Устройство для вычерчивания циклоидных кривых

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВБ1ЧЕРЧИВАНИЯ ЦИКЛОИДНЫХ КРИВЫХ, содержащее пишущий узел, закрепленный на штанге, кинематически соединенной через вал с узлом привода штанги, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности , оно имеет дополнительный пишущий узел, токосъемники, датчики положения штанг пишущих узлов, датчики скорости вращения вала, конечные выключатели и блок управления, при этом токосъемники установлены на соответствующих валах пищущих узлов и подключены к первым входам блока управления, датчики положения щтанг и скорости вращения вала и конечные выключатели укреплены на противоположных сторонах штанг и электрически соединены с вторыми входами блока управления, третий вход которого подключен к входу дополнительного пишущего узла. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления имеет генератор тактовых импульсов, стабилизатор скорости BJUIщения , элементы И, узел триггера, узе,1 преобразования частоты, узел уси.щтелеГ мощности , узел преобразования логических ypoi;ней , узел аналого-импульсных преобразований и узел управления кодовыми последовательностями , при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И, BTopoii вход Koropoixi подключен к выхо.ау второго элемента И. соединенного первым входом с выходом узла триггера, второй вход второго элемента И связан с управляющим В1 одол1 узла преобразования логических уровней, выход первого элемента И соединен с входами стабп,1Изатора скорости вращения и з,1а иреобразования частоты, выход KOTopoio подключен к первому входу узла усилителе мопшости, Ф вторые ВХОД.Ы которого связаны с информа (Л ционными BbixoziaMH узла преобразовапия логических уровней, входы которого через узел управления кодовыми последовательностями соединены с выходами узла аналого-импульсных преобразований, подключенного управляющим выходом к управляюще .му входу узла преобразованпя частоты, причем выходы узла усилителе мощности связаны с входами узла аналого-импульсных преобразований и входами соответствующих токосъемников, датчиков положения HJTaHr и скорости вращения вала и конечных выклю00 о ISD чателей, причем выход стабилизатора скорости вращения подключен к входу привода дополнительного пишущего узла. N5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зд11 В 43 1 11, 00

) 31 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3592741/18-12 (22) 18.05.83 (46) 15.08.84. Бюл. № 30 (72) Ю. Ф. Мухопад, В. В. Слепнев, С. О. Никифоров, A. Н. Буинов, В. A. Дондупов и А. Г. Сумкин (71) Восточно-Сибирский технологический институт и Бурятский филиал СО АН СССР (53) 744.34 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 629087, кл. В 43 | 1 1/00, 1977. (54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ЦИКЛОИДНЪ|Х КРИВЫХ, содержащее пишущий узел, закрепленный на штанге, кинематически соединенной через вал с узлом привода штанги, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно имеет дополнительный пишущий узел, токосъемники, датчики положения штанг пишущих узлов, датчики скорости вращения вала, конечные выключатели и блок управления, при этом токосъемники установлены на соответствующих валах пишущих узлов и подключены к первым входам блока управления, датчики положения штанг и скорости вращения вала и конечные выключатели укреплены на противоположных сторонах штанг и электрически соединены с вторыми входами блока управления, третий вход которого подключен к входу дополнительного пишущего узла.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления имеет генератор тактоÄÄSUÄÄ 1jj08022 А вых импульсов, стабилизатор скоросг вращения, элементы И, узел триггера, узе,l пр— образования частоты, узел усилителей м пц ности, узел преобразования логически. ) ровней, узел аналого-импульсных преобразований и узел управления кодовыми последовательностями, при этом выход генератора .гак—

ToBbIx импульсов соединен с первым входом первого элемента 11, второй вход когорого подключен к выход второго элемента И, соединенного первым входом с выходом уз1а TpHII Eðà, второй вход в-:орого элемента

И связан с управляющнм выходом узла преобразования логических i ровней, выход Iltðвого элемсIIT3 И соединен с входами стабилизатора скорости вращения и i1,I;I преобразования частоты. выход которо о подключен к первому входу узла усилителей мо1цности, вторые входы которого связаны с информационнымп выходами узла преобразования логических уровней, входы которого чс рсз узел управления кодовыми последователь- С ностями соединены с выходами узла аналого-импульсных преобразований, подключен- ф ного управляющим выходом и управляющему входу узла преобразования частоты, llj)IIчем выходы узла усилителей мощносги связаны с входами узла ана,1ого-пмпульсныx преобразований и входам и соответствукзщи х токосъемников, датчиков положения штанг и скорости врагцения вала и конечных выклк1чателей, причем выход стабилизатора скорости вращения подключен к входу привода дополнительного пишущего узла.

1108022

51 и 52, а их адресные входы — с вторым регистром 53. Выходы мультиплексоров 51 и 52 соединяются с входами триггеров 36 и 35 соответственно, единичные выходы которых поступают на входы элемента И 54.

Выход элемента 54 соединяется с одним из входов элемента И 55, другой вход этого элемента — с единичным выходом триггера 56, входы которого соединены с клавишей «ПУСК»/«СТОП» 57. Выход элемента

55 соединен с одним из входов элемента 43, другой его вход — с выходом генератора тактовых импульсов 58.

Узел триггера имеет триггер 56 и клавишу 57 «ПУСК»/«СТОП».

Узел преобразования частоты содержит широтно-импульсный модулятор 41, делитель 44 частоты, постоянный запоминающий узел 45 и регистр 46. Узел усилителей мощности состоит из усилителей 31, 32 и 33 мощности. Узел преобразования логических уровней содержит триггеры 35 и 36 и элемент И

54. Узел аналого-импульсных преобразований имеет усилители-ограничители 26, 28 и 29, триггеры 27 и 30 и элементы И 37 — 40.

Узел управления кодовыми последовательностями содержит счетчики 47 и 48, дешифраторы 49 и 50, мультиплексоры 51 и 52 и регистр 53.

Дополнительный пишущий узел включает в себя стакан 1, подшипники 3 и 4, вал 5, электродвигатель 15. При этом токосъемники установлены на соответствующих валах пишущих узлов и подключены к первым входам блока управления. Датчики положения штанг и скорости вращения вала и конечные выключатели укреплены на противоположных сторонах штанг и электрически соединены с вторыми входами блока управления, третий вход которого подключен к входу дополнительного пишущего узла.

Выход генератора 58 тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И 43, второй вход которого подключен к выходу элемента И, соединенного первым входом с выходом узла триггера, второй вход элемента И 55 связан с управляющим выходом узла преобразования логических уровней, выход элемента И 43 соединен с входами стабилизатора 34 скорости вращения и узла преобразования частоты, выход которого подключен к первому входу узла усилителей мощности, вторые входы которого связаны с информационными выходами узла преобразования логических уровней, входы которого через узел управления кодовыми последовательностями соединены с выходами узла аналого-импульсных преобразований, подключенного управляющим выходом узла аналого-импульсных преобразований, подключенного управляющим выходом к управляющему входу узла преобразования частоты, причем выходы узла усилителей мощности связаны с входами узла аналого-им10

20

55 пульсных преобразований и входами соответствующих токосъемников 7 и 8, датчиков положения штанг и скорости вращения вала и конечных выключателей, причем выход стабилизатора 34 скорости вращения подключен к входу привода дополнительного пишущего узла.

Уравнение движения манипулятора может быть задано в параметрической форме вида к — с05 8 + Я соь (n-11 ("Jt < xi/ i

У- > n1» + sin , ) f - Yl/, где = —" — отношение длин плеч; — — отношение скоростеи; .Г Оi

,, 4z — длины звеньев; и>, о — угловые скорости звеньев.

Согласно фиг. 2 y —, = +,t — угол поворота шарнира А, qz — у„= м, t угол поворота шарнира В, ы, и е — угловые скорости шарниров, 1 и 1 — размеры плеч манипулятора.

Для = const и фиксированного значения и можно получить траекторию движения точек С, которая имеет циклоидальный характер. При и )0 имеем эпициклоиды, а при

n < 0 — гипоциклоиды. Изменяя число и и в фиксированном диапазоне можно получить семейство траекторий, которые являются стационарными, так как воспроизведение их осуществляется при постоянных угловых скоростях. Вид кривых представлен в таблице кодов п и 1 на фиг. 3.

После включения устройство работает следующим образом.

Оператор набирает код и и 6 в регистры

46 и 53. Высокий логический уровень с выходом регистров 46 и 53 поступает на адресные входы постоянного запоминающего узла 45 и мультиплексоров 51 и 52. По коду и выбирается адрес ячейки со значением из постоянного запоминаюгцего узла 45 и на соответствующем адресном входе цифрового управляемого делителя 44 частоты появляется разрешение в виде высокого логического уровня. По коду и мультиплексоры 51 и 52 выбирают канал и подключат его к выходу мультиплексора. Так как первоначально на выходах дешифраторов 49 и 50 выставлены низкие логические уровни, кроме «О» выходов, то на выходах мультиплексоров 51 и 52 устанавливается высокий логический уровень, который по одному из входов триггеров 36 и 35 устанавливает на инверсных выходах высокие логические уровни, являющиеся разрешением для усилителей мощности с реверсом 33 и 31. На их выходах появляются напряжения, которые через токосъемники 7 и 8 подводятся к электродвигателям 15 и 16. Электродвигатели начинают вращаться и приводят в движение штанги 13 и 14.

Зубцы штанг проходят возле датчиков перемещения 19 и 20 и в них наводятся ЭДС, которые через токосъемники 7 и 8 поступают на входы усилителей-ограничителей 26 и 28.

Здесь они преобразуются в прямоугольные импульсы положительной полярности, котоJ !08()22 рыс пос уll

Р0 l3 l Ill j) <(APE l l IE !I (f 5! Il P0 X 0 iK, 1(I I(1 51 П П131 (ЬС013

Н;(I3hlXO;lclX a! kiX ВЛСЧСНтОВ ПО TVllafOI С ВЫхо.еоч трип с ров 27 и 30, которые устанавлиBckK) (. 51 !10 СOOTBCÒÑ ГВ\ K)ill им ВХ() 1331;3I X выключателс и 22 25. Конечные выключатеГI И Е3 130K) <) (С РС,1!> .3 С K l l И У j) 0 E3 (f I Ь Ч E. f ) E 3 T 0 К 0 С1> E Мпик(и 8 xc!Xkffaikливе(ст триггеры 27 и 30

13 11lIl(iчнос сс)стояние. Высокий логи (сский > р013(llh 11051 f3, (ЯСТСЯ lla Е)Ходах Элс (сн! ОВ 3) ,5;(, Гго вызь!вает появление llà иx !3хс)лс

И 3111>r11 h(. OH, КОТОРЫ(. ПОС(П <1 К) Ild I IPH МЫС с"(етные Бхола счетчиков 47 и 48. Счет-! ики на IIIII;Il<) с (итап, количество импуль 013, rl ГО Hl>la!,!Â;1(1. ИЗ)(ЕН(. ПИЕ СОСТОЯПИЯ На и: выход Ix, г. е. изменение ко ld. =)тот меняк)псk(ис51 кол пос 1 x llaE 1 на Входы л(>(и ифра(оро!3 49 и 50 и Iiu не)!3 выбирается соответствующий lalllloму колу Выход. Г1ри сOBII3леillill колов на выхода.< счетчиков 47 и 48

K0rLa >1!I l i<1 a;! P(. С Bhl X HXO;!3 X >1>, .IÜÒ(111.!CKCOров 51 и 52 на выходах последних появляются низкие логические уровни, которые изменят состояние триггеров Зб и 35. Они сничак)т разрешснис с 3сили.гслси мощностll с реверсом 33 и 31 и элекгро !Hiii атсли 15

И 1 () Ilk) kl водо H ОСTEi ll d li, ill H;IK)T(H. I 1 f) Я ч Ыс Bhl

;Оль(Гри(гсрОВ 36 и 35 п()слс ус1ано!3ки за 1a Il 1l0l О .i I lcl I(> Н И 51 Е;la 10 I Рс(;3 Р Il! (. fill(В B Jf

ЛС Б1>IС ОКОI О,!01 11 П>С КО! О »РОВНЯ С БЬ(. Одс( злемента (! 55. Это разрешение клапанируся ся уроьч(еч триггера пуска 5б, кс) горый устанавлив kc Ec>«3 c Lk«ii«i!!00 состояние при

liaiKdтии клави(пи

3ЫХО,!а БЛЕМЕ!Ггa, )О П<)ет3 llciE Г РЕ):!РЕП!СНИС на э.!Счснт 11 4,3 лля Ilj)0x0)K. Lcll(15I ичп3льС013 С I (>1!(>Pd I 0Ð <1 Гсl К(ОБЫК kl >I ПУГI ЬСОВ i)8 !la

H X O. I h1 1!И ф Р О Б 01 0 П Р 3 13. 1 5! С 31 0 Г 0 Lg.1 I I 10. .1 Я (!(с(о!ы 44 и пмпуг!Ьснного с!аоилизатора скоро Tll 13 f)cl Ill(ll(151 34, котор(,(Й зап>, с каеTC 51 BT IIМИ ИМНУЛЬС; .II И (ЮЛДЕР КИВает lie! С(3ОЕХ1

Е31>I ;0.1(ll яж(I!il(О(lp(., 1(Х!(. I!1!Ой Iclе 101 Ы 13.

Зтп) на(.ряжспис м пи Гастся злсктролвигаTE 11> l if) (11303<1 ). 1 Iс р нос:313(но 313 II (I II) *(HTO pcl

13Р<11ЦБ(ГСЯ СТPOi 0 С ОБРЕ,ЕСГ!СIIIIOII ОЛПОИ C. К()РОСThlO ЕЗРансепия, Т. С. Щ< ==- СОПБ(, KOTOP

ГО(а такlOHhlx ич у I!>Oов 58. 113 выхоле п(,j!p0B0l о 3 lij)EIâc!Hcìî10;Lcx!èòåc!ÿ частс)ты (4

В зdВI(СИХ(ОСТИ 01 ÎÑÒÎß II (Iß a;Iрссl(ЬIХ ЕЗХО (ОВ

1 . (. 31!3 ч(пи и (и ), обр33 10тсЯ и)! и г) ьсы (r IРЕ>.LEX1Еll Il0H 13 TO ГЫ, OII P(. ЛС, I ЯЕ)10 И 1(ЬI Рсl ж( нияx и и — СМg Qv5 klëè и == lg 13 3(и и) пx, üС Ы IIOC1 > l le! K) 1 lick I)XO;L III (I PO! I!0-(I )I П>>, )ЬС II(О

r!0л >1 Ятор 1 4 . 1 I d (I о 3 I! J) ci B, 151 fOIJI (i lf HX();I, ИОСТ, 113K)T И;пl >, п>Сf>l С 13hl ХО;13 3 Cи.! И Гс,!51-() I10 раничитслrl 2!), ild вхол KOTOpOIо постхп; ст

>„ СС. С;i i i rill hei СKорос 11 Hp3 lfl H li(151 Чс f)r>З токос ьс ч пи к 7. 1Г! итсл ьност ь и ч и ул ьс 013

1! с) В ы ." О. 1(> I I I (1 f) О 1 н Π— и м i! 3 . I ь с (10 Г 0 >1 0, 1\11 Я (Оpcl 41 (()Ор,(ир3 стс5! 13 за виси)(ости 0Т ча 10ты с,!елования ичпуль of lid с го у правля(ОПСЕ М BXO, LC. I 103TO(>IX lip(i 3 31(. НЬ П1< НИ И с)Сто(hl IT() pa HI!Oз на ч но > 1 сн ь1!1с ни к) о)д . Г!Г!11ГС 1hllOC1 i> И Xl I IX11ЬСОБ > Е)С, I I(I ИВс(С ТСЯ, 3 (П)И

НЕ> -111Ч<>ПИИ, ." I E f(ЬIП 3(Г(Ся, T. ПрОИ< XO;1 JIT Ilo. L;Lcj)iK a if!I(llocToH fkc. те)с! Иlс.1<1 000p0T0H а 11(hEpO I Hill 31 (Х(5! Ilp(1130;Ja 0 113! и,. IhСЫ С В Ы ХО. !3 llf II POT IIO- 1131Ï(31 ЬС I!01 O XI 0,! 1! Я— тора 41 постх lldK)T на Вх01 xсилите.lH 32 xloliL ности с реверсоч. и в завися»!Ос! и от !!î loжкения тумс)лера 42 на электродвигатель приво La»oäàåòñÿ напря кение положитель25 ffOiI лися) отрипательш)й полярности.

11<)слс Бы !ерчивания кривой Oilcðaòîð отжiixi;ici клавишу 57 «Г!УСК» «с TOII». Врапссllllc . 3,!(.Ктро;11)и гат(IH IlpHB<) 10B !) Ii 1(! "p(К J) cli(ià(<1 С Я, II 3 C I рОИ СТВО ОС! ñl f1 3 Â.(И(33< и с() у Ikh! I и о наг!1 1(ЫE. 130 3110iK но(ТИ 3 (Трой<"! В<1 Il f)С 13<)(ХО,L(I Г (!.3 Б(>CT1 1 Ы(> 3113ЛОГ(! IIOTO>r 3. 11 О I I p(. ;с, 1 с 1 pОЙстHO 13hl iс р 11!вKO за с !ВГ изменеllk!H и, но

И с.. III CX IO KP(113HIX OHPcl I((1 I II Heir>TC>1 I <), I hKO C 3!КО(1 Ь(О 3i i!ilcll<) I! I ÃО >> СТРОИС Ба, а !I f)li совре)(с((ноч развитии иптсгра.п,ны; х(икрс)(. >(. М kl 3>, П К I PO>I!103 Тr ПИКИ МожпО !10.13 i<> ГЬ

Е)!КОС ТI, П

Х с I ройс ГHO IIOHhli!13C1 3 10()CTHO lip!1 1;3()0ТC С ПИ. >1, BC C. ;LCИС1 ВИЯ OIIE pc. TOl)KBГИ(О I, 1

Редактор Т. Мит йко l с»рсд И. Бсрсс Корректор М.. (сивик

Заказ 5358(!4 ираж 344 !!одписиос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4