Прибор для воспроизведения кривых

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам по механике и позволяет расширить демонстрационные возможности путем моделирования и графического воспроизведения сложных траекторий движения элементов механических систем. При вращении диска 4, в центре которого O<SB POS="POST">1</SB> установлен пишущий элемент 9 в контакте по внутреннему контуру кольца 2 с центром O, пишущий элемент 9, перемещаясь в пространстве, упирается в концевой электропереключатель 15, установленный на конце планки 13, закрепленной на корпусе с возможностью радиального и переферийного перемещения посредством фиксаторов 12. В результате срабатывает механизм переключения направления вращения диска 4, переключая его на противоположное, и точка O<SB POS="POST">1</SB> с пишущим элементом 9 начинает движение в обратном направлении до упора в другой переключатель 15, завершая тем самым полный цикл движения в пространстве, а траектория ее перемещения графически воспроизводится на закрепленной на экране 11 подложке. Подбирая кольцо 2 и диск 4 с различными отклонениями от окружности, изменяя эксцентриситет E и амплитуду колебания точки O<SB POS="POST">1</SB> путем перемещения по направляющим 23 планок 13, 14, моделируют различные колебательные процессы неуравновешенной заготовки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)5 B 43 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг, f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4669403/31-12 (22) 30.03.89 (46) 30.07.91. Бюл. %28 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72)В.А.Прилуцкий (53) 744.34 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 612834, кл. В 43 1 11/00, 1975. (54) ПРИБОР ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

КРИВЫХ (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам по механике и позволяет расширить демонстрационные возможности путем моделирования и графического воспроизведения сложных траекторий движения элементов механических систем. При вращении диска 4, в центре О> которого установлен пишущий элемент 9 в контакте по внутреннему контуру кольца 2 с центром

О, пишущий элемент 9, перемещаясь в про,, Ж„„1666367 А1 странстве, упирается в кольцевой электропереключатель 15, установленный на конце планки 13, закрепленной на корпусе с возможностью радиального и периферийного перемещения посредством фиксаторов 12.

В результате срабатывает механизм переключения направления вращения диска 4, переключая его на противоположное, и точкаО>, с пишущим элементом 9 начинает движение в обратном направлении до упора в другой переключатель 15, завершая тем самым полный цикл движения в пространстве, а траектория ее перемещения графически воспроизводится на закрепленной на экране 11 подложке. Побирая кольцо 2 и диск 4 с различными отклонениями от окружности, изменяя эксцентриситет и амплитуду колебания точки 01 путем перемещения по направляющим 23 планок 13, 14, моделируют различные колебательные процессы неуравновешенной заготовки. 3 ил.

1666367

Изобретение относится к демонстрационным приборам по механике и может быть использовано, например, в учебном процессе.

Целью изобретения является расширеwe демонстрационных возможностей путем моделирования сложных траекторий движения элементов механических систем.

На фиг.1 изображена схема прибора вид спереди; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — пример воспроизводимых кривых.

Прибор содержит корпус 1, смонтированные в корпусе вертикальное сменное кольца 2, установленное посредством фиксаторов 3, обкатывающий кольцо по внутреннему контуру сменный фасонный диск 4, . закрепленный на размещенной в корпусе оси 5 вращения вал 6 с приводом 7 вращения, кинематически связанный с налом 6 передаточный механизм с ползуном 8, механизм переключения направления вращения диска 4и пишущий элемент 9, контактирующий с подложкой 10, размещенной на корпусе посредством прозрачного экрана 11.

Механизм переключения направления вращения диска 4 состоит из размещенных перед кольцом 2 двух радиально закрепленных на корпусе посредством фиксаторов 12 под заданным углом с воэможностью поворота и перемещения в радиальном направлении планок 13, 14 с концевыми электропереключателями 15, электромагнита 16, электрически связанного с последними, и подпружиненного рычага 17, взаимодействующего с передаточным механизмом и электромагнитом.

Передаточный механизм состоит из охватывающего ось 5 вращения полого вала

18, коробки 19 передач, ведущие шестерни которой установлены на полом валу 18, и смонтированной на последнем разъемной муфты 20 сцепления, взаимодействующей с ведущими шестернями и подпружиненным рычагом 17, и установленной на полом валу планшайбы 21, кинематически связанной с осью 5 вращения диска 4.

Ползун 8 установлен на оси 5 вращения диска 4 с возможностью радиального перемещения и связан с пружиной 22 растяжения с планшвйбой 21, Ось 5 вращения диска смонтирована на планшайбе 21 и кинематически связана с валом 6. Пишущий элемент

9 закреплен на лицевой плоскости диска 4 с возможностью контакта с концевыми электропереключателями 15. На корпусе 1 нанесена угловая шкала (не показана) для установки планок 13, 14 и имеются направляющие 23 для их перемещения. Кроме это5

ro, приводом вращения может служить рукоятка 24.

Для обеспечения непрерывного вращения диска 4 имеется набор связанных с валом 6 и планшайбой 21 шестерен 25, 26, 27, 28, а для обеспечения постоянного зацепления последних имеется шарнирно-рычажный механизм, состоящий из закрепленного на валу 6 посредством цилиндрического шарнира рычага 29 и закрепленного на ползуне 8 посредством цилиндрического шарнира рычага 30.

Прибор работает следующим образом.

Перед началом работы обучаемым объясняют, что контактирующие поверхности диска 4 и кольца 2 наглядности демонстрацйи имеют отклонения от округлости, с числом волн и и их высотой, равной

2А, и при этом форма волн может быть различной в зависимости от поставленной задачи моделирования. Затем, исходя из поставленной задачи, например моделирования вращения шпинделя с закрепленной в нем неуравновешенной заготовкой, побирают диск 4, имитирующий цапфу с радиусом Яс (фиг.1) и числом волн, равным пя, с высотой, равной 2Ау. Аналогичным образом подбирают кольцо 2, имитирующее,подшипник с радиусом R«, числом волн и» и их высотой 2Ак. При этом обращают внимание, что кольцо 2 и диск 4 имеют эксцентриситет е между осями кольца 0 и диска О>, причем для фиксирования е на планшайбе 21 может быть нанесена линейная шкала.

После этого приступают к демонстрации процесса моделирования сложных колебательных, вращательных и радиальных движений неуравновешенной заготовки с воспроизведением на подложке 10 кривой, по которой движется точка 01, в которой установлен пишущий элемент 9.

При вращении привода 7 {или рукоятки

24) вращение от вала 6 через шестерни 25—

28 передается диску 4, через коробку 19 передач передается полому валу 18 с планшайбой 21 и ползуну 8 в одну сторону, например по часовой стрелке, причем диск 4 при этом осуществляет планетарное движение относительно центра 0 кольца 2 и вращается вокруг точки О>. Кроме этого, диск

4 вместе с ползуном 8, поскольку последний прижимает диск посредством пружины 22 к кольцу 2, совершает третье движение — радиальное. Вращаясь по часовой стрелке, пишущий элемент 9; установленный в точке

0, описывая на подложке 10 кривую и перемещаясь, упирается в концевой электропереключатель 15, который от этого срабатывает, В результате размыкается

1666367 электрическая цепь питания электромагнита 16, от действия которого освобождается рычаг, и под действием имеющейся в последнем пружины рычаг перемещает муфту

20 по полому валу 18, переключая тем самым посредством коробки 19 передач вращение полого вала 18 на противоположное, т.е. против часовой стрелки, а следовательно, и диска 4. Изменение направления вращения системы приводит к перемещению точки 01 также в противоположном направлении до упора в другой электропереключатель 15, что приводит в свою очередь к замыканию электроцепи электромагнита 16 и возврату муфты 20 в исходное положение.

Таким образом, цикл движения точки 0> завершился полностью, а траектория ее перемещения в пространстве зафиксирована графически пишущим элементом 9 на подложке 1О в виде кривой 801Д (фиг.3).

Подбирая кольцо 2 и диск 4 с различными отклонениями от округлости, изменяя амплитуду ад колебаний точки 0 путем регулирования установки планок 13, 14 и эксцентриситет е моделируют различные колебательные процессы неуравновешенной заготовки, воспроизводя на подложке графическую запись траекторий движения точки 0>.

Использование изобретения позволяет доходчиво и наглядно моделировать сложные траектории движения в пространстве различных элементов механических систем.

Формула изобретения

Прибор для воспроизведения кривых, содержащий корпус, смонтированный в корпусе вал с приводом вращения, кинематически связанный с валом передаточный механизм с ползуном и пишущий элемент, контактирующий с размещенной на корпу20

35 следними, и подпружиненного рычага, взаимодействующего с передаточным механизмом и электромагнитом, передаточный механизм состоит из охватывающего ось вращения полого вайа, коробки передач, ведущие шестерни которой установлены на полом валу, и смонтированной на последнем разъемной муфты сцепления, взаимодействующей с ведущими шестернями и подпружиненным рычагом, и устоновленной на полом валу планшайбы, кинематически связанной с осью вращения диска, при этом ползун установлен на оси вращения диска с возможностью радиального перемещения и связан пружиной растяжения с нланшайбой, ось вращения диска смонтирована на планшайбе и кинематически связана с валом, пишущий элемент закреплен на лицевой полости диска с воэможностью контакта с концевыми электропереключателями, а на корпусе нанесена угловая шкала для установки планок. се подложкой для графической записи кривых, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем моделирования сложных траекторий движения элементов механических систем; он снабжен вертикально установленным в корпусе посредством фиксаторов сменным кольцом и обкатывающим em no внутреннему контуру сменным фасонным

10 диском, закрепленным на размещенной в корпусе оси вращения, и механизм переключения направления вращения диска, состоящим из размещенных перед кольцом двух радиально закрепленных на корпусе посредством фиксаторов под заданным углом с возможностью поворота и перемещения в радиальном направлении планок с концевыми злектропереключателями, электромагнита, электрически связанного с по1666367

Составитель B.nó÷êìí

Редактор Л.Павлова Техред М,Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 2490 Тираж 223 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, »3;.