Прибор для вычерчивания дуги каппы

 

Изобретение относится к приборам для построения математических кривых и позволяет расширить диапазон воспроизводимых кривых путем одновременного вычерчивания дуги каппы и ее эквидистанты. Направляющая 1, кулиса 3 и поворотное звено. 4 связаны между собойшарнирным ромбом ОВСД, в котором кулиса 3 установлена по диагонали. Кулиса 11 шарнирно соединена с ползуном 8 горизонтальной траверсы 9 и связана с кулисой 3 крестообразным ползуном 12 и со звйном 4 диадой 13, несущей пишущий штифт. Вертикальная траверса 7 связана с горизонтальной траверсой 9 крестообразным ползуном 10 со штифтом, установленным в вилке поворотного звена 4. С одним из ползунов диады 13 скреплена наклонная траверса 14, через ползуны 15 и 16 связанная с второй горизонтальной траверсой 17, связанной связкой 19 из трех ползунов с рычагом 5, ортогонально спрямленным с поворотным звеном 4, и со звеном 18, шарнирно закрепленным на диаде 13 и несущим пишущий штифт на переставном ползуне 20. При перемещении ползуна 8 по направляющей 1 пишущий штифт диады 13 воспроизводит дугу каппы, звено 18 указывает направление нормали, а пишущий штифт ползуна 20 воспроизводит эквидистанту каппы. 1 ил. Я.« С О х| 00 Ј Os

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 431 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4754503/12 (22) 30,10.89 (46) 23.09.91. Бюл. hh 35 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (72) Е. Г. Утишев (53) 744.34(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 962016, кл. В 43 1 11/00, 1981. (54) ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ДУГИ

КАППЫ (57) Изобретение относится к приборам для построения математических кривых и по: зволяет расширить диапазон воспроизводимых кривых путем одновременного вычерчивания дуги каппы и ее эквидистанты. Направляющая 1, кулиса 3 и поворотное звено 4 связаны между собой шарнирным ромбом ОВСД, в котором кулиса 3 установлена по диагонали. Кулиса 11 шарнирно со. Ы,, 1678646 А1 единена с ползуном 8 горизонтальной траверсы 9 и связана с кулисой 3 крестообразным ползуном 12 и со звеном 4 диадой 13, несущей пишущий штифт. Вертикальная траверса 7 связана с горизонтальной траверсой 9 крестообразным ползуном 10 со штифтом, установленным в вилке поворотного звена 4. С одним из полэунов диады 13 скреплена наклонная траверса 14, через ползуны 15 и 16 связанная с второй горизонтальной траверсой 17, связанной связкой 19 из трех ползунов с рычагом 5, ортогонально спрямленным с поворотным звеном 4, и со звеном 18, шарнирно закрепленным на диаде 13 и несущим пишущий штифт на переставном ползуне 20, При перемещении полэуна 8 по напоавляющей 1 пишущий штифт диады 13 воспроизводит дугу каппы, звено 18 указывает направление нормали, а пишущий штифт полэуна 20 воспроизводит эквидистанту каппы. 1 ил.

1678646

10

45

55

Изобретение относится к чертежным приборам для воспроизведения математических кривых и может быть использовано. например, в учебном процессе ВУЗов.

Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимых кривых путем одновременного вычерчивания дуги каппы и ее эквидистанты.

На чертеже показана кинематическая схема прибора, Прибор содержит неподвижные направляющие — вертикальную 1 и горизонтальную 2. В листе их пересечения в шарнире О закреплены кулиса 3 и поворотное звено 4, с которым под прямым углом скреплен рычаг 5, которые кинематически связаны с направляющей 1 шарнирным ромбом ОВСД, в котором кулиса 3 установлена по его диагонали. Поворотное звено 4 имеет вилку на свободном конце. На направляющей 2 с помощью переставного ползуна 6 установлена вертикальная траверса 7, а на направляющей 1 с помощью ползуна 8 установлена горизонтальная траверса 9, траверсы 7, 9 связаны между собой крестообразным ползуном 10 со штифтом, установленным в вилке поворотного звена

4. На ползуне 8 шарнирно закреплена вторая кулиса 11, связанная с кулисой 3 крестообразным полэуном 12 и с поворотным звеном 4 диадой 13 из двух шарнирно соединенных ползунов, несущий пишущий штифт (точка N). С ползуном диады 13, установленным на звене 4, ортогонально ему скреплена наклонная траверса 14, несущая ползун 15, шарнирно соединенный с ползуном 16, с помощью которого на направляющей 1 установлена вторая горизонтальная траверса 17, В шарнире диады 13 закреплено звено 18, связанное с рычагом 5 и траверсой 17 связкой 19 из трех шарнирно соединенных ползунов. На звене 18 с помощью нереставного ползуна 20 установлен второй пишущий штифт.

Для вычерчивания дуги кривой каппы ползун 6 фиксируют на направляющей 2 на расстоянии а (параметр кривой) от шарнира О, Тогда при перемещении ползуна 8 по вертикальной направляющей 1 пишущий штифт, который установлен на диаде 13, опишет искомую дугу кривой, а пишущий узел полэуна 20 вычертит эквидистанту этой кривой, звено 18 в тек, щей точке искомой кривой укажет направление нормали и тем самым определится направление касательной прямой.

Прибор применяют следующим образом.

Откладывают на оси (направляющая 2) отрезок ОА=а и в точке А восстанавливают перпендикуляр (траверса 7) к этой оси. Проводят из точки О произвольный луч (звено

4); пусть он пересекает этот перпендикуляр в точке Е. Отмеривают на луче отрезок

0N=AE, иногда геометрическое место точек при вращении луча вокруг точки О и будет искомая дуга кривой каппы, Приборное решение равенства отрезков O¹AE обеспечивается тем, что KOLN всегда равнобедренный (ÎL=ON), ибо кулиса 3 в шарнирном ромбе с вершинами ОВСД служит диагональю в нем, а значит, делит угол между направляющей 1 и звеном 4 пополам. Так как траверса 9 перпендикулярна направляющей 1, то отрезок AE=OL=ON, что и необходимо для нахождения геометрических мест точек искомой кривой.

Иэ прямоугольного Л ОАЕ следует, что

АЕ=а tg(L AOE). Если принять, что L LOE= а и г=О№О =АЕ, то получают r=actg а, что выражает уравнение каппы. Следовательно при перемещении полэуна 9 по направляющей 1 пишущий штифт диады 13 вычерчивает кривую каппу, Подкасательная кривой каппы равна

OG=a cos а. Иэ Л FNG можно записать, что г

ON = OF - OG, Известно также, что радиусг вектор текущей точки N искомой кривой равен ON=actg a. Тогда можно записать, что

ОМ а с у а е а соэг а э1пг а

Из прямоугольного Л OTF можно определить, что OF=OT/sin a, Из прямоугольного ЛÎNT можно определить, что OT=a/sin а, где NT=a, Тогда эти выражения позволяют определить, что

OF=: sin а—

sIA а пг но ON2--OF OG, откуда

0G- = à ctg2 а:

0N2 г г . а

= а cos2а.

ОР

Следовательно, отрезок OG является подкасательной, а отрезок OF (рычаг 5) поднормалью, т.е, звено 18 по направлению совпадает с нормалью искомой кривой в текущей точке. Следовательно, при перемещениях ползуна 8 по направляющей 1 пишущий узел ползуна 20 вычерчивает эквидистанту искомой кривой, а звено 18 определяет направление нормали кривой каппы.

Формула изобретения

Прибор для вычерчивания дуги каппы, содержащий неподвижные вертикальную и горизонтальную направляющие, кулису, шарнирно соединенную с направляющими в месте их пересечения, горизонтальную

1678646

Составитель Д.Гриценко

Техред M.Ìîðråíòàë Корректор A.Îñàóëåíêo

Редактор А.Мотыль

Заказ 3174 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 траверсу, связанную с вертикальной направляющей посредством ползуна и несущую крестообразный ползун со штифтом, вторую кулису, шарнирно закрепленную на ползуне траверсы, и пишущий штифт, установленный на диаде иэ двух шарнирно соединенных ползунов, один из которых установлен на второй кулисе и скреплен с наклонной траверсой, о т л,и ч а ю шийся

/ тем, что. с целью расширения диапазона воспроизводимых кривых путем одновременно вычерчивания дуги каппы и ее эквидистант, он имеет вертикальную траверсу, установленную на горизонтальной направляющей с помощью переставного ползуна и связанную с горизонтальной траверсой крестообразным ползуном со штифтом, поворотное звено с вилкой, закрепленное в шарнире первой кулисы, связанное с второй кулисой диадой и кинематически соединенное с вертикальной направляющей и первой кулисой с помощью шарнирного ромба, в котором первая кулиса установлена по диагонали, рычаг, скрепленный с по5 вооотным звеном в шарнире под прямым углом, дополнительную горизонтальную траверсу, установленную на вертикальной направляющей посредством ползуна, шарнирно связанного с полэуном наклон10 ной траверсы, звено, закрепленное в шарнире диады, связку из трех шарнирно соединенных полэунов, связывающую рычаг, дополнительную горизонтальную траверсу и звено, и дополнительный штифт, 15 установленный на звене посредством дополнительного ползуна, при этом штифт крестообразного ползуна установлен в вилке поворотного звена, а первая и вторая кулисы связаны дополнительным крестооб20 разным ползуном.