Коникограф для образования плоских обводов

 

О П И С А Н И Е >680920

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес!тублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.10.74 (21) 2071497/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,-"

В 43 1. 11! 02

Государственный квинтет

СССР вв делам нзабрвтвннй н втнрытнй

Опубликовано 25.08.79. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 05.09.79 (53) УДК 744.34 (088.8) (72) Автор изобретения

А. С. Вернидуб (7I ) Заявитель (54) КОНИКОГРАФ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ПЛОСКИХ ОБВОДОВ

Изобретение относится к средствам механизации графических работ, в частности к коникографам для образования плоских обводов.

Известен коникограф для образования плоских обводов, содержащий основание, две жестко укрепленные на нем направляющие линейки с продольными прорезями и три поворотные линейки с продольными прорезями, укрепленные на основании с помощью переставных шарниров и связанные между собой и с направляющими с помощью свободно установленных в их прорезях шарниров С!7.

Недостатком такого коникографа является сложность настройки для воспроизведения различных конических сечений.

Цель изобретения — упрощение настройки.

Для этого основание коникографа состоит из двух планок с продольными прорезями, расположенных под углом одна к другой и жестко соединенных с помощью перестав ого пальца, помещенного в прорези одной из них, при этом направляющие линейки жестко соединены с помощью второго пальца, помегценного в прорези второй планки, переставной шарнир одной поворотной линейки расположен в прорези э1ой планки. шарниры двуx других поворот| .. л неек в прорези первой планки, а направляюи ие закреплены на осях этих шарниров.

На фиг. 1 изображен предлагаемый коникограф: »а фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, (узел I); на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1. (узел II); на фиг. 4 — разрез А-А нь фиг. 1, (узел III); на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 1 (узел IV); на фиг. 6 — — разрез В-В ll;! фиг. 1 (узел 3 ) на фиг. 7 — — разрез Г-Г на фиг. (узел 3 !); на фиг. 8 — разрез Д-3, на фиг. 1 (узел VII); на фиг. 9 — гриадный определитель и схема форчообразования коник; на фиг. 10 — кинематическая схема коникографа для образования симчетричных коник относительно диаметра; на фиг. 11 — то же для образования несичмcтричных коник; на фиг. 12 — то же для образования эллипсов; на фиг. !3 — схеча построения плоского обвода точек на осll()ве замкнутого соответствия с общичп касательными и ну, евыми кривизначп ".;l сгы680920

Фор,<гула ггзобретенгг,г

3 ках; на фиг: !4 — - формообразование замкнутых обводов.

Предлагаемый коникограф имеет основание, состоящее из планок 1 и 2, жестко соединенных при помощи пальца, направляющих линеек 3 и 4, закрепленных жестко на планке 2, и поворотных линеек 5, 6 и 7.

Палец 8 при помощи гайки 9 (см. фиг. 2) закреплен в прорезях линеек 6 и 7 с возможностью перемещения вдоль них. Прибор имеет пишущий штифт 10, палец 11, свободно установленный в прорезях линеек 3,5 и 7, распорные втулки 12, и гайки 13, оси

14 и 15, палец 16, свободно установленный в прорезях линеек 4, 5 и 6, оси 17 и 18.

На фиг. 9 показано формообразование коники в триаде (S<, S»,ßs,с)<,с)з), причем ()3 = О8а, а угол SsOS< = 90, когда Аз =совпадает с отображающим ее центром, то луч,который проецирует точку As, займет предельное положение и преобразуется в касательную t

Ss. Каждому углу, образованному касательными, соответствует единственная окружность, инлуцируемая в данной триаде.

Механическая реализация графических построений в триаде приводит к организации 12-звенного механизма коникографа (см. фиг. 1) . Прибор удовлетворяет условию

0S< — — OSz. Настройка его на вычерчивание коник состоит в следующем. Для воспроиз- 30 ведения кривых эллиптического вида необходимо выдержать условие 0M:OSç < 0,5 (см. фиг. 10). Это достигается перестановкой узла IV (см. фиг. 1) вдоль прорези планки 1. Если ОМ:0$з = 0,5 то пишущий штифт, вставленный в Аз, при движении механизма опишет пораболу, а при OM;OSs) ss

>0,5 - гиберболу.

Когда угол 5»8з = 50", механизм опишет окружность при лискриминанте ON:

:OS равном 0,3003.

На фиг. 11 приведена кинематическая о схема механизма для воспроизведения коник, не симметричных относительно диаметра

OSs, сопряженного с хордой S< Sz. Такая настройка механизма достигается путем поворота планки 1 вокруг пальца «А» с последующим жестким фиксированием ее под тре- м буемым углом к продольной оси планки 2 (см. фиг. 1). Удаление стойки оси Ss на бесконечность приводит к организаци эллипсографа (см. фиг. 12). В этом случае требуется замена прямой линейки 5 на Г о образную. Когда угол MOSz равен 90, прибор будет чертить эллипсы, симметричные относительно диаметра ОМ. Механизм будет вычерчивать окружность, если угол

S< MSz выдержать равным 90 .

На фиг. 10-12 узлы 111, I V. Vl и VI I обозначены соответственно точка ми S, М, Ssè S<, а узлы 1, 11 и V — точками

Аз, А< и Az. На фиг. 13 изображен выпук4 ! yg лый обвод точек ><, Sz,, Sz, S< S<, имеющий на стыках дуг общие касательные и рав. ную кривизну.

Алгоритм построения следующий: включают первые три точки S<, S», Ss в триаду (Ss, Sz, Ss, qÄqz) и производят построение дуги S<,Sz Sz. Центр Ss определяется как точка пересечения касательных t

S». HíäóöèðóþTñH в триаде (S,, S<,S;, q,, qz (, находят положение центра Ss. Для этого, выбрав на дуге Sz Sz произвольную точку 3, выполняют следующие графические

1 р 3!. построения: q< — — S< и Sz, а, = S< и 3;

/ < ! / а»=S» и 3 ; 1 = azq,;2 =a

1 и 2 ; S = а,"<;<; t;,= К и S, .

В полученной триаде (S<, Si, Ss, q, qа) производят построение луги S»S. Повторяя построения, можно провести обвод через сколь угодно большое число точек. На основе триадного соответствия очень легко строить замкнутые обводы, имеющие на стыках общие касательные. Для вычерчивания обвода (см. фиг. 13) механизмом необходимо его закрепить над полем чертежа и оси узлов 111, VI, VII и !Ч (см. ф<<г. 1) совместить соответственно с точками S< S

Sz и Sz, вхолящими в определитель кривой.

Тогда при движении механизма пишу<ций штифт, вставленный в узел I (c». фиг. 1) опишет лугу ><, Sz, Sz обвода q . Де!я механического образования следующего участк» обвода необходимо расслабить крепление узла Ч1 и совместить соответственно центр оси узла III;очкой Sz обвода, узла И1с S<, узла IV — с Яа, а пишущий штифт узла 1 — сточкой 3 . После этого необходимо зафиксировать на планке 1 стойку узла 1. Затем приступают к вычерчиваникг третьей луги и т. л. Аналогично произволят настройку механизма лля вычерчивания замкнутых (незамкнутых) обводов, имеющих на стыках дуг только общие касательные (см. фиг. 14) По приведенному выше принципу механизм настраивается для выполнения сопряжений. Прибор имеет одну степень подвижно.сти.

Коникограф для образования плоских обводов, содержащий основание, лве жестко укрепленные на нем направляющие линейки с продольными прорезями и три поворотные линейки с продольными прорезями, укрепленные на основании с помощью преставных шарниров и связанные между собой и с направляюгцими с помощью свободно установленных в их прорезях шарниров, от.гичающийся тем, что, с целью упрощения настройки, основание состоит из лвуi планок

680920 д-A () В

/а фиг./

Фиг.Р

А- А (//1) .б — б (/з7) 1 /4

7 3 фиг 3 фиг.4 фиг. 5

/г

1В

/7 фиг. В фиг. В

Фиг. 7 с продольными прорезями, расположенных под углом одна к другой и жестко соедиHpHHblx с помощью переставного пальца, помещенного в прорези одной из них, при этом направляющие линейки жестко соединены с помощью второго пальца, помещенного в прорези второй планки, переставной шарнир одной поворотной линейки расположен в прорези этой планки, шарниры двух других поворотных линеек — в прорези первой планки, а направляющие закреплены на осях этих шарниров.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Добровольский В. Б. Теория »еханцзмов для образования плоских кривых.

АН СССР, 1963, с. 23-28.