Цепь герона

Предложена цепь Герона, состоящая из двух простых цепочек, соответствующие звенья которых соединены между собой так, что вектор смещения звеньев одной из простых цепочек относительно соответствующих звеньев другой простой цепочки совершает поворот одного и того же знака при последовательном переборе звеньев. Отличием предложенной полезной модели является то, что, по крайней мере, в первое звено одной из простой цепочки вплетено кольцо для брелока. Предложены различные варианты цепи Герона: вплетение в первое звено другой простой цепочки кольца для брелока или декоративного элемента, выполнение звеньев цепи Герона из колец для брелока, выполнение звеньев для цепи Герона из колец с монотонным изменением размера и/или сечения при последовательном переборе звеньев, выполнение звеньев простых цепочек разными по цвету. Показано, что требуемый технический результат действительно достигается за счет существенных отличий предлагаемой цепи.

Цепь Герона относится к области создания развивающих игр, физических приборов, головоломок и может быть использована для демонстрации физических законов, фокусов. Кроме этого предлагаемая цепь может быть использована как декоративный элемент брелока для ключей, а также в качестве тренажера пальцев рук.

Известна развлекательная головоломка в виде цепи Герона (Фирсова Л.М. Игры и развлечения, Москва, Молодая гвардия, кн. 3, 1992. с.16). Известная цепь состоит из двух простых цепочек (см. фиг.1) соответствующие по зацеплению звенья которых соединены между собой так, что вектор смещения звеньев одной из цепочек относительно соответствующих по уровню звеньев другой цепочки совершает поворот одного и того же знака при последовательном переборе звеньев. Кроме того, обе простые цепочки идентичны одна другой и образованы из одинаковых круглых колец.

Монтаж цепочки, см. фиг.1. Одну простую цепочку подвешивают за верхнее (первое) звено, а звенья другой простой цепочки продевают в вышележащие соседние, т.е. соответствующие по соединению, звенья первой. Например, второе звено во второй простой цепочке (назовем ее цепочкой «В») связано с вышележащим первым звеном той же цепочки «В», и кроме того, второе звено цепочки «В» продевают в первое звено первой простой цепочки (далее цепочки «А»), и т.д., звено «п» цепочки «В» продевают в звено «п-1» цепочки «А». Следует также учесть, что в равновесном положении плоскости звеньев «п» и «п-1» перпендикулярны. Поэтому подсоединение звеньев цепочки «В» к звеньям цепочки «А» происходит по снижающейся спирали. Например, если верхнее кольцо цепочки «В» поместили спереди от соответствующего (верхнего звена цепочки «В», а второе кольцо цепочки «В» справа от второго кольца цепочки «А», то третье кольцо цепочки «В» разместят сзади, а четвертое кольцо - слева от соответствующих колец цепочки «А». Далее положение колец цепочки «В» относительно соответствующих колец цепочки «А» повторится циклически: спереди, справа, сзади, слева и т.д.

Демонстрация зрелищного эффекта осуществляется следующим образом. Возьмем верхние звенья цепочек «А» и «В» в правую и левую руки соответственно, держа их примерно на одной высоте. Затем опускаем верхнее кольцо цепочки «А» до опоры его на второе кольцо цепочки «В» с последующим опрокидыванием его на 180°, в результате чего первое кольцо цепочки «А» вместо соседства с первым кольцом цепочки «В» получает соседство с его третьим кольцом. Кроме того второе кольцо цепочки «А» опускается до опоры на третье кольцо цепочки «В», и, утрачивая верхнюю поддержку при опрокидывании своего верхнего кольца, само, оказавшись в состоянии неустойчивого равновесия, опрокидывается, за ним третье и т.д. все остальные кольца цепочки «А» опрокидываются последовательно во времени и в пространстве, создавая иллюзию падения верхнего кольца вниз. Возвращая первое кольцо цепочки «А» в исходное, верхнее положение, инициируем процесс последовательного опрокидывания колец цепочки «В». И т.д., поочередно меняя положение рук, демонстрируем «падение» колец вниз.

Недостаток аналога состоит в ограничении демонстрационных возможностей цепи Герона, зрелищной занимательности.

В качестве прототипа принята развлекательная головоломка по патенту на изобретение Российской Федерации №2138312 класс A63F 9/08 от 27.09.99 года.

В указанной головоломке в отличие от аналога звенья простых цепочек выполнены с монотонным изменением размера при последовательном переборе звеньев. Кроме этого размер поперечного сечения звеньев каждой из простых цепочек может изменяться при последовательном переборе звеньев.

К недостаткам прототипа следует отнести ограничение демонстрационных возможностей. Это связано с невозможностью демонстрации цепи Герона при использовании первых звеньев цепочек со стороны колец малого диаметра. Действительно,

так как для удержания цепи при ее демонстрации мы используем пальцы рук, при выполнении колец малого диаметра, например 5 мм и менее, затруднен перебор колец пальцами рук. Этот недостаток относится к аналогу при выполнении цепи Герона с малым диаметром колец.

К недостаткам прототипа также следует отнести необходимость поиска того места на кольцах, за которые необходимо их взять, чтобы продемонстрировать эффект падающего кольца. На фиг.1 кольцо В необходимо взять за переднюю часть кольца (ближе к зрителю). Поиск места затрудняет эффектную демонстрацию цепи Герона, особенно при попытке демонстрации эффекта падающего кольца пальцами одной руки начинающим фокусником.

Таким образом требуемый технический результат состоит в расширении демонстрационных и функциональных возможностей цепи Герона, в повышении ее занимательности, а также в расширении конструктивных параметров цепи, при которых возможна ее надежная работа.

Недостатки прототипа устраняются в предлагаемой цепи Герона, которая состоит, по крайней мере, из двух простых цепочек, соответствующие звенья которых соединены между собой так, что вектор смещения звеньев одной из цепочек относительно соответствующих звеньев другой цепочки совершает поворот одного и того же знака при последовательном переборе звеньев.

Отличием предлагаемой цепи Герона от прототипа является то, что в первое кольцо одной из простых цепочек вплетено кольцо для брелока.

Кроме того, в первое кольцо другой из простых цепочек может быть вплетено кольцо для брелока или декоративный элемент, например, герб России, Эйфелева башня. К зимней олимпиаде в Сочи может быть выпущен брелок с цепью Герона, а в качестве декоративного элемента может быть использована олимпийская символика с пятью переплетенными кольцами.

Кроме того, звенья простых цепочек могут быть выполнены из колец для брелоков, что позволит снизить трудоемкость изготовления цепи при необходимости использовать кольца по прямому назначению, а именно, для подвески ключей.

Выполнение звеньев простых цепочек с монотонным изменением размера и/или поперечного сечения при последовательном переборе звеньев позволит кроме зрелищного эффекта снизить расход материала, а звуковой эффект при падении и соударении звеньев можно использовать в качестве какой-либо мелодии.

Зрелищный эффект может быть использован при выполнении звеньев простых цепочек разными по цвету.

Описание предлагаемого изобретения поясняется чертежами:

Фиг.1 - цепь Герона (прототип);

Фиг.2 - цепь Герона, вариант вплетения кольца для брелока в первое звено одной и другой из простых цепочек;

Фиг.3 - цепь Герона, вариант вплетения кольца для брелока или декоративного элемента в первое звено другой из простых цепочек;

Фиг.4 - цепь Герона, вариант вплетения кольца для брелока в первое звено одной из простых цепочек, вплетения декоративного элемента в первое звено другой из простых цепочек и выполнение звеньев простых цепочек с монотонным изменением размера и поперечного сечения;

Фиг.5 - цепь Герона, используемая в качестве тренажера для развития пальцев рук;

Фиг.6 - цепь Герона, вариант выполнения цепи из ...4... простых цепочек;

Фиг.7 - цепь Герона, варианты выполнения звеньев цепи Герона из колец, овальных колец, многоугольников, колец для брелока.

На фигурах использованы следующие обозначения элементов:

А - первое звено одной из простых цепочек;

В - первое звено другой из простых цепочек;

1 - кольцо для брелока;

2 - соединительное кольцо;

3 - декоративный элемент - Эйфелева башня;

4 - декоративный элемент - герб России;

5 - декоративный элемент - силуэт женщины.

Демонстрация зрелищного эффекта осуществляется аналогично описанному ранее при рассмотрении работы аналога. Отличием от описанного является то, что в нашем случае на цепи Герона нет необходимости разыскивать первые звенья простых цепочек и место удержания звеньев при демонстрации «падения» колец вниз. В нашем случае эти звенья и места уже определены, так как в этих местах уже вплетены кольца для брелока или декоративный элемент. Поэтому для демонстрации зрелищного эффекта достаточно взять в руки кольцо для брелока и кольцо или декоративный элемент. Затем поднять или опустить кольцо для брелока, после чего начнется демонстрация «падения» колец вниз.

Рассмотрим конструктивные особенности вариантов предлагаемой цепи Герона.

На фиг.1 представлена цепь Герона, выбранная в качестве прототипа.

Звенья простых цепочек выполнены из круглых колец. Торцы кольца соединены в стык без сварки. Первые кольца А и, В определяются визуально.

На фиг.2 представлена цепь Герона. Вариант вплетения кольца для брелока 1 в первое звено одной из простых цепочек А через соединительное кольцо 2 и вплетения кольца для брелока 1 в первое звено другой из простых цепочек В без соединительного кольца. Так как цепь Герона выполнена из одинаковых колец малого диаметра, кольца для брелока 1 выбраны таких размеров, чтобы они позволяли вводить в отверстия пальцы рук.

На фиг.3 представлена цепь Герона. Вариант вплетения кольца для брелока 1 в первое звено одной из простых цепочек А через соединительное кольцо 2 и декоративного элемента в виде Эйфелевой башни 3 через соединительное кольцо 2. Звенья простых цепочек выполнены из одинаковых колец для брелока 1. В кольцо для брелока могут быть установлены ключи для квартиры и автомобиля.

На фиг.4 представлена цепь Герона, звенья которой выполнены из колец с монотонным изменением размера и поперечного сечения. Кольцо для брелока 1 вплетено через соединительное кольцо 2 в первое кольцо, одной из простых цепочек А. Декоративный элемент выполнен в виде герба России 4. Выполнение цепи Герона по рассматриваемому варианту позволяет выполнять цепь сколь угодно большой длины. Связано это с тем, что при выполнении звеньев из одинаковых колец большой длины первые (верхние) кольца при подъеме одной из простых цепочек, даже удерживая верхнюю поддержку, не могут опрокинуться ввиду большого веса нижележащих колец. Конечно при этом играет значение и размеры и поперечное сечение. В рассматриваемом варианте цепи соотношение веса колец, их размеров и поперечное сечение все время изменяется, что позволяет выполнять цепь сколь угодно большой длины. Так макетные испытания действующей цепи Герона с электрическим приводом для памятника Герону Александрийскому показывают, что цепь может быть выполнена длиной более 10 метров.

Кроме этого рассматриваемая цепь Герона при демонстрации и ударении колец друг о друга издает звуки разной тональности, что может быть использовано. Для этого кольца должны быть изготовлены из труб разного материала и толщины.

На фиг.5 представлены цепи Герона, которые используют в качестве тренажера для развития пальцев рук. Особенно применение таких тренажеров актуально для детских реабилитационных центров. Используя тренажер как развивающую соревновательную игру (кто большее количество раз пошевелит пальчиками) можно совместить интерес ребенка с развитием пальцев рук. В одном случае кольца для брелоков 1 одеты на пальцы рук. В другом случае кольцо для брелока 1 одето на палец руки, а декоративный элемент - силуэт женщины 5 зажат между двумя пальцами.

На фиг.6 представлена цепь Герона, выполненная из ...4... простых цепочек с кольцами для брелока 1 и соединительными кольцами 2 на двух простых цепочках. Такое выполнение

цепи обеспечивает быстрый поиск первых колец и демонстрацию даже при выполнении цепи такой сложной конструкции.

На фиг.7 представлены варианты выполнения цепи Герона из колец, колец для брелоков, овальных колец, многоугольников.

Таким образом, показано, что требуемые зрелищный и технический результаты, действительно достигаются за счет существенных отличий предлагаемой цепи.

Проведенные эксперименты показали реализуемость предлагаемой цепи Герона и подтвердили обеспечение при этом требуемого технического результата.

1. Цепь Герона, состоящая из двух или более простых цепочек, соответствующие звенья которых соединены между собой так, что вектор смещения звеньев одной из цепочек относительно соответствующих звеньев другой цепочки совершает поворот одного и того же знака при последовательном переборе звеньев, отличающаяся тем, что в первое звено одной из простых цепочек вплетено кольцо для брелока.

2. Цепь Герона по п.1, отличающаяся тем, что в первое звено другой из простых цепочек вплетено кольцо для брелока и декоративный элемент, например герб России, Эйфелева башня.

3. Цепь Герона по п.1, отличающаяся тем, что звенья цепи Герона выполнены из колец для брелока.

4. Цепь Герона по п.1, отличающаяся тем, что звенья простых цепочек выполнены с монотонным изменением размера и/или поперечного сечения при последовательном переборе звеньев.

5. Цепь Герона по п.1, отличающаяся тем, что звенья простых цепочек выполнены разными по цвету.