на поверхности скольжения, согласно изобретению длина грузовой площадки равна 0,5-0,75 длины лыжи, а максимум выпуклости дуги грузовой площадки расположен со смещением к задней части лыжи в диапазоне 0,25-0,45 длины лыжи, направляющие элементы выполнены в виде одного или нескольких выступов и расположены по всей длине лыжи; на нижней поверхности направляющих выступов выполнены в несколько рядов выемки цилиндрической формы, в которых жестко закреплен ворс под углом 30°-45° к скользящей поверхности в направлении к задней части лыжи.
Направляющие элементы могут быть выполнены прямоугольной формы.
Кроме того, выступ, являющийся единственным направляющим элементом, может быть выполнен вогнутой формы.
Такое выполнение устройства позволяет удерживать переднюю часть лыжи над поверхностью любого снежного покрова, исключить боковое скольжение лыжи и откат лыжи назад, что позволяет повысить эффективность движения лыжника по любому снежному покрову и сложному рельефу местности.
Известны конструкции лыжных креплений, описанные в журнале «Охота и охотхозяйство», 2005 г., №7, стр.12-14. Крепление выполнено в виде ремня, продетого в паз в теле лыжи и замкнутого в кольцо при помощи шнуровки или пряжки. Для дополнительной фиксации обуви от выпадения применяются дополнительные ремешки, фиксирующие пятку обуви.
Недостатками таких конструкций являются:
- ненадежная фиксация обуви из-за неполного прилегания ремня к поверхности носка обуви и заклинивания ребром ремня, расположенным ближе к ноге лыжника;
- в случае применения дополнительных ремней, фиксирующих пятку, невозможность быстро снять лыжи (например, при падении), что снижает безопасность использования лыж.
Поставленная задача согласно второму аспекту изобретения достигается тем, что крепление для лыжи, содержащее крепление для обуви, опорную площадку для крепления обуви в виде платформы, согласно изобретению крепление выполнено в виде ремня, платформа для крепления обуви со стороны, прилегающей к верхней поверхности лыжи, имеет два паза, один из которых выполнен на глубину толщины ремня под углом 60°-75° по отношению к продольной оси симметрии платформы для крепления и отступает от переднего края платформы на 0,2-0,4 ее длины, второй паз расположен зеркально по отношению к первому на глубине двойной толщины ремня.
Такое выполнение устройства позволяет надежно фиксировать обувь любого размера, не применяя дополнительных фиксаторов пятки.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемой лыжи сбоку;
на фиг.2 - вид предлагаемой лыжи снизу с одним выступом;
на фиг.3 - вид предлагаемой лыжи снизу с двумя выступами.
на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1 с одним прямоугольным выступом;
на фиг.5 - сечение А-А на фиг.1 с двумя прямоугольными выступами;
на фиг.6 - сечение А-А на фиг.1 с тремя прямоугольными выступами;
на фиг.7 - сечение А-А на фиг.1 с одним вогнутым выступом;
на фиг.8 - сечение места крепления ворса;
на фиг.9 - вид сверху платформы для крепления обуви;
на фиг.10 - вид сбоку платформы для крепления обуви;
на фиг.11 - сечение В-В на фиг.10;
на фиг.12 - сечение С-С на фиг.10;
на фиг.13 - цикл шага лыжника.
Лыжа содержит грузовую площадку 1, имеющую дугообразную верхнюю поверхность, поверхность скольжения 2 и направляющие элементы 3 на поверхности скольжения (фиг.1). Длина грузовой площадки равна 0,5-0,75 длины лыжи, а максимум выпуклости дуги грузовой площадки расположен со смещением к задней части лыжи в диапазоне 0,25-0,45 длины лыжи. Направляющие элементы выполнены в виде одного или нескольких выступов и расположены по всей длине лыжи (фиг.2, фиг.3). Направляющие элементы могут быть выполнены прямоугольными (фиг.4, фиг.5, фиг.6) или вогнутой формы (фиг.7). На нижней поверхности направляющих выступов выполнены в несколько рядов выемки цилиндрической формы 4, в которых жестко закреплен ворс 5 под углом 30°-45° к скользящей поверхности в направлении к задней части лыжи (фиг.8). Ворс может быть выполнен из конского волоса или пластика.
Крепление для лыжи содержит крепление для обуви, выполненное в виде ремня 6, опорную площадку для крепления обуви в виде платформы 7 (фиг.9, фиг.10). Платформа со стороны, прилегающей к верхней поверхности лыжи, имеет два паза 8 и 9 (фиг.10), один из которых выполнен на глубину толщины ремня под углом 60°-75° по отношению к продольной оси симметрии платформы и отступает от переднего края платформы на 0,2-0,4 ее длины (фиг.11). Второй паз расположен зеркально по отношению к первому на глубине двойной толщины ремня (фиг.12).
Длина грузовой площадки 0,5-0,75 длины лыжи выбрана из соображений оптимальной гибкости лыжи. При длине меньше 0,5 лыжа будет слишком гибкой и будет глубоко проваливаться в снег центральной частью. При длине больше 0,75 лыжа будет слишком жесткой и будет равномерно погружаться в снег, что затрудняет ее вытаскивание.
Положение максимума выпуклости дуги грузовой площадки со смещением к задней части лыжи в диапазоне 0,25-0,45 длины лыжи выбрано из соображений расположения лыжи под углом по отношению к кромке снега для обеспечения удержания передней части лыжи над снежной поверхностью. При расположении максимума выпуклости дуги на расстоянии меньшем 0,25 длины лыжи задняя часть лыжи слишком глубоко погружается в снег, появляется неустойчивость положения лыжника. При значении больше 0,45 лыжа равномерно по всей длине погружается в снег, что препятствует легкому выходу лыжи из снега.
Угол крепления ворса в пределах 30°-45° к скользящей поверхности лыжи является оптимальным для противодействия ее откату назад. Угол крепления ворса меньше 30° приводит к заметному ухудшению противооткатного эффекта, а при угле больше 45° - к повышенному торможению.
Для крепления лыжи угол 60°-75° между одним из пазов и продольной осью симметрии платформы выбран из соображений надежной фиксации обуви. При угле меньше 60° фиксация обуви затруднена, а при угле больше 75° фиксация ненадежна. При отступе этого паза от переднего края платформы меньше чем на 0,2 ее длины ремень будет находиться на кончике ноги, фиксации не будет, а больше чем на 0,4 - нога будет слишком жестко зафиксирована, поэтому во время ходьбы будет трудно оторвать пятку от платформы, что затруднит движение лыжника.
Такое крепление не требует дополнения в виде фиксатора пятки, так как угол заправки ремня крепления в пазы платформы формирует из ремня конус, плотно заклинивающий носовую часть обуви, и не дает возможности смещения ремня и ослабления фиксации обуви.
Размеры лыжи выбраны из расчета нагрузки лыжника 20 г/см. кв. площади лыжи. При такой нагрузке лыжник при ходьбе по рыхлому снегу не проваливается. Исходя из этого ширина лыжи составляет 15-45 см, а длина - 150-200 см.
Толщина лыжи выбрана из соображений оптимальной прочности и жесткости и составляет 3 мм в минимальной точке и 12 мм в максимальной точке. Высота загиба носка лыжи составляет 130-150 мм. Меньший загиб позволяет лыже зарываться в снег, а больший - увеличивает ее вес. Высота направляющих выступов 5-6 мм выбрана из условий оптимальной жесткости конструкции. Ширина направляющих выступов выбирается из соображений, что суммарная площадь поверхностей выступов не должна превышать 30% от площади лыжи, чтобы получить оптимальный эффект исключения бокового проскальзывания. Чем больше ширина лыжи, тем больше количество выступов. Выступы прямоугольной формы применяются при движении по пересеченной местности по рыхлому снегу, выступы вогнутой формы - преимущественно по насту.
Во время движения по глубокому снегу, при переносе веса лыжника на одну ногу, лыжа под нагрузкой прогибается (фиг.13). Из-за того что место максимальной жесткости лыжи смещено назад, передняя часть лыжи прогибается больше, чем задняя. При этом задняя часть лыжи погружается в снег глубже, а носок лыжи не погружается вообще. Такой прогиб позволяет занять лыже наклонное положение относительно кромки снега и при движении ноги вперед лыжа легко выходит из снега, поэтому лыжнику нет необходимости поднимать ногу вверх. После переноса веса на другую ногу лыжа распрямляется за счет упругости, а ворс на нижней поверхности направляющих выступов создает противооткатный эффект, что в совокупности подталкивает лыжу вперед, облегчая ходьбу. При движении по пересеченной местности ворс позволяет преодолевать подъемы без изменения стиля ходьбы, не применяя ни конькового, ни приставного шага.
При этом во время скольжения лыжи вперед ворс подгибается и укладывается в цилиндрические выемки, не мешая скольжению лыжи. Направляющие выступы позволяют избежать бокового скольжения при ходьбе по снегу различной плотности, в том числе и по насту. Для снижения нагрузки на снежную поверхность лыжи выполнены широкими и поэтому лыжник вынужден ставить ноги шире. Появляется боковая сила, составляющая от веса лыжника, стремящаяся раздвинуть ноги лыжника в стороны еще больше и создавая неустойчивость при ходьбе. Поскольку площадь выступов невелика по сравнению с площадью всей лыжи, выступы первыми проваливаются в снег или продавливают наст и своими боковыми поверхностями препятствуют боковому скольжению лыжи, тем самым устраняя неустойчивость.
Лыжное крепление работает следующим образом. Ремень, вставленный в перекрещивающиеся пазы, образует своей внутренней поверхностью конусную поверхность с таким углом конуса, при котором обувь, вставленная в образованное отверстие, плотно облегается ремнем и заклинивается ребром ремня, расположенным ближе к вершине конуса, при этом надежно фиксируется. Ремень не выпадает из пазов потому, что при возникновении натяжки ремня со стороны конусной поверхности в месте его перехлестывания внутри пазов образуется сила трения, достаточная для удерживания ремня от выпадения. При этом при отсутствии усилия натяжки ремень может быть вынут из паза для удобства транспортировки лыж или для подгонки размера обуви.
Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с известными являются:
- снижение затрат энергии при движении по глубокому снегу за счет задания правильного угла наклона лыжи, исключающего поднятие ноги при шаге вперед;
- снижение затрат энергии при движении по глубокому снегу за счет использования возвратного пружинения лыж (под весом лыжника лыжа сначала сгибается, а затем, при снятии нагрузки, распрямляется и в совокупности с противооткатным эффектом создается дополнительное усилие движения лыж вперед);
- повышение устойчивости лыжника за счет снижения нагрузки на снег;
- повышение эффективности движения по пересеченной местности за счет отсутствия отката и исключения бокового проскальзывания;
- применение эффективного крепления за счет надежной фиксации ноги в любой обуви;
- увеличение безопасности лыжника в случае его падения за счет легкого съема лыж.
1. Лыжа, содержащая грузовую площадку, имеющую дугообразную верхнюю поверхность, поверхность скольжения и направляющие элементы на поверхности скольжения, отличающаяся тем, что длина грузовой площадки равна 0,5-0,75 длины лыжи, а максимум выпуклости дуги грузовой площадки расположен со смещением к задней части лыжи в диапазоне 0,25-0,45 длины лыжи, направляющие элементы выполнены в виде одного или нескольких выступов и расположены по всей длине лыжи, на нижней поверхности направляющих выступов выполнены в несколько рядов выемки цилиндрической формы, в которых жестко закреплен ворс под углом 30-45° к скользящей поверхности в направлении к задней части лыжи.
2. Лыжа по п.1, отличающаяся тем, что направляющие элементы выполнены прямоугольной формы.
3. Лыжа по п.1, отличающаяся тем, что выступ, являющийся единственным направляющим элементом, выполнен вогнутой формы.
4. Крепление для лыжи, содержащее крепление для обуви, опорную площадку для крепления обуви в виде платформы, отличающееся тем, что крепление выполнено в виде ремня, платформа для крепления обуви со стороны, прилегающей к верхней поверхности лыжи, имеет два паза, один из которых выполнен на глубину толщины ремня под углом 60-75° по отношению к продольной оси симметрии платформы для крепления и отступает от переднего края платформы на 0,2-0,4 ее длины, второй паз расположен зеркально по отношению к первому на глубине двойной толщины ремня.
