SU1066618A1 - Flipper - Google Patents
Flipper Download PDFInfo
- Publication number
- SU1066618A1 SU1066618A1 SU823440537A SU3440537A SU1066618A1 SU 1066618 A1 SU1066618 A1 SU 1066618A1 SU 823440537 A SU823440537 A SU 823440537A SU 3440537 A SU3440537 A SU 3440537A SU 1066618 A1 SU1066618 A1 SU 1066618A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- blade
- section
- stiffness
- length
- thickness
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B31/00—Swimming aids
- A63B31/08—Swim fins, flippers or other swimming aids held by, or attachable to, the hands, arms, feet or legs
- A63B31/10—Swim fins, flippers or other swimming aids held by, or attachable to, the hands, arms, feet or legs held by, or attachable to, the hands or feet
- A63B31/11—Swim fins, flippers or other swimming aids held by, or attachable to, the hands, arms, feet or legs held by, or attachable to, the hands or feet attachable only to the feet
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
Abstract
ЛАСТ, содержащий галс иу и соединенную с ней лопасть переменной жесткости, выполненную с продольными прорез ми, кромки которых соединены эластичными перемычкгьми, о тличающийс тем, что, с целью повышени срока службы и эффективности гребка, боковые участки лопасти выполнены с одинаковой жесткостью , превышающей в поперечном сечении жесткость ее среднего участка , при этом по длине лопасть выполнена с уменьшающейс к свободному концу жесткостью, закономерность изменени которой определ етс из уравнени Ч- Г х- 13 (,.) , Е - модуль упругости матегде риала лопасти; xiтекущий момент инерции произвольного сечени участка лопасти; ч толщина переднего участка лопасти, Ьх текуща ширина участка (П лопасти) Чг толщина задней кромки участка лопасти; i текуща длина участка лопасти} п длина лопасти от мыска Ktiui yL галоши. /A LAST containing a variable stiffness blade connected to it and made with longitudinal slits, the edges of which are connected by elastic jumpers, which is characterized by the fact that, in order to increase the service life and efficiency of the stroke, the side portions of the blade are made with the same stiffness exceeding the cross section is the stiffness of its middle section, while the length of the blade is made with decreasing stiffness towards the free end, the pattern of change of which is determined from the equation X - H x - 13 (,.), E is the modulus of control guests mategde rial blades; xi the current moment of inertia of an arbitrary cross section of the blade; h thickness of the front section of the blade, Lx current width of the section (P blade) Chg thickness of the rear edge of the section of the blade; i is the current length of the blade section} n the length of the blade from the toe Ktiui yL galoshes. /
Description
Изобретение относитс к спортивному инвентарю, а именно к ластам.The invention relates to sports equipment, namely to flippers.
Известны ласты, состо щие из галош и жестких упругих лопастей, например, из стеклопластика, которы соединены под отрицательныт- углом к спорной поверхности галош 1J.Known fins, consisting of galoshes and rigid elastic blades, such as fiberglass, which are connected at a negative angle to the controversial surface of the 1J galoshes.
Недостаток таких ласт состоит в том, что они обладают малой пропульсивной силой, так как угол межд галошами и лопастью приводит к возрастанию гидродинамического сопротивлени .The disadvantage of such fins is that they have low propulsive force, since the angle between the galoshes and the blade leads to an increase in hydrodynamic resistance.
Известны также ласты, состо щие из эластичных галош и общей жесткой лопасти, например, из стеклопластиков , скрепленной с галошами 2.Also known are flippers consisting of elastic galoshes and a common rigid blade, for example, of glass-reinforced plastics, fastened with galoshes 2.
Недостаток их состоит в том, что дл стабилизации лопасти при плавании по осевой линии последней устанавливаетс массивный эластичный киль, увеличивающий вес ласта почти на 25%- и кроме того, гас щий упругие колебани лопасти, поэтому эффективность плавани таких ластов снижена.Their disadvantage is that in order to stabilize the blade when sailing along the center line of the blade, a massive elastic keel is installed, increasing the fin weight by almost 25% - and in addition, damping elastic vibrations of the blade, therefore, the efficiency of the float of such flippers is reduced.
Наиболее близким к изобретению вл етс ласт, содержащий галошу и соединенную с ней лопасть переменно жесткости, выполненную с продольными- прорез ми, кромки которых соединены эластичными перемычками.При гребке тонка перемычка прогибаетс образу по всей длине канальчики, п которым устремл етс небольша част воды, увеличива силу т ги лопасти 3.Closest to the invention is a fin containing a galosh and a blade of varying stiffness connected to it, made with longitudinal slots, the edges of which are connected by elastic bridges. increasing the power of the tire blade 3.
Недостаток этих ластов состоит в том, что прорези на лопаст х предназначены лишь дл увеличени гибкости последних, т.е. снижени жесткости , без учета рациональной закономерности изменени жесткости по всей длине лопасти.The disadvantage of these flippers is that the slots on the blades are intended only to increase the flexibility of the latter, i.e. reduce stiffness, without taking into account the rational pattern of stiffness changes along the entire length of the blade.
В зависимости от силы толчка пловца, геометрических и физико-мехнических параметров лопасти возникает определенный изгиб лопасти,который можно оценивать по углу загиба Ч последней. Как известно,угол загиба лопасти находитс в обратно пропорциональной зависимости от жесткосА лопастиDepending on the strength of the swimmer’s thrust, geometrical and physicomechanical parameters of the blade, a certain bend of the blade arises, which can be estimated by the angle of the bend H of the latter. As is known, the bending angle of the blade is inversely proportional to the stiffness of the blade.
4 four
(11(eleven
2ЕЗ2ЕЗ
где F.where is F.
-равнодействующа сил сопротивлени воды, привод ща к изгибу лопасти;- Equivalent water resistance forces causing the blade to bend;
блbl
координата результирующей сил сопротивлени воды на лопасти. coordinate of the resulting water resistance forces on the blade.
Как видно из уравнени (1), создание прорезей в лопасти прототипа приводит к уменьшению ж,есткости лопасти , что приводит к увеличению У1ла загиба i-f лопасти. ПоэтомуAs can be seen from equation (1), the creation of slots in the blade of the prototype leads to a decrease in the hardness of the blade, which leads to an increase in the U1L of the bend of the i-f blade. therefore
создание прорезей на лопасти прототипа без учета рациональной закономерности изменени жесткости по длине лопасти приводит к недопустимому загибу лопасти h потере ластом возможности создани толчковых усилий . Кроме того, уменьшение жесткости приводит к уменьшению упругой потенциальной энергии, возникающей при загибании лопасти, котора при разгибании переходит в кинетическую энергию создава дополнительную систему т ги. Продольные прорези в лопасти прототипа покрыты эластичной тонкой лентой. При гребке эластичные ленты прогибаютс (фиг.10) в направлении, противоположном давлению воды, образу канальчики малого объема, по которьзм движетс вода, создава реактивный эффект, который не приносит значительного увеличени силы т ги, так как поперечное сечение этих канальчиков не более 1 , следовательно , объем движущейс жидкости V негзначителен.the creation of slots on the prototype blade without taking into account the rational pattern of change in stiffness along the length of the blade leads to an unacceptable bending of the blade h by the loss of the ability to create jogging efforts. In addition, a decrease in stiffness leads to a decrease in the elastic potential energy that occurs when the blade is bent, which, when extended, transforms into kinetic energy creating an additional thrust system. The longitudinal slots in the blades of the prototype are covered with elastic thin tape. During the stroke, the elastic belts bend (Fig. 10) in the direction opposite to the water pressure, forming small canals of small volume along which water moves, creating a reactive effect that does not bring a significant increase in pulling force, since the cross section of these canaliculi is no more than 1, therefore, the volume of the moving fluid V is insignificant.
Кроме того, из уравнений гидродинамики известно, что изменение количества движени жидкости в единцу времени равно действующей силеIn addition, it is known from the hydrodynamic equations that the change in the amount of fluid movement in a single time is equal to the acting force
j) , (21 где р - плотность воды;j), (21 where p is the density of water;
V - захватываемый объем водыV - captured water volume
и - скорость движени ;and is the speed of movement;
F, - дополнительна сила т гиF, is additional power
Согласно прототипу ширина и глубна каналов на лопасти мала (1-0,5 с и объем захватываемой и отбрасываемой лопастью воды незначителен,что не может привести к ув.еличению силы т ги.According to the prototype, the width and depth of the channels on the blade is small (1–0.5 s and the volume of water captured and discarded by the blade is insignificant, which cannot lead to an increase in the thrust force.
Кроме того, конструкци ластов не учитывает характер действи нагрузок от сил сопротивлени воды, чт не позвол ет оценить ее работоспособность .In addition, the design of the plastics does not take into account the nature of the action of loads from the forces of water resistance, which does not allow to evaluate its performance.
Целью изобретени вл етс увеличение срока службы ластов и эффективности гребка и плавани в нихThe aim of the invention is to increase the service life of flippers and the efficiency of paddling and swimming in them.
Указанна цель достигаетс тем, что в ласте, содержащем галошу и соединенную с ней лопасть переменной жесткости, выполненную с продолными прорез ми, кромки которых соединены эластичными перемычками,боковые участки лопасти выполнены с одинаковой жесткостью, превыиающей в поперечном сечении жесткость ее среднего участка, при этом по длине лопасть выполнена с уменьшающейс к свободному когщу жесткостью , закономерность изменени которой определ етс из уравнени This goal is achieved by the fact that in a pastry containing a galosh and a blade of varying stiffness connected to it, made with extended slots, the edges of which are connected by elastic bridges, the side portions of the blade are made with the same stiffness exceeding in cross section the stiffness of its middle portion the length of the blade is made with decreasing stiffness to the free cog, the pattern of change of which is determined from the equation
k(k (
33
lii lii
гЧ) (2MS) (2
где E - модуль упругости материала лопасти; текутнй момент инер xi ции произвольного сечени участка лопасти; where E is the modulus of elasticity of the material of the blade; current moment of iner xi of an arbitrary section of the blade section;
01 толщина переднего участка лопасти; bxi текуща ширина участка01 thickness of the front portion of the blade; bxi current parcel width
лопасти, - толщина задней кромки blades - the thickness of the trailing edge
участка лопасти; X; - текуща длина участкаplot of the blade; X; - current section length
лопасти; Е - длина лопасти от мыскаblades; E - the length of the blade from the toe
галоши.galoshes
На фиг.1 изображен ласт с двум перемычками; на.фиг.2 - то же, с трем перемычками; на фиг,3 - ласт с трем перемычками, вид сверху; на фиг.4 - ласт переменной ширины; на фиг.5 - ласт с прорез ми, выполненными под углом к его продольной оси; на фиг. 6-8 - варианты перемычек; на фиг. 9 и 10 - деформаци перемычек при взаимодействии с потоком ; на фиг. 11 - моноласт.1 shows a fin with two jumpers; na.fig.2 - the same, with three jumpers; Fig, 3 - fin with three jumpers, top view; figure 4 - variable-width fin; Fig. 5 shows a fin with slits made at an angle to its longitudinal axis; in fig. 6-8 - options jumpers; in fig. 9 and 10 - deformation of bridges when interacting with the flow; in fig. 11 - monofin.
Упруга жестка лопасть 1 (фиг.1,2,5 и 11), выполненна ,например , из армированного пластика, скрепленна с эластичной галошей 2, имеет прорези 3, кромки 4 которых (фиг.б,7 и 8) соединены по всей длине прорези эластичной тонкой перемычкой 5. Эластична лента может иметь вид гофры (фиг. 6 и 7). Прорези 3, начинай от задней кромки лопасти, доход т до 0,65lO,15 длины всей лопасти и имеют ширину 0,312 мм.Elastic rigid blade 1 (Figs 1,2,2 and 11), made, for example, from reinforced plastic, fastened with elastic galoshes 2, has slots 3, the edges 4 of which (fig.b, 7 and 8) are connected along the entire length slots elastic thin jumper 5. Elastic tape may be in the form of corrugations (Fig. 6 and 7). Slot 3, start from the back edge of the blade, reach m to 0.65lO, 15 are the length of the whole blade and have a width of 0.312 mm.
Крайние лева и права части б лопасти имеют жесткость (EJ) на 515% больше жесткости любой средней части или частей 7 лопасти 1 .(фиг.1 .и 2) .The extreme left and right parts of the b blades have a rigidity (EJ) 515% more than the rigidity of any middle part or parts 7 of the blade 1. (Fig. 1. And 2).
Крайние кромки частей б лопасти могут быть снабжены эластичными по сками с целью безопасности при эксплуатации.The extreme edges of the parts of the blades can be fitted with flexible pads for safety purposes.
Предлагаемое устройство применимо дл моноластов, т.е. дл лопасти со спаренными галошами (фиг.11) При плавании спортсмена с ластами движение вперед осуществл етс за счет колебательного движени пловца. При движении ног вниз ло-. пасть ласта изгибаетс вверх в вертикальной плоскости так, что результирующа сил гидродинамического сопротивлени (упор) со стороны жидкости дает максимальную силу т ги. При движении ног пловца вверх лопасть ласта изгибаетс в противоположную сторону, обеспечива максимальную силу т ги. The proposed device is applicable for monofasts, i.e. for a blade with paired galoshes (Fig. 11) When swimming with an flipper, the forward movement is due to the oscillatory movement of the swimmer. When moving the legs down lo-. The flipper's mouth is bent upwards in a vertical plane so that the resultant hydrodynamic resistance forces (abutment) on the fluid side provide maximum pulling force. When the swimmer's legs move upward, the blade of the flipper bends in the opposite direction, ensuring maximum pulling force.
В предлагаемом устройстве устанавливают оптимальную закономерност рзменени жесткости по длине лопасти исход из учета характера действугощих сил сопротивлени воды и обеспечени равенства напр жений в поперечных сечени х по всей длине лопасти.In the proposed device, an optimal pattern of stiffness along the length of the blade is established based on consideration of the nature of the actual water resistance forces and ensuring equality of stresses in the cross sections along the entire length of the blade.
Из равенства напр жений в любом сечении по длине лопасти следует,чFrom the equality of stresses in any section along the length of the blade follows, h
-f/2-f / 2
fi-i-V fi-i-v
ГR
() 1 е/() 1 e /
следовательно, изменение толщины лопасти дл обеспечени равенства напр жений, как видно из уравнени (4)подчин етс линейному закону .therefore, changing the blade thickness to ensure equality of stresses, as can be seen from equation (4), follows a linear law.
Учитыва уравнение (4), зависимость дл закона изменени толщины лопасти, имеющей толщину передней кромки h.,,- и толщину задней кромкиTaking into account equation (4), the dependence for the law of variation in the thickness of the blade, having the leading edge thickness h. ,, - and the rear edge thickness
фиг. 3 и 4 ), имеет видFIG. 3 and 4), has the form
kiki
ЧгЧHgch
(5)(five)
rVrV
Так как жесткость пр моугольного сечени определ етс по уравнению (3)Since the rigidity of a rectangular section is determined by equation (3)
ЪЛDl
EJ-- (ЫEJ-- (S
1212
то учитыва зависимость (5), получим зависимость изменени жесткостцThen taking into account the dependence (5), we obtain the dependence of the change of stiffness
, xi bo.-f .)Г, xi bo.-f.) g
Е гдеE where
модуль упругости материала лопасти; the modulus of elasticity of the material of the blade;
т текущий момент инерции -Xi произвольного сечени участка лопасти; t is the current moment of inertia -Xi of an arbitrary cross section of the blade;
boi толщина переднего учаска лопасти; Ькboi thickness of the front uchaska blade; Bk
текуща ширина участка лопасти; the current width of the blade;
Ч.H.
толщина задней кромки участка лопасти; thickness of the trailing edge of the blade;
текуща длина участка лопасти;the current length of the blade;
еe
длина лопасти от мыска галоши.blade length from toe galoshes.
Значение закономерности изменени жесткости по длине лопасти позвол ет рассчитать упругую потециальную энергию при загибании лопасти (4)The value of the regularity of stiffness variation along the blade length makes it possible to calculate the elastic potential energy when the blade is folded (4)
РR
V |-JED,., (7) оV | -JED,., (7) o
где К - кривизна гребной лопасти.where K is the curvature of the propeller blade.
Зависимость (7) дает возможность прогнозировать дополнительную силу т ги, а также позвол ет выбирать физико-механические характеристики материала лопасти дл обеспечени максимальной эффективности плавани и срока эксплуатации ластов.Relationship (7) makes it possible to predict additional pulling force, and also allows the choice of the physicomechanical characteristics of the blade material to ensure maximum sailing efficiency and fins life.
В предложенной конструкции ластов лопасть при гребке прогибаетс (фиг.9), образу вогнутую поверхность , что позвол ет захватысать и отбрасывать большой объем V что по уравнению (2) приводит к увеличению силы т ги, а следовательно, к увеличению эффективности плавани .In the proposed flipper construction, the blade flexes during the stroke (Fig. 9), forming a concave surface, which allows a large volume V to be captured and discarded, which according to equation (2) leads to an increase in traction force and, consequently, to an increase in swimming efficiency.
Движущийс по вогнутому каналу большой объем воды создает согласно уравнению (2) дополнительно реактивную силу значительно большую, чем у конструкции ластов прототипа .Moving along the concave channel, a large volume of water creates, according to equation (2), an additional reactive force significantly greater than that of the design of the flippers of the prototype.
Прорези лопасти могут выполн тьс под наклоном к оси и образовывать между собой угол в 2-10° (фиг,5), что позвол ет создать целенаправленный поток воды, обеспечивающий создание реактивной силы т ги, что повьшает эффективность плавани .The slots of the blade can run at an inclination to the axis and form an angle of 2-10 ° between them (Fig. 5), which allows for the creation of a targeted flow of water that ensures the creation of reactive draft force, which increases the efficiency of navigation.
С целью увеличени срока эксплуатации ластов,дл снижени напр жеНИИ , возникающих при деформаци х в эластичных лентах (фиг.6,7 и 8) при гребке лопасти, указанные ленты целесообразно выполн1 ть в виде гофр. Это также дает возможность изготав0 ливать ленты не эластичными, а резинотканевыми или тканевыми.In order to increase the durability of the flippers, in order to reduce the stress of the LINE arising from deformations in elastic bands (Figs. 6, 7 and 8) during the blade stroke, it is advisable to use these ribbons in the form of corrugations. It also makes it possible to make tapes not elastic, but rubber-fabric or fabric.
Предлагаема конструкци ластов по сравнению с прототипом позвол ет увеличить срок эксплуатации лас5 тов на 15-20%, а также увеличить эффективность плавани на 5-8%, .что заключаетс в увеличении дальности проплыва с одновременным снижением устсшости пловцов.The proposed design of flippers in comparison with the prototype makes it possible to increase the service life of crucibles by 15–20%, as well as to increase the efficiency of navigation by 5–8%, which consists in increasing the range of the swim with a simultaneous decrease in swimmers.
S 5:;, 5S 5:;, 5
/1 /one
I 1I 1
5five
::
3 фиг.г3 figg
,/, /
/ ///ff /ЛУ/ /// ff / LU
//
Фи1.8 Phi1.8
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823440537A SU1066618A1 (en) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | Flipper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823440537A SU1066618A1 (en) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | Flipper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1066618A1 true SU1066618A1 (en) | 1984-01-15 |
Family
ID=21012578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823440537A SU1066618A1 (en) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | Flipper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1066618A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4738645A (en) * | 1984-05-03 | 1988-04-19 | Amf Incorporated | Swim fin provided with a self-shaping, fluid flow conveying and controlling canal-like member |
| US5443593A (en) * | 1993-01-20 | 1995-08-22 | H.T.M. Sport S.P.A. | Swimming flipper |
| RU199826U1 (en) * | 2020-05-08 | 2020-09-22 | Владимир Васильевич Галайко | Monofin |
| RU202841U1 (en) * | 2021-01-16 | 2021-03-10 | Владимир Васильевич Галайко | Monofin |
-
1982
- 1982-05-20 SU SU823440537A patent/SU1066618A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР №.272114, кл. А 63 В 31/08, 1982. 2.Авторское свидетельство СССР 738626, кл. А 63 В 31/08, 1976. 3.Патент FR 2173504, кл. А.63 В 31/00,.1973 (прототип). * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4738645A (en) * | 1984-05-03 | 1988-04-19 | Amf Incorporated | Swim fin provided with a self-shaping, fluid flow conveying and controlling canal-like member |
| AU577850B2 (en) * | 1984-05-03 | 1988-10-06 | Amf Mares S.P.A. | Swim fin |
| US4887985A (en) * | 1984-05-03 | 1989-12-19 | Amf Incorporated | Swim fin provided with a self-shaping, fluid flow conveying and controlling canal-like member |
| US5443593A (en) * | 1993-01-20 | 1995-08-22 | H.T.M. Sport S.P.A. | Swimming flipper |
| RU199826U1 (en) * | 2020-05-08 | 2020-09-22 | Владимир Васильевич Галайко | Monofin |
| RU202841U1 (en) * | 2021-01-16 | 2021-03-10 | Владимир Васильевич Галайко | Monofin |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU732970B2 (en) | High efficiency hydrofoil and swim fin designs | |
| EP2055353B1 (en) | Swimming flipper | |
| US20070173143A1 (en) | High efficiency hydrofoil and swim fin designs | |
| US7581997B2 (en) | Method for creating consistent large scale blade deflections | |
| US4209866A (en) | Swim fin | |
| US5387145A (en) | Swim fins | |
| US4775343A (en) | Hydrodynamic swim fin | |
| US6371821B1 (en) | High efficiency hydrofoil and swim fin designs | |
| US11192611B2 (en) | Fluid foil | |
| US6764362B1 (en) | Monofin swimming apparatus | |
| SU1066618A1 (en) | Flipper | |
| SE449594B (en) | CANAD PADDLING PADS SHEET | |
| JP2004500912A (en) | Spearblade swimming fins | |
| AU2019219755A1 (en) | Surfboard fin having a rearwardly offset bearing surface | |
| SU1771776A1 (en) | Flipper for swimming | |
| JP2021020489A (en) | Blade and paddle | |
| RU215089U1 (en) | FIN FOR SWIMMING | |
| RU2792870C1 (en) | Swimming fin (options) | |
| SU1725930A1 (en) | Fin for swimming | |
| AU770462B2 (en) | High efficiency hydrofoil and swim fin designs | |
| SU925354A1 (en) | Fin | |
| CA2615635A1 (en) | High efficiency hydrofoil and swim fin designs | |
| SU272114A1 (en) |