способ формирования объемного тела и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ формирования объемного тела, заключающийся в том, что объемное тело формируют посредством соединения многогранников, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, объемное тело формируют из параллелепипеда, который сначала разделяют на куб и половину куба, при этом из куба образуют ядро в виде куба, в котором вершины предварительно удаляют до середины каждого ребра куба, а затем эти вершины либо присоединяют к ядру на прежнее место, образуя составной куб, либо поворачивают на 180^o и присоединяют к ядру, устанавливая совместно по четыре на противоположных гранях ядра, имеющих форму уменьшенного квадрата, причем половину куба разделяют на четыре малых кубика, каждый из которых сначала разделяют на четыре треугольные пирамиды и тетраэдр, после чего треугольные пирамиды присоединяют совместно по четыре к остальным противоположным граням ядра, имеющим форму уменьшенного квадрата, образуя составной октаэдр, а тетраэдры соединяют по два, образуя дополнительные составные объемные тела.

2. Устройство для формирования объемного тела, содержащее набор многогранников, выполненных с возможностью соединения друг с другом, отличающееся тем, что, с целью повышения технологичности, набор состоит из ядра, выполненного в виде куба с удаленными до середины каждого ребра вершинами, и двадцати четырех треугольных пирамиды, ребра каждой из которых, равные по длине половине ребра куба, перпендикулярны между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству товаров культурно-бытового назначения, в частности к предметам, получаемым путем складывания и сборки заготовок, к занимательным телам, конструктивным наборам, играм, головоломкам.

Известен способ формирования объемного тела, заключающийся в том, что к ядру в виде куба приклеивают цилиндрические шайбы или параллелепипеды к каждой его грани [1].

Недостаток - образование ступенчатой грани тела при неизменности положения частей.

Известна игра-пирамида в виде трехсторонней пирамиды, собранной из октаэдра и четырех малых пирамид с маркировкой граней [2].

Недостаток - неизменность формы складываемого предмета.

Известна головоломка, содержащая каркас с заполненной шаром полостью, установленные на каркас объемные элементы, образующие с ним в собранном положении многогранник [3].

Недостаток - сложность устройства.

Известен способ сборки учебной игрушки из стержневых элементов, соединяемых между собой с образованием стержневого каркаса (тела) по форме многогранника с помощью шарнирных узлов и с возможностью изменения формы стержневого каркаса (тела) .

Недостаток - образование решетчатого объемного тела из множества мелких частей.

Известен мяч, содержащий ядро в виде сферы с выступами, концы которых выполнены совпадающими с вершинами куба .

Недостатками являются неизменность формы, сложность изготовления.

Из наиболее близких технических решений известно устройство для формирования объемного тела, характеризующееся тем, что оно содержит набор многогранников, выполненных с возможностью соединения друг с другом [6].

Целью изобретения является повышение технологичности.

Цель достигается тем, что способ формирования объемного тела, заключающийся в сборке из элементов, соединяемых между собой с образованием тела по форме многогранника и с возможностью изменения формы тела, включает в себя то, что образуют из параллелепипеда часть в виде половины куба и ядро в виде куба, вершины которого удаляют до середины каждого ребра и присоединяют эти вершины к ядру, образуя составной куб, или поворачивают на 180^о и соединяют с ядром, устанавливая их совместно по четыре на противоположных гранях ядра в виде уменьшенного квадрата, разделяют часть в виде половины куба на четыре малых кубика, каждый из которых в свою очередь разделяют на четыре треугольные пирамиды и тетраэдр и устанавливают на треугольные пирамиды совместно по четыре на остальные противоположные грани ядра в виде уменьшенного квадрата, образуя составной октаэдр, при этом тетраэдры соединяют по два, образуя другие дополнительные составные объемные тела.

Цель также достигается тем, что устройство объемного тела содержит ядро, выполненное в виде куба с удаленными углами до середины каждого ребра, и треугольные пирамиды, выполненные в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба с возможностью образования составного куба или составного октаэдра.

Такой способ формирования и устройство для формирования объемного тела позволяют образовать объемные тела в виде куба с шестью гранями и октаэдр с шестью вершинами, исключающие друг друга, из одинаковых частей.

На фиг. 1 показана заготовка в виде параллелепипеда; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - ядро в виде куба с удаленными углами до середины каждого ребра куба; на фиг. 4 - заготовка в виде половины куба из четырех малых кубиков, разделенных на части в виде углов куба и тетраэдров; на фиг. 5 - малый кубик; на фиг. 6 - часть куба в виде удаленного угла; на фиг. 7 - тетраэдр, полученный из малого кубика; на фиг. 8 - составной куб; на фиг. 9 - составной октаэдр; на фиг. 10 - составные объемные тела из двух тетраэдров каждый.

Способ формирования объемного тела, заключающийся в сборке из многогранных элементов, соединенных между собой с образованием тела по форме многогранника и с возможностью изменения формы тела, включает образование из параллелепипеда 1 (с размерами 1,5 ВВВ) части 2 в виде половины куба и ядро 3 в виде куба, вершины которого удаляют до середины каждого ребра куба присоединяют эти вершины к ядру 3, образуя составной куб 5, или поворачивают на 180^о и соединяют с ядром 3, устанавливая их совместно по четыре на противоположных гранях ядра в виде уменьшенного квадрата 6, разделяют часть 2 в виде половины куба на четыре малых кубика 7, каждый из которых в свою очередь разделяют на четыре трехугольных пирамиды 4 и тетраэдр 8 и устанавливают эти треугольные пирамиды 4 совместно по четыре на остальные противоположные грани ядра в виде уменьшенного квадрата 6, образуя составной октаэдр 9, при этом тетраэдры 8 соединяют по два, образуя другие дополнительные составные объемные тела 10.

Устройство объемного тела содержит ядро 3, выполненное в виде куба с удаленными вершинами до середины каждого ребра куба, и треугольные пирамиды 4 в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба в количестве двадцати четырех с возможностью образования составного куба 5 или составного октаэдра 9. Одинаковые части составного куба и составного октаэдра могут быть выполнены из различного материала, например металла, пластмассы, стекла, дерева, пенополиуретана, резины и т.п., и соединены разъемно, например с помощью штырей, липкого слоя и т.п., или неразъемно, например с помощью сварки, склейки, пайки и т.п. Составной куб 5 и составной октаэдр 9 могут выполняться из одинаковых частей одновременно из двух комплектов частей или поочередно из одного и того же комплекта частей при разъемном соединении. Части объемного тела могут изготавливаться из одной заготовки разрезкой, прессованием частей в пресс-формах и т.д. в зависимости от их материала.

Устройством для формирования объемного тела пользуются следующим образом.

При наличии ядра 3 и треугольных пирамид (пирамидальных элементов) 4 в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба образуют в случае необходимости составной куб 5, составной октаэдр 9, составные дополнительные объемные тела 10 из двух тетраэдров 8, составной малый кубик 7 из тетраэдра 8 и вершин.

Использование способа формирования и устройство для формирования объемного тела позволяет образовывать из одинаковых частей объемные тела, исключающие друг друга, в виде составного куба и составного октаэдра.