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 трех одинаковых монолитных кубов, при этом из двух одинаковых монолитных кубов образуют два ядра в виде куба, в каждом из которых вершины предварительно удаляют до середины каждого ребра куба, а затем эти вершины либо присоединяют к ядрам на прежнее место, образуя два составных куба, либо поворачивают на 180^o и присоединяют к каждому ядру, устанавливая их совместно по четрыре на противоположных гранях ядра, имеющих форму уменьшенного квадрата, причем третий монолитный куб разделяют на восемь малых кубиков, каждый из которых сначала разделяют на четыре треугольные пирамиды и тетраэдр, после чего треугольные пирамиды присоединяют совместно по четыре к остальным противоположным граням каждого ядра, имеющим форму уменьшенного квадрата, образуя два составных октаэдра, 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 пирамид, 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 ряду 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) [4].

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 [5].

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, соединяющихся между собой с образованием тела, по форме многогранника и с возможностью изменения формы тела, включает образование из трех одинаковых монолитных кубов двух ядер в виде куба, вершины которого удаляют до середины каждого ребра куба, присоединяют эти углы к ядрам, образуя два составных куба, или поворачивают на 180^о и соединяют с каждым ядром, устанавливая их совместно по четыре на противоположных гранях ядра в виде уменьшенного квадрата, разделяют третий такой же куб на восемь малых кубиков, каждый из которых в свою очередь разделяют на четыре треугольных пирамиды и тетраэдр, и устанавливают эти треугольные пирамиды совместно по четыре на остальные противоположные грани каждого ядра в виде уменьшенного квадрата, образуя два составных октаэдра, 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 вершинами до середины каждого ребра куба 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 образовывать объемные тела, исключающие друг друга, в виде куба с шестью гранями и октаэдра с шестью вершинами из одинаковых частей.

На фиг. 1 показана заготовка в виде трех одинаковых кубов; на фиг. 2 - ядро в виде куба с удаленными углами до середины каждого ребра; на фиг. 3 - составной куб; на фиг. 4 - заготовка из восьми малых кубиков, разделенных на части в виде углов куба и тетраэдров; на фиг. 5 - объемные составные тела в виде двух октаэдров и четырех других объемных тел из тетраэдров; на фиг. 6 - часть куба в виде удаленного угла.

Способ формирования объемного тела, заключающийся в сборке их многогранных элементов, соединенных между собой с образованием тела по форме многогранника и с возможностью изменения формы тела, включает образование из трех одинаковых монолитных кубов 1 двух ядер 2 в виде куба, вершины которого удаляют до середины каждого ребра, присоединяют эти вершины к ядрам 2, образуя два составных куба 4, или поворачивают на 180^о и соединяют с каждым ядром 2, устанавливая их совместно по четыре на противоположных гранях ядра в виде уменьшенного квадрата 5, разделяют третий такой же куб на восемь малых кубиков 6, каждый из которых в свою очередь разделяют на четыре треугольных пирамиды 3 и тетраэдр 7, и устанавливают эти треугольные пирамиды 3 совместно по четыре на остальные противоположные грани каждого ядра 2 в виде уменьшенного квадрата 5, образуя два составных октаэдра 8, при этом тетраэдры 7 соединяют по два, образуя четыре других дополнительных составных объемных тела 9.

Устройство объемного тела содержит ядро 2, выполненное в виде куба с удаленными вершинами до середины каждого ребра, и треугольные пирамиды 3, выполненные в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба в количестве двадцати четырех с возможностью образования составного куба 4 или составного октаэдра 8, выполненные из различного материала, например металла, пластмассы, стекла, дерева, пенополиуретана, резины и т.п., и соединенные разъемно, например с помощью штырей, липкого слоя и т.п., или неразъемно, например с помощью сварки, склейки, пайки и т.п. Составной куб 4 и составной октаэдр 8 могут выполняться из одинаковых частей одновременно из двух комплектов частей или поочередно из одного и того же комплекта частей. Части могут изготавливаться 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 2 и треугольных пирамид (пирамидальных элементов) 3 в виде удаленных вершин куба до середины ребра куба образуют в случае необходимости составной куб 4, составной октаэдр 8, составное объемное тело 9 из двух тетраэдров 7, составной малый кубик 6 из тетраэдра 7 и треугольных пирамид 3.

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