Игрушка

Игрушка относится к механическим играм, в частности, к инерционным и может быть применена как антистресс-сувенир. Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является возможность перемещения двухъярусной пирамидки из шариков по вогнутой поверхности подставки в любом направлении, по различным траекториям, различными видами движения, при этом все шарики двухъярусной пирамидки совершают качение, движение происходит с минимальным трением, это все осуществляется за счет использования определенного отношения радиуса вогнутой поверхности подставки к радиусу шариков. 1 н.п.ф., 3 з.п.ф., 7 ил.

Игрушка относится к механическим играм, в частности, к инерционным и может быть применена как антистресс-сувенир.

Из предшествующего уровня техники известна игра головоломка «Пирамида из шаров» http://nacekomie.ru/fo, содержащая подставку и шарики, соединенные в несколько звеньев, по три-четыре шарика в звене, из которых собирается объемная фигура в виде пирамидки и размещается на подставке. Данная игрушка неподвижна.

Известна игра «Пирамида» в бильярде http://бильярд, содержащая стол и шары, которые размещаются на столе в виде треугольника, заполнив всю его площадь, соприкасаясь друг с другом и с поверхностью стола. В данной игре от воздействия внешней силы шары раскатываются в разные стороны и геометрия фигуры нарушается.

Близких аналогов не обнаружено.

Задачей предлагаемого технического решения является создание игрушки, обеспечивающей размещение двухъярусной пирамидки из шариков с большим числом степеней свободы.

Задача решена за счет игрушки, включающей шарики и подставку, выполненную в виде выпукло-вогнутой пластины, радиус вогнутой поверхности подставки больше трех радиусов шарика, один шарик размещен сверху на шариках, расположенных на вогнутой поверхности подставки, соприкасаясь с каждым из них, образовав двухъярусную пирамидку из шариков, находящуюся в положении устойчивого равновесия; подставка со стороны выпуклой поверхности имеет опору либо с прямым, либо с криволинейным основанием; вогнутая поверхность подставки на ее краях имеет либо увеличенную кривизну, либо бортики; шарики имеют либо один, либо несколько пузырьков внутри каждого шарика.

Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является возможность перемещения двухъярусной пирамидки из шариков по вогнутой поверхности подставки в любом направлении, по различным траекториям, различными видами движения, при этом все шарики двухъярусной пирамидки совершают качение, движение происходит с минимальным трением, это все осуществляется за счет использования определенного отношения радиуса вогнутой поверхности подставки к радиусу шариков.

Игрушка показана на чертежах, где на фиг.1 изображен вид сбоку, на фиг.2 вид по А, на фиг.3-7 игрушка изображена в частных случаях ее выполнения: на фиг.3 изображен вид сбоку, на фиг.4 вид по А, на фиг.5 вид по Б, на фиг.6 изображен вид сбоку, на фиг.7 вид по А.

На фиг.1-7 изображены: шарик 1, подставка 2, выпуклая поверхность 3 подставки, вогнутая поверхность 4 подставки, двухъярусная пирамидка 5 из шариков, опора 6 подставки, криволинейное основание 7 опоры, пузырек 8 внутри шарика, гладкая поверхность 9, прямое основание 10 опоры, увеличенная кривизна 11 вогнутой поверхности края подставки.

На чертежах шарики 1, опора подставки 6 (фиг.3-7) и подставка 2 (фиг.1-7) изображены прозрачными.

Игрушка выполнена следующим образом.

Игрушка содержит шарики 1 и подставку 2. Шарики 1 выполнены сплошными либо полыми, монолитными либо из двух половин, с пузырьками внутри либо без них.

Подставка 2 выполнена в виде выпукло-вогнутой пластины, и ее вогнутая поверхность 4 выполняет функцию игрового поля.

Определенное отношение радиуса вогнутой поверхности 4 подставки 2 к радиусу шариков 1 обеспечивает усилие взаимодействия шариков 1 между собой и подставкой 2, необходимое для образования двухъярусной пирамидки 5 из шариков 1 на вогнутой поверхности 4 подставки 2, и это усилие взаимодействия не препятствует перемещению двухъярусной пирамидки 5 из шариков 1 по всей вогнутой поверхности 4 подставки 2, при этом все шарики 1 двухъярусной пирамидки 5 совершают качение. Радиус вогнутой поверхности 4 подставки 2 определяется по формуле:

R=(3-8)r, где:

R - радиус вогнутой поверхности 4 подставки 2;

r - радиус шарика;

(3-8) - диапазон отношений R к r, обеспечивающий возможность перемещения двухъярусной пирамидки из четырех одинаковых шариков 1, имеющих радиус г, по вогнутой поверхности 4 подставки 2 с радиусом R.

Двухъярусная пирамидка 5 состоит из четырех шариков 1, имеющих одинаковый радиус г, верхний шарик 1 выполнен более легким, чем каждый из трех шариков 1, расположенных на вогнутой поверхности 4 подставки 2, в этом случае диапазон отношений R к г увеличится до величины (3-20).

При увеличении количества шариков 1 двухъярусной пирамидки 5, расположенных на вогнутой поверхности 4 подставки 2, диапазон отношений R к r смещается в сторону повышения величин. Для двухъярусной пирамидки 5, состоящей из пяти одинаковых шариков 1, диапазон отношений R к r будет (4-9).

Шарики 1 двухъярусной пирамидки 5 выполнены либо одинаковым размером, либо по меньшей мере один шарик имеет иной размер.

Все данные проверены экспериментально, увеличенная кривизна 11 вогнутой поверхности 4 на краях подставки 2 не учитывалась.

Кривизна вогнутой поверхности 4 подставки 2 либо одинаковая, либо вогнутая поверхность 4 подставки 2 на ее краях имеет увеличенную кривизну 11 либо бортики для предотвращения выпадения шариков 1 с подставки 2 во время игры.

Кривизна вогнутой поверхности 4 подставки 2 во всех направлениях либо одинаковая, либо в радиальных направлениях различна для придания двухъярусной пирамидке 5 вращения вокруг ее вертикальной оси во время прямолинейного движения по вогнутой поверхности 4 подставки 2.

Подставка 2 со стороны выпуклой поверхности 3 имеет опору 6 для повышения устойчивости игрушки на гладкой поверхности 9. Опора 6 подставки 2 выполнена либо с прямым основанием 10, либо с криволинейным основанием 7 для обеспечения покачивания подставки 2 на гладкой поверхности 9. Радиус криволинейного основания 7 опоры 6 больше радиуса вогнутой поверхности 4 подставки 2 для обеспечения устойчивого равновесия игрушки на гладкой поверхности 9. Опора 6 подставки 2 выполнена либо сплошной, либо облегченной, в виде замкнутой стенки, либо в виде двух стенок, расположенных параллельно друг другу. Подставка 2 и опора 6 выполнены либо монолитно, либо соединены друг с другом.

Детали игрушки выполнены либо прозрачными, либо не прозрачными, одного цвета либо разноцветными, из любого доступного материала, например, пластмассы, дерева, металла.

Игрушку, в некоторых частных случаях ее выполнения, располагают на гладкой поверхности 9.

Игрушку используют следующим образом.

Наличие в игрушке подставки 2 и шариков 1, размещенных на вогнутой поверхности 4 подставки 2 в виде двухъярусной пирамидки 5, позволяет показать несколько видов движения игрушки.

Примеры.

Четыре одинаковых шарика 1 размещены на вогнутой поверхности 4 подставки 2 в виде двухъярусной пирамидки 5, подставка 2 имеет опору 6, выполненную с криволинейным основанием 7, игрушка размещена на гладкой поверхности 9 (фиг.3-5), что позволяет при прикладывании вертикального периодического усилия к краю подставки 2 вначале наклоняться подставке 2 в сторону прикладываемого усилия, затем в противоположную сторону под действием силы инерции игрушки, а двухъярусной пирамидке 5 из шариков 1, начавших свое качение вследствие нарушения положения устойчивого равновесия за счет наклона подставки 2, перемещаться прямолинейно вдоль подставки 2 то в одну, то в другую сторону по вогнутой поверхности 4 подставки, в такт с прикладываемым к подставке 2 усилием, при этом двухъярусная пирамидка 5 совершает вращение вокруг своей вертикальной оси вследствие различной кривизны вогнутой поверхности 4 подставки 2 в радиальных направлениях, после окончания прикладывания усилия к подставке 2 двухъярусная пирамидка 5 из шариков 1 движется некоторое время по инерции, затем останавливается на вогнутой поверхности 4 подставки 2 в положении устойчивого равновесия на исходном месте.

Четыре шарика 1 размещены на вогнутой поверхности 4 подставки 2 в виде двухъярусной пирамидки 5 (фиг.1 и 2), (фиг.6 и 7), что позволяет при прикладывании горизонтального, переменного по направлению, усилия к подставке 2 совершать ей плоскопараллельное движение по окружности, а двухъярусной пирамидке 5 из шариков 1, начавших свое качение вследствие нарушения положения устойчивого равновесия за счет изменения расположения подставки 2, перемещаться по вогнутой поверхности 4 подставки 2 по круговой траектории с радиусом, большим радиуса траектории движения подставки 2 и в направлении, противоположном направлению движения подставки 2, при этом совершая вращение вокруг своей вертикальной оси, после окончания прикладывания усилия к подставке 2 двухъярусная пирамидка 5 из шариков 1 движется некоторое время по инерции, затем останавливается на вогнутой поверхности 4 подставки 2 в положении устойчивого равновесия.

1. Игрушка, характеризующаяся тем, что она включает шарики и подставку, выполненную в виде выпукло-вогнутой пластины, радиус вогнутой поверхности подставки равен от четырех до девяти радиусов шарика, один шарик размещен сверху на шариках, расположенных на вогнутой поверхности подставки, соприкасаясь с каждым из них, образовав двухъярусную пирамидку из шариков, находящуюся в положении устойчивого равновесия.

2. Игрушка по п.1, отличающаяся тем, что подставка со стороны выпуклой поверхности имеет опору либо с прямым, либо с криволинейным основанием.

3. Игрушка по п.2, отличающаяся тем, что вогнутая поверхность подставки на ее краях имеет либо увеличенную кривизну, либо бортики.

4. Игрушка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что шарики имеют либо один, либо несколько пузырьков внутри каждого шарика.

РИСУНКИ