Механизм для воспроизведения кривых 4-го порядка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистическид

Республик (ii) 908618 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 100780 (21) 2958721/28-12 с присоединением заявки 1 4о (23) Приоритет, Опубликовано 280282, Бюллетень Мо 8

Дата опубликования описания 28. 02. 82

1511М N!l з

В 43 Ь 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК744. 34 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Ñ.Âåðíèäóá и С.П.Киба (;

Кременчугский филиал Харьковского ордена Л нина,.:: политехнического института нм. В;И.Ленинж(71) Заявитель (54) ИЕХАНИЗМ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

4-ro

Изобретение относится к механизации вычерчивания кривых высших порядков, в частности кривых 4-ro порядка, и может быть использовано в проектных и .конструкторских бюро различных отраслей машиностроения, где встречаются с разработкой чертежей изделий, имеющих сложный профиль.

Известен механизм для воспроизведения кривых 4-ro порядка, содержащий неподвижную направляющую с ползуном, шарнирно-установленный íà основании ползун, шатун, шарнирно-связанный с полэуном направлящей и сое- 15 диненный с полэуном основания, и связанный с шатуном рычаг, несущий пишущий штифт (1).

Недостатком известного прибора является сложность его настройки при воспроизведении кривых с различными параметрами.

Цель изобретения — упрощение на. стройки прибора.

Для достижения укаэанной цели механизм, содержащий неподвижную направляющую с полэуном, шарнирноустановленный на основании ползун, шатун, шарнирно-связанный с ползуном направляющей и соединенный с полэуном основания, и связанный с шатуном рычаг, несущий пишущий штифт, имеет установленный на шатуне полэун со стопором и дополнительный пишущий штифт, закрепленный на полэуне шатуна, основание имеет прорезь, в которой закреплен полэун основания, а пишущий штифт смонтирован на рычаге прн помощи полэуна со стопором, при этом рычаг имеет дугообразную прорезь и соединен с ползуном шатуна при помощи винта, установленного в прорези, и штифта, закрепленного в геометрическом центре дугообразной прорези.

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм, вид сверху; на фиг. 2 разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 крепление рычага к переставному полэуну шатуна; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 — 9 — кинематические схемы механизма при воспроизведении различных сложных траекторий.

С неподвижной направляющей 1 полэун 2 образует поступательную пару.

Ползун 2 шарнирно связан с шатуном 3 в точке Г и образует поступательную пару с ползуном 4, шарнирно-закрепленным в точке Д сквозной прорези 5 основания. Рычаг б жестко закреплен

908618 на переставном полэуне 7 шатуна 3 с помощью штифта 8 и винта 9, вставленного в дугообразную прорезь 10 рычага б. Ползун 7 несет дополнитель ный пишущий штифт 11 и закреплен на шатуне 3 стопора 12. Пишущий штифт

13 установлен в переставном полэуне

14, закрепленном стопором 15 на рычаге б.

Механизм работает следующим образом.

При движении полэуна 2 по направляющей 1 шатун 3, образующий вращательную пару Г с ползуном 2, скользит в ползуне 4, вращающемся вокруг неподвижной оси Д (фиг. 1).

При этом пишущий штифт 11 (точка N) описывает кривую q (фиг. 6), параметрическое уравнение которой относительно координатной системы хоу имеет вид

1 х = - а cos4

tgЧ у = а ° siпЧ

ИскЛючая из системы уравнений (1) угол У и произведя соответствую не преобразования, получим х у = (Ь вЂ” у) (а - у ) . (2)

Исследование уравнения (2) показывает, что траектория точки М есть кривая 4-го порядка, симметричная относительно системы координат.

Ось х является асимптотой этой кривой.

Пишущий штифт 13 (точка К) описывает кривую с параметрическим уравнением

x = — а соэЧ вЂ” c cos (ф+Ч)

tgg (3) у = а ° sing+ с ° sin(/+V)

В уравнениях (1) — (3) а = МГ, b - ОД, с - МК, Q=LOrzpiye. Вид и форма кривой зависят от параметров а, b, с и Я, которые являются постоянными размерами механизма. Изменяя эти параметры, можно получить. самые различные траектории точек

Ми К.

Так, при à > Ь точка М описывает кривую q, самопересекающуюся в точке Д (Фиг. 6 и 8), а при а 4 b —:кривые, изображенные на фиг. 7 и 9.

Характерно, что точка К при движении механизма описывает траектории, по форме отличающиеся от траекторий точки М шатуна (фиг. 8 и 9), т. е. форма шатунной кривой q зависит от параметров ф и с.

55

tO

Изменение параметра b механизма осуществляется путем перестановки шарнира Д в прорези 5 основания.

Параметр а изменяется перестановкой ползуна 7 на шатуне 3 с последующим жестким фиксированием его стопором 12. Параметр с изменяется перестановкой ползуна 14 на рычаге б с последующим жестким фиксированием стопором 15. И, наконец, параметр ф изменяется поворотом рычага б. вокруг штифта 8, ось которого совпадает с геометрической осью шатуна 3 и пишущего штифта 11, с последующим Фиксированием его винтом 9. . Таким образом, изменяя укаэанные параметры, предлагаемым механизмом можно воспроизвести траекторию любой точки шатуна, лежащей в плоскости механизма. Механизм четырехзвенной и имеет одну степень свободы. Применение предлагаемого механизма позволяет упростить построение при вычерчивании различных кривых 4-го порядка и тем самым повысить производительность труда конструкторов. Формула изобретения

Механизм для воспроизведения кривых 4-го порядка, содержащий неподвижную направляющую с ползуном, шарнирно-установленный на основании ползун, шатун, шарнирно-связанный с ползуном направляющей и соединенный с ползуном основания, и связанный с шатуном рычаг, несущий пишущий штифт, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки, он имеет установленный на шатуне полэун со стопором и дополнительный пишущий штифт, закрепленный на ползуне шатуна, основание имеет прорезь, в которой закреплен ползун основания, а пишущий штифт смонтирован на рычаге при помощи ползуна со стопором, при этом рычаг имеет дугообразную прорезь и соединен с ползуном шатуна при помощи винта, установленного в прорези, и штифта, закрепленного в геометрическом центре дугообразной прорези.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. т. 2. М., Наука, 1979, с. 261 — 262.