Прибор для вычерчивания эллипсов

 

©е©э Советских ©циалистичвскмх

Республик

""6408б7 (6}) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлеио10.05.76 (2}) 2361071/28-12 (51} М. Кл.

В 43,L 11/04 (23} Приоритет

Гееударстееннвй вмнтет ссср а делам изобретений и отнятий (53) УДК744 34 (088.8) Опубликоваио05.01.7g.Бюллетень 34 1

Дата опубликования описания о.ойле

С. И. Копганов я М» С, Копгапов

P3) Заявитель (ы) ги ивор для выче чивлния эллипсов

ИзОбретение относится к приборам для вычерчивания кривых, в частности к приборам для вычерчивания эллипсов.

Известен прибор для вычерчивания эллипсов, содержащий основание н два шарнирных параллелограмма, расположенных в параллельных плоскостях по обе стороны основания, ведущие звенья которых смонтированы на основании с помощью общих неподвижных шарниров, а ведомые звенья соединены с помощью ползуна, несущего пишущее приспособление и помещенного на пересечении их взаимно перпендикулярных направляющих (1).

Недостатком данного прибора является наличие «мертвой точки», появляющейся в момент прохождения ведущих звеньев через прямую, соединяющую места крепления ве,дущих звеньев к основанию.

Вследствие того, что усилие, приводящее в движение пишущее приспособление, можно прикладывать либо к одному из ведущих звеньев, либо к пишущему приспособлению, а шарнирные соединения звеньев имеют некоторый люфт, вызывающий небольшую неравномерность и несинхронность хода всех звеньев, происходящее за счет этого мгно.венное изменение направления моментов при прохождении звеньев через «мертвую точку» приводит к бесконечному увеличению прикладываемого усилия, т. е. механизм заклинивается. Заклннивание приводит илн к сдвигу основания относительно осей выбранных координат, когда основание нежестко соединено с плоскостью, на которой вычерчивают эллипс, или к поломке одного из слабых звеньев, когда усилие слишком велико, а основание жестко закреплено на плос19 кости.

Кроме того, известным прибором нельзя вычерчивать или вырезать эллигсы с различным ианравлением главных осей беэ изменения координат основания.

Целью изобретения является повышение надежности прибора в работе, а также упрощение настройки при вычерчивании эллипсов с общим центром и различным направлением главных осей.

Для этой цели он имеет два параллельных рычага, установленных одним концом на шарнирах, соединяющих ведомое и ведущие звенья одного иэ параллелограммов, и коромысло, Шарнирно соединенное со свободными концами рычагов н образующее в соединеНии с ними третий шарнирный параллелограмм, расположенный в, параллельной плоскостям первых двух параллелограммов, при этом ведущие звенья параллелограммов установлены на оси неподвижных шарниров с возможностью изменения угла между ними. Ведомое звено одного параллелограмма представляет собой четырехугольную рамку, двумя противоположными углами шарнирно связанную с ведущими звеньями. и имеющую направляющую, расположенную между двумя другими ее углами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, общий вид; на фиг. 2 — схема, поясняющая аналитическое описание прибора; на фиг. 3 — пример геометрического построения эллипсов при угле разведения ведущих звеньев в 30, на фиг. 4 — пример построения эллипсов при угле разведения ведущих звеньев в 45 .

Прибор для вычерчивания эллипсов содержит основание 1, два шарнирных параллелограмма 2, 3, смонтированных на общих шарнирах 4, 5 по обе стороны основания l, расположенных в параллельных плоскостях и состоящих из параллельных ведущих звеньев 6, 7, попарно шарнирно соединенных с соответствующими ведомыми звеньями 8, 9 связанными между собой общим ползуном 10, перемещающимся в взаимно перпендикулярных направляющих 11, 12 ведомых звеньев 8, 9 и несущим пишущее приспособление 13, параллельные рычаги 14, установленные одним концом 15 иа шарнирах 16, соединяющих ведущие звенья 6, 7 и ведомые звенья 8, 9 и ðàcïîложенные под углом к ведущим звеньям 6, 7, и коромысло 17, шарнирно связанное с другими концами 18 рычагов 14 и образующее и соединении с ними третий шарнирный параллелограмм 19, расположенный в плоскости, параллельной первым двум параллелограммам 2, 3. На коромысле 17 закреплена ручка 20. Ведущие звенья 6, 7 шарнирных параллелограммов 2, 3 установлены на осях 21 общих шарниров 4, 5 основания 1 с возможностью разведений иа определенный угол относительно другого.

Ведомое звено 9 выполнено в виде четырехугольной рамки 22, в направлении одной из диагоналей которой установлена направляющая 12, а углами другой диагонали рамка шарнирно соединена с.соответствующей парой ведущих звеньев 7.

Работу прибора можно представить, если предварительно рассмотреть аналитическое описание, выраженное системами уравнений, которые выведены графо-аналитическим методом нз схемы, пречставленной на фиг. 2..а. = Лф в — Г

При R = r ймеем .а. =. R{sinfg+ cos /s) в.=. R (sin / — cos / )

tр(федя М+ я а. = R(sin>/ + cos /ä)

-,в = R(sin / — cos+/ ) з1и <Р

1> яз (ф ) (2) (3) (4) t5 где а — большая полуось эллипса; в — малая полуось эллипса;

R,г — радиусы ведущих звеньев;

© — угол поеороТа главных осей эллипса;

p —, угол разведения ведущих звеньев; ср — текущий угол.

В этом случае соотношение большой и

4 малой полуосей эллипса для аксонометрических проекций, регламентированное ЕСКД, всегда будет обеспечиваться автоматически.

Для изометрической проекции при угле P =

30 (а = 1,224R; в = 0,7lr), для фронтальной изометрической проекции при угле 6 = 45 (а = 1,317R, в =. 0,541г), для горизонтальной изометрической проекции при угле /1 = 60 (а = 1,366R, в = 0,366r), а для диаметрической проекции при угле Р . = 71 (а = 1,05R, в = 0,945r).

55 Таким образом предложенный прибор для вычерчивания эллипсов позволяет черезвычайно упростить и ускорить построение пространственных фигур и обеспечивает высокую точность начертания эллипсов.

Задавшись величинами большой «а» и малой «s» полуосей и углом. поворота а главных осей эллипса и подставив их в одну из указанных выше систем уравнений (l,2,3,4 находим значения радиусов R и г ведущих звеньев 6, 7 и угол разведения ведущих звеньев Р. Полученные значения R,r и 6 вводят в прибор, устанавливают его основанием на плоскости, опускают пишущее приспособление 13 до соприкосновения с плоскостью и за ручку 20 делают полный оборот ведущих звеньев 6, 7, по ходу которого происходит вычерчивание эллипса на плоскости. При этом автоматически обеспечивается поворот главных осей эллипса на угол а.

Прибор можно испольэовать для построения изометрических и дна метрических проекций, пользуясь нрн этом упрощенной системой уравнений (5), полученной при

4о R-r.

a = R(sining + cosn/ )

s = R(sin"/, — cosset) . (5) 640867

Данный прибор может быть использован как в качестве учебного пособия в школах и ВУЗах при изучении фигур второго порядка, так и в качестве точного разметочного устройства применяемого при лекальных работах, например, в самолетостроении, в кораблестроении и в других областях народного хозяйства.

При замене пишущего приспособления резцом, фрезой или устройством для газовой резки металла прибор обеспечивает точное вырезание эллиптических деталей без предва о рительной разметки заготовки.

Формула изобретения

1. Прибор для вычерчивания эллипсов, содержащий основание и два шарнирных параллелограмма, расположенных в параллельных плоскостях по обе стороны основания, ведущие звенья которых смонтированы на основании с помощью общих неподвижных шарниров, а ведомые звенья соединены с помощью ползуна, несущего пишущее приспособление и помещенного на пересечении их взаимно перпендикулярных направляющих, отличающийся тем, что, с целью повы6 шення надежности его в работе, а также упрощения настройки при вычерчивании эллипсов с общим центром и различным на|равлением главных осей, он имеет два параллельных рычага, установленных одним концом на шарнирах, соединяющих ведомое и ведущие звенья одного параллелограмма, и коромысло, шарнирно соединенное со свободными концами рычагов н образующее в соединении с ними третий шарнирный параллелограмм, расположенный s плоскости, параллельной плоскости первых двух параллелограммов, яри этом ведущие звенья параллелограммов установлены на оси неподвижных шарниров с воэможностью изменения угла между ними.

2 Прибор яо п l отличающийся тем что ведомое звено одного параллелограмма представляет собой четырехугольную рамку, двумя противоположными угламн шарнирно связанную с ведущими звеньями и имеющую направляющую, расположенную между двуMR другими ее углами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I. Авторское свидетельство ССС> № 454)39, кл. В 43 Е П/О4, !974.

640867

Составитель С. Либерман

Редактор S. Смнрягнна Техред О. Луговая Корректор А. Кравченко

Заказ N32/12 Тираж 449 Подписное

ЦЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий .1! 3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

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