Устройство синхронизации раскручивания блоков натяжных тросов упругих элементов блочного лука при выстреле Российский патент 2022 года по МПК F41B5/14 

Область техники

Изобретение относится к деталям составных луков, конкретно к устройству синхронизации раскручивания (УСР) блоков натяжных тросов (БНТ) упругих элементов (УЭ) блочного лука (БЛ) при выстреле.

Уровень техники

Изобретенный в конце 60-х годов прошлого (ХХ-го) века в США блочный лук («compound bow» - компаунд - составной (англ.) лук) быстро завоевал признание у стрелков-спортсменов и охотников. По сравнению с традиционными луками, мало в чем изменившимися за двенадцать тысячелетий своей истории, новая разновидность древнего метательного оружия обладает рядом неоспоримых преимуществ, позволивших значительно улучшить, выражаясь языком военных справочников, его тактико-технические характеристики (ТТХ).

Улучшение ТТХ блочных луков (БК) в части стабилизации синхронного вращения блоков натяжных тросов (БНТ) упругих элементов (УЭ) блочного лука (БЛ) при выстреле согласно [RU 2499969, US 2019226793, Охотничий арбалет Barnett Vengeance Crossbow (https://www.liveinternet.ru/users/shalygin/] достигнуто благодаря:

- введению и установке синхронизирующих роликов на блоках натяжных тросов (БНТ), установленных подвижные концах УЭ БЛ и стягивающих их между собой;

- введению троса синхронизации для перекрестного соединения синхронизирующих роликов верхнего и нижнего подвижного БНТ.

Такое выполнение устройства синхронизации раскручивания (УСР) обеспечивает синхронное раскручивание БНТ и его натяжных тросов УЭ блочного лука (БЛ) при выстреле.

Однако из-за установки БНТ и его синхронизирующих роликов на подвижных концах УЭ и, как следствие, из-за изменения расстояния между роликами при распрямлении УЭ при выстреле приводит к тому, что несинхронизированное распрямление плеч лука накладывается на несинхронное изменение расстояния между синхронизирующими роликами смежных БНТ. Вследствие этого центр тетивы, связанной своими концами с подвижными БНТ во время распрямления УЭ плеч лука перемещается вверх и вниз. Кроме того, при распрямлении УЭ происходит не только несинхронизированное распрямление УЭ относительно друг друга по оси тетивы, но и качение БНТ по оси вала, что приводит к движению тетивы вправо-влево относительно протяженной оси тетивы. Таким образом, во время выстрела на конец стрелы связанной с тетивой, воздействуют колебания вверх-вниз и вправо-влево. Соответственно хвостовик стрелы, закрепленный в центре тетивы, во время выстрела, также перемещается вверх-вниз и вправо-влево.

Эти движения центра тетивы приводят к чрезвычайно вредным колебаниям и вибрации стрелы, которая продолжается и после того, как стрела покидает тетиву и корпус лука. В свою очередь, колебание и вибрация стрелы во время полета приводят к увеличивают влияние ветра и других внешних факторов на траекторию и время полета стрелы. В результате этого происходит рассеивание стрел, снижение ее энергетики и дальности полета.

Желательна разработка УСР БНТ УЭ для БЛ, свободная от указанных недостатков.

Таких УСР БНТ УЭ для БЛ, исключающих колебания и вибрацию хвостовика стрелы при выстреле, в известном уровне техники не выявлено.

Постановка задачи

Задачей изобретения является создание неизвестного ранее УСР БНТ УЭ для БЛ, исключающего колебания и вибрацию хвостовика стрелы при выстреле.

Техническим результатом, достигаемым за счет создания УСР БНТ УЭ для блочного лука (БЛ) является повышение точности стрельбы из лука и надежности поражения цели.

Сущность изобретения

Решение поставленной задачи и, как следствие, достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что устройство синхронизации раскручивания (УСР) блоков натяжных тросов (БНТ) упругих элементов (УЭ) блочного лука при выстреле содержит два синхронизирующих ролика, перекрестно связанные между собой тросом синхронизации. Один из роликов жестко закреплен на валу вращения блока натяжения (БНТ) троса верхнего упругого элемента (УЭ), а другой - на валу вращения БНТ нижнего УЭ. Валы вращения соответствующих БНТ установлены в подшипниках верхней и нижней опор. Опоры выполнены с возможностью их крепления на соответствующих верхнем и нижнем концах жесткого корпуса лука с задней его стороны. Свободные концы тросов натяжения верхнего и нижнего БНТ снабжены зацепами для соединения указанных тросов соответственно с упругими концами нижнего и верхнего УЭ и с возможностью натяжения последних с передней стороны лука.

Доказательство достижения заявленного технического результата

Снабжение устройства синхронизации раскручивания (УСР) двумя опорами БНТ на верхний и нижний конец жесткого корпуса лука с задней его стороны позволяет в отличие от известных УСР с опорой на гибкие концы УЭ исключить смещение осей вращения БНТ между собой при натяжении и опускании тетивы лука и связанные с указанным смещением вертикальную вибрацию тетивы, за счет закрепления обоих концов вала на одной жесткой плоскости, исключить смещение тетивы вправо-влево.

Снабжение свободных концов тросов натяжения зацепами позволяет обеспечить непосредственное соединение тросов БНТ с гибкими концами верхнего и нижнего УЭ лука. При этом исключаются колебания гибких концов, связанные с весовой нагрузкой на них БНТ известных УСР и передачей этих колебаний на тетиву лука.

В целом указанные технические преимущества предложенного УСР позволяют уменьшить амплитуду колебаний и частоту вибрации хвостовика стрелы при выстреле практически до нуля. Уменьшение амплитуды колебаний и частоты вибрации хвостовика стрелы, в свою очередь, приводит уменьшению зависимости полета стрелы от внешних дестабилизирующих факторов, влияющих на полет стрелы в атмосфере, включая плотность, влажность, давление воздуха, осадки, скорость и направление движения ветра. Результатом уменьшения этой зависимости является снижение сопротивления воздуха полету стрелы, приводящее к снижению рассеивания стрел, увеличению дальности их полета и к увеличению их энергетики на конечном участке траектории их полета.

В результате таких преимуществ заявленной конструкции УСР БНТ УЭ достигается заваленный технический результат, заключающегося в повышении точности стрельбы и надежности поражения цели.

Ссылка на чертежи

Сущность изобретения поясняется рисунками, представленными на фиг. 1-5.

На фиг. 1 представлен рисунок, поясняющий пример конструкции устройства синхронизации раскручивания (УСР) блоков натяжных тросов (БНТ) упругих элементов (УЭ) блочного лука (БЛ) при выстреле. На фиг. 2 - фиг. 3 соответственно вид сбоку и сверху блока натяжных тросов (БНТ) УСР. На фиг. 4 - фиг. 5 пример установки УСР на арбалете с пистолетной ложей и на арбалете с ружейной ложей соответственно.

На фигурах 1-5 номерами позиций обозначены:

1 - устройство синхронизации раскручивания (УСР) блоков натяжных тросов (БНТ) упругих элементов (УЭ) блочного лука при выстреле:

1.1 - блок натяжных тросов (БНТ) УСР:

1.1.1 - вал вращения БНТ;

1.1.2 - подшипник;

1.1.3 - опора подшипника;

1.1.4, 1.1.5, 1.1.6 - натяжные ролики для тетивы, натяжного троса УЭ и троса синхронизации соответственно;

1.2, 1.3, 1.4 - тетива, натяжной трос УЭ и трос синхронизации соответственно;

1.5 - зацеп, соединительный элемент свободного конца натяжного троса с гибким концом упругого элемента (УЭ);

2 - упругий элемент (УЭ - накопитель потенциальной энергии) лука;

3 - жесткий корпус блочного лука (БЛ):

3.1 - верхний конец корпуса лука;

3.2 - нижний конец корпуса лука;

4, 5 - соответственно пистолетная и ружейная ложа арбалета с БЛ.

Раскрытие сущности изобретения

Согласно фиг 1-5 устройство синхронизации раскручивания (УСР) блоков натяжных тросов (БНТ) упругих элементов (УЭ) блочного лука при выстреле содержит два синхронизирующих ролика 1.1.6, перекрестно связанные между собой тросом 1.4 синхронизации. Один из роликов 1.1.6 жестко закреплен на валу 1.1.1 вращения блока 1.1 натяжения (БНТ) троса верхнего упругого элемента (УЭ) 2, а другой - на валу1.1.1 вращения БНТ 1.1 нижнего УЭ 2. Валы 1.1.1 вращения соответствующих БНТ установлены в подшипниках 1.1.2 верхней и нижней опор 1.1.3. Опоры выполнены с возможностью их крепления на соответствующих верхнем 3.1 и нижнем 3.2 концах жесткого корпуса 3 лука с задней его стороны. Свободные концы тросов 1.3 натяжения верхнего и нижнего БНТ 1.1 снабжены зацепами 1.5 для соединения указанных тросов 1.3 соответственно с упругими концами нижнего и верхнего УЭ 2 и с возможностью натяжения последних с передней стороны лука.

При этом зацепы 1.5 выполнены в виде петель, узлов или талрепов, а упругие элементы (УЭ) 2 - в виде пружин, упругих пластин, гидравлических, пневматических или магнитных накопителей потенциальной энергии натяжения УЭ 2.

Работа устройства синхронизации раскручивания блоков натяжных тросов упругих элементов блочного лука

Работа устройства 1 синхронизации раскручивания (УСР) блоков натяжных тросов (БНТ) 1.1 упругих элементов (УЭ) 2 блочного лука при выстреле рассмотрена на примере использования УСР в блочном луке с плоскими УЭ.

Перед началом работы УСР 1 устанавливают БНТ 1.1 на верхнем 3.1 и нижнем 3.2 конце жесткого корпуса 2 лука путем крепления их опор на соответствующих концах с задней стороны жесткого корпуса 3 лука, например, винтовым или болтовым соединением (на фигурах не показано). В процессе крепления БНТ 1.1 их ролики 1.1.6 верхнего и нижнего БНТ 1.1 связывают между собой перекрестным тросом 1.4 синхронизации.

После жесткого крепления БНТ 1.1 на верхнем 3.1 и нижнем 3.2 конце жесткого корпуса 2 лука зацепами 1.5 соединяют тяговые концы тросов 1.3 с упругими концами нижнего и верхнего УЭ 2, расположенными с передней стороны лука.

После установки УСР 1 на блочном луке приступают к его использованию при стрельбе из лука.

Для этого на прицельную полочку лука укладывают стрелу и ее хвостовик захватывают зажимом (на фигурах не показано) тетивы 1.2. Далее натягивают тетиву 1.2. При этом за счет натяжения тетивы 1.2 (фиг. 1) происходит синхронное вращение роликов 1.1.4 на обоих плечах лука за счет связки роликов 1.1.6 синхронизации различных плеч перекрестным тросом 1.4 синхронизации фиксированной длины. Одновременно за счет жесткой связки валом 1.1.1 БНТ 1.1 указанных роликов 1.1.4 и 1.1.6 с роликом 1.1.5 натяжения происходит намотка тяговых тросов 1.3 на натяжные ролики 1.1.5. При этом за счет сокращения длины тяговых тросов 1.3 происходит натяжение упругих элементов УЭ 2 обоих плеч лука. В момент выстрела тетива 1.2 отпускается, упругие элементы 2 распрямляются и через тросы 1.3 синхронно (за счет связки роликов 1.1.6 синхронизации верхнего и нижнего БНТ 1.1 перекрестным тросом 1.4 синхронизации фиксированной длины) раскручивают БНТ 1.1 обоих плеч корпуса лука в обратную сторону. При этом происходит синхронная накрутка обоих концов тетивы 1.4 на соответствующие ролики 1.1.4. За счет синхронного вращения роликов 1.1.4 обоих плеч 3.1, 3.2 жесткого корпуса лука при распрямлении УЭ 2 происходит безвибрационное поступательной движение центра тетивы 1.2 и зажатой в нем хвостовика стрелы в направлении выстрела. В результате такого выстрела хвостовик стрелы выходит из лука без вибрации и в процессе полета не вибрирует. За счет этого уменьшается воздействие на стрелу внешних факторов (ветер, осадки, температура) уменьшается разброс траекторий движения стрел, повышаются точность стрельбы из лука, энергетики стрелы и дальности ее полета.

Аналогичны образом работает УСР 1 в блочных луках с УЭ 2 в виде пружин, упругих пластин, гидравлических, пневматических или магнитных накопителей потенциальной энергии натяжения УЭ 2.

Промышленная применимость

Изобретение разработано на уровне технического проекта. Разработан опытный образец устройства 1 синхронизации раскручивания (УСР) блоков натяжных тросов (БНТ) 1.1 упругих элементов (УЭ) 2 блочного лука при выстреле. Испытания опытного образца показали возможность его применения в блочных луках (БЛ) и достижение заявленного технического результата. Готовятся маркетинговые документы и предложения по серийному освоению УСР 1 БНТ 1.1 УЭ 2 для охотничьих и спортивных БЛ и арбалетов с пистолетной 4 и ружейной 5 ложей.

Устройство синхронизации раскручивания блоков натяжных тросов упругих элементов блочного лука (УСР БНТ УЭ БЛ) при выстреле содержит два синхронизирующих ролика, перекрестно связанных между собой тросом синхронизации. Один из роликов жестко закреплен на валу вращения блока натяжения троса (БНТ) верхнего упругого элемента (УЭ), а другой – на валу вращения БНТ нижнего УЭ. Валы вращения соответствующих БНТ установлены в подшипниках верхней и нижней опор. Опоры закреплены на соответствующих верхнем и нижнем концах жесткого корпуса лука с задней его стороны. Свободные концы тросов натяжения верхнего и нижнего БНТ снабжены зацепами для соединения указанных тросов соответственно с упругими концами нижнего и верхнего УЭ и с возможностью натяжения последних с передней стороны лука. Технический результат - повышение точности стрельбы и надежности поражения цели. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство синхронизации раскручивания блоков натяжных тросов упругих элементов блочного лука при выстреле, характеризующееся тем, что оно содержит два синхронизирующих ролика, перекрестно связанных между собой тросом синхронизации, один из роликов жестко закреплен на валу вращения блока натяжения (БНТ) троса верхнего упругого элемента (УЭ), а другой – на валу вращения БНТ нижнего УЭ, валы вращения которых установлены соответственно в подшипниках верхней и нижней опор, выполненных с возможностью их крепления на соответствующих верхнем и нижнем концах жесткого корпуса лука с задней его стороны, а свободные концы тросов натяжения верхнего и нижнего БНТ снабжены зацепами для соединения указанных тросов соответственно с упругими концами нижнего и верхнего УЭ и с возможностью натяжения последних с передней стороны лука.

2. Устройство синхронизации по п. 1, отличающееся тем, что зацеп выполнен в виде петли, узла или талрепа.

3. Устройство синхронизации по п. 1, отличающееся тем, что упругие элементы (УЭ) выполнены в виде пружин, упругих пластин, гидравлических, пневматических или магнитных накопителей потенциальной энергии натяжения УЭ.