Интегриметр

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ й=СйУБЛИи

pug 4 06 6 3/08

ГОСУа И СтжННЬ и НО от аСС

ПО ДЕЛАМ ИЗО1 ЕТ9 В1Й И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3301430/18-24 (22) 18.06.81 .(46) 07.06.8з. Вюл-. И 21, (72) в. 3. Пицман (53) 681 3{088 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 350006, кл. С 06 .6 3/08, 1970.

2. "Иногофункциональный анализатор кривых КСИ-70", Иркутск,НИИ прикладной физики при ЙГУ им..А. А. Жданоsa, 1972(прототип). (54 )(57 ) ИНТЕГРИИЕТР, содержащий приборную доску, установленную на ней с возможностью продольного перемещения основную каретку,. на которой установлены функциональная каретка.с воэможностью продольного перемещения и обводная каретка с возможностью перемещения в поперечном направлении, фрик.ционный диск. и llpH8o4HoM шкив общая ось которых неподвижно установлена на..основной каретке, интегрирую-., Я0„„1022172 A щий ролик, находящийся в зацеплении с фрикционным диском, осъ интегрирующего ролика жестко связана с Функциональной .кареткой,. на которой установлено сменное лекало, визир и контактный ролик, установленные на обводной каретке, причем сменное лекало с помощью пружины прижато рабочей кромкой к контактному ролику, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения воэможности интегрирования Функций, заданных в логарифмическом масштабе по ординате, рабочая кромка сменного лекала выполнена по показательной зависимости, причем на ней имеет- . Е ся участок установки нулевого поло- ур жения, параллельный направлению перемещения обводной. каретки, а.на сменное лекало нанесена поперечная риска °

1022172 2

Изобретение относится к аналого8btM вычислительным устройствам, в которых операции выполняются с помощью механических средств, а более подробно -,к устройствам, предназначенным для интегрирования с помощью фрикционных передач, Известно аналоговое вычислительное устройство, служащее для механи«

1О зации вычислений по исходным величинам, задаваемым в графической Фор.ме 11) .

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является интегриметр, содержащии ин15

: тегрирующий механизм типа лобовой фрикционной пары, выполненный в виде интегрирующего ролика, находящегося во Фрикционном зацейлении с фрикционным диском, и механизм ввода Функ-?O ций, включающий подвижное лекало и ..об водную каретку с визиром, служащим для отвода графика,и контактным роликом, „ к которому постоянно с помощью пружины прижимается рабочая кромка лекала P) ?S

Недостатком укаэанного устройства является то, что оно позволяет интегрировать функции., заданные графически только s линейном масштабе. по ор,динате и .абсциссе, т.е. узость клас- 30 са решаемых задач.

Цель изобретения - расширение класса решаемых устройством задач путем обеспечения возможности интегрирования функций, заданных графически s ло-Э5 гарифмическом масштабе по ординате.

Указанная цель достигается тем, что интегриметр, содержащий приборную доску, установленную на ней с воэможностью продольного перемещения ос- 40 новную каретку, на которой установлены функциональная каретка с возможностью продольного перемещения и обводная каретка с воэможностью перемещения в поперечном направлении, фрик- 45 ционный диск и приводной шкив, общая .ось которых неподвижно установлена на основной каретке, интегрирующий ролик, находящийся s зацеплении с фрик-( ционным диском, ось интегрирующего рЬ-5О . лика- жестко связана с функциональной кареткой, на которой установлено сменное лекало, визир и контактный ролик, установленные на обводной каретке, причем лекало с помощью пружины прижато рабочей кромкой к контактному ролику, рабочая кромка сменного лекала выполнена по показательной зависимости, причем а ней имеется участок установки нулевого по- ложения, параллельный направлению перемещения обводной каретки, а на сменное лекало нанесена поперечная риска, На чертеже представлен интегриметр с двойным сменным лекалом, рабочая кромка которого выполнена по показательной зависимости

Q(F) = (P Ê" " ) где F - ордината графика, в единицах длины, изменяющаяся от О до

-Н (где Н - высота бумажного бланка, на котором выполнен интегрируемый график );

1 (Г) - смещение интегрирующего ролика от центра фрикционного диска в зависимости от ординаты графика Г, в единицах длины; („ - наибольшее смещение интегрирующего .ролика от центра фрикционного диска, соответствующее наибольшей ординате интегрируемого графина (F = О), в единицах длины;

А - основание логарифма,по которому выполнен масштаб ординаты;

k - масштаб ордижаты, т .е. количество логарифмических единиц на единице длины;

n - показатель степени подинтегральной функции.

Интегриметр состоит из приборной доски 1, накоторой расположена, с возможностью перемещения в направ-лении +x, основная каретка 2. На ней, в свою очередь, расположены: обводная каретка 3, которая может перемещаться в направлении +F, и функциональная каретка 4 с прикрепляемым: к ней сменным лекалом 5, которая может перемещаться в направлении. «+x относительно основной каретки. Рабочая кромка подвижного лекала имеет форму, выполненную согласно показательной функции, и постоянно прижимается с помощью пружины к контактному ролику 6, ось которого жестко фиксируется в нужном положении на обводной каретке.

Интегрирующий механизм состоит иэ интегрирующего ролика 7 радиу-, са.r. и фрикционного диска 8, находящихся во фрикционном зацеплении,.причем интегрирующий ролик. ка.

Еще одним отличием метода вычис» лений предлагаемым интегриметром является то, что после установки обводной каретки в нулевое положение, которое про«1э водится беэотf0 носительно к графику, производится установка обводной каретки (с уже зафиксированным контактным роликом) в исхо« ное положение, соответствующее наибольшему смещению интегрирующего ролика от..центра фрикционного диска, обозначен» ному на лекале поперечной риской.

При этом ось контактного ролика должна находиться на воображаемом про2О долженин этой риски, а визир - над наибольшим значением о финагы графика на интервале интегрирования. После этой установки. производится обычный обвод графика.

Указанное отличие позволяет noBbcHTb.òo÷êîñTü интегрирования Фун- . кции,.так как любой участок графи, ка, занимающий любое место на бумажной ленте, -можно интегрировать

:при максимальных смещениях интегрирующего ролика от центра фрикционного диска. Для этой цели (повышения точности) можно специально разбивать интегрируемый график на отдельные пологие участки и интегрировать их, каждый в отдель-. ности., c. большой точностью.

Использование предлагae ro .устройства позволит расширить вы40 числительные возможности механичес-. ких интегриметров путем обеспечения возможности интегрирования Функций, заданных графически. в.. ., -: логарифмическом масштабе по ординате (а именно в таком виде выдают гра 4> фическую информацию .многие самопис. цы уровней), т,е, позволит осуществить операцию, ранее. невозможную. з 1О2 жестко связан с функциональной кареткой, а фрикционный диск - c основ-. ной кареткой.

На обвод4ой каретке закреплен также визир 9, служащий для обвода графика, изображенного на бумажной

- ленте 10, расположенной .на прибор:ной доске. Фрикционный диск жестко .связан-с приводным шкивом 11 радиуса Й".

Перемещение обводной каретки 3 относительно основной каретки 2 .вызывает соответствука1ее перемещение фуйкциональной каретки «г и свяэанногЪ с,ней интегрирующего ролика 7

; относительно фрикционного .диска 8. Se личина. этого перемещения зависит от формы рабочей кромки лекала «1«(F ).

Одновременно перемещая основную каретку 2 и обводную каретку 3, мож— но .обводить визиром 9 кривую F

F (f(x)), выполненную на лейте 10. При этом Фрикционный. диск 8 враща.етея вместе с приводным шкивом ll u приводит во вращение интегрирующийролик 7.

Ври обводе графика F = F $f(x)),,йзображающего функцию f(x ) s логарифмическом масштабе. no,oðäèíàте, c: использованием описанной схемы, количество оборотов интегри-. рующего ролика. 7, подсчитываемое. счетчиком оборотов, оказывается про- порциональным интег.ралу 1. ° f Ð"(x )dx, . где.f(x ) - вид первоначальной функций, представленный в логарифжическом масштабе по ординате.

Вычисление предлагаемым ийтегриметром несколько отличается от обыч:ного в .связи с тем, что функция г(х).,: представленная в виде логарифиического графика F (f(x )j не имеет нулевОго значения, Йоэтому на ра.бочей кромке лекала: выделен специальнйй участок, соответствующий

tf(F ) О. Именно на этом участ:ке лекала произеодится установка обводной кареткИ в нулевое .положение, 2172 4

- соответствующее в данном случае только положению интегрирующего ролика над центром Фрикционного дис1022172

Составитель А.Вильданов

Редактор lO. Середа Техред Jl,nåêàðü Корректор О. Билак

Заказ 4046/42 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений № открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб,, д. 4/$ Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4