Устройство для обучения и контроля выполнения проекционных чертежей
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1320835
Автор: Седов
Текст
(50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕТЕЛВСТВ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКЦИОННЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ(57) Изобретение может быть использовано при обучении навыкам по начертательной геометрии и проекционному черчению и позволяет повысить эффективность обучения. Электрическая схема устройства обеспечивает ортогональную проекционную совместимость рабочих точек на плоскостях проекций для всех возможных комбинационных сочетаний. В каждой точке рабочего поля комплексного чертежа и аксонометрической проекции устанавливаются реагирующие органы (РО). В качестве РО используются герконы. Внешнее воздействие на РО осуществляется магнитными фишками, которые одновременно являются и обозначителями выбранных проекций точек. В левой части панели устройства размещены элементы управления. Справа, под лицевой частью фанеры, в рабочих точках закреплены РО, При решении графических задач в различных пространственных системах на лицевую часть панели устройства накладываются соответствующие опорные листы ватмана с рабочей сеткой комплексного чертежа и аксонометрической проекции. 19 ил 8 табл.. Алексс Составитель С Техред И. Вер Тираж 433 нного комитета СССР и Чосква, Ж - 35, Рауш играфическое предприят вКорректор Г. РешетнПодписное делам изобретений и открытийая наб., д. 4/55 О 15 20 2 г ЗО Изобретение относигся к устройствам для обучения и контроля выполнения проекционных чертежеи и может быть ис Ользовано при обучении навыкам начертательной геометрии и проекционному черчению.Целью изобретения является новы шение эффективности обучения путем использования дидактических преимуществ наглядности во время действия обучаемого.На фиг. 1 - 4 представлены и выделены точки, которые используются при работе в различных пространственных системах проекции; на фиг. 5, 6 и 7 - примеры ломакой пространственной прямой; на на фиг. 8 - электрическая схема распайки контактов; на фиг. 9 -- схема подключения контактных шин; на фиг, 10 - положение переключателей; на фиг. 1 - подключение контакты шин к переключателям на фиг. 12, 13 и 14 - электрическая схема устройства; на фиг. 1519 - схемы реализации данного устройства.Устройство имеет блок задания номера проекций и задания координат точки, имеющий опорную панель Т (фиг. 15) с отверстиями ф, герконы 6, транспарант К рабочей сетки комплексного чертежа и магнитные фишки (фиг. 16, 17 и 18), блок коммутаций, включающий многопозиционные фиксаторы 51, 5, 5 5 и 5, переключатели 5, 5, 5,и 5 с блок индикации Вьсполнения задания, содержащий индикационную лампу сЧ, переключатель 5, и источник питания (фиг, 12, 13 и 14).Устройство обеспечивает проекционную совместимость рабочих точек комплексного чертежа и аксонометрической проекции для следующих пространственных систем:А 1 -- в двухплоскостной системе между плоскостями проекций Пь Пг и аксонометрией;Аг - в трехплоскостной системе между плоскостями проекции П 1, Пг и Пэ комплексного чертежа ( в осной и безосной проекциях);Аз - в трехплоскостной системе между плоскостями проекций Пь Пг и П комплексного чертежа и аксонометрической проекцией (в осной и безоснои проекциях).Рассмотрим теоретическое обоснование структурной схемы электрической цепи устройства. С целью сокращения расчетов примем на рабочем поле комплексного чертежа и аксонометрической проекции ограниченное число рабочих точек, показанное на фиг. 1 а, б. На фиг. 2, 3 и 4 выделень.точки, которые используются при работе в различных указанньсх пространственных системах.Исходя из заданных условий использования координатора проекций рассмотрим возможные комбинации рабочих точек на плоскостях проекций, обеспечивающие их проекционную совместимость. За опорные точки принимаем рабочие точки аксонометрической гслоскости проекции и относительно их )ассмотрим все комбинации проекционных совмещений точек на плоскостях 1. Пг, П,.Полученные значения проекционной гозместимости приведены в табл, 1, из которой следует., что общее количество проекционных совмещений с учетом проекционных комбинаций для всех пространственных систем как в осной, так и безосной системах составляет 17.Если взять в каждом рабочем поле плоскостей Пь Пг и Пз по 62 точки, то общее количество всех правильных комбинационных сочетаний равно 1715. Рассмотрим прохождение линий связи на плоскостях проекций при решении графических задач в различных пространственных системах.В наиболее общем случае проекционной совместимости комбинации точек Аь Аг, Аз и А проекционная ломаная имеет вид, показанный на фиг. 5. Аналогичный вид имеют проекционные ломаные и для других комбинаций рабочих точек в этой пространственной системе. На фиг. 6 и 7 показано соответственно прохождение проекционной ломаной для трехплоскостной системы комплексного чертежа и двухплоскостной системы с аксонометрией.Определим прохождение линий связи через рабочие точки плоскостей проекций для всех возможных проекционных совмещений точек в пространственной системе комплексного чертежа и аксонометрической проекции.Рабочие точки плоскости Пг соединяют. ся по линиям связи с рабочими точками плоскости Пь как показано в табл. 2 и фиг. 1 а.Рабочие точки плоскости П 1 соединяются по линиям связи с рабочими точками аксонометрической плоскости проекций. Для установления этой зависимости преобразуем табл.к виду табл. 3, т. е. для каждой точки на плоскости П указываем проекционные связи с точками аксонометрической плоскости проекций.Анализируя табл. 3., получаем проекционьую зависимость рабочих точек плоскостей проекций, указанную в табл. 4.Рабочие точки аксонометрической проекции соединяются с рабочими точками плоскОсти Пг.Для установления данной зависимости преобразуем табл. 1 к виду табл, 5, в которой для каждой точки плоскости Пг указываем црсекционные связи с точками аксонометрической проекции.Анализируя табл. 5, получаем проекционную зависимость рабочих точек плоскостей проекций, указанных в табл. 6.Рабочие в ,очки плоскости Пг соединяются по линиям связи с рабочими точкамиплоскости Пз, как показано в табл. 7 и фиг. 1 а.Рабочие точки плоскости Пз соединяются по линиям связи с рабочими точками плоскости Пь как показано в табл. 8 и фиг. 1 а.Из анализа прохождения проекционной ломаной (фиг, 5) и табл. 2 - 8 замечаем, что через рабочие точки плоскостей проекций П и Пз проекционные линии связи проходят дважды, поэтому в рабочих точках этих плоскостей проекций устанавливаются по два реагирующих органа (герконы 6) замыкания электрической цепи. При этом в зависимости от очередности их срабатывания, один из герконов 6 принимается первичным, а другой вторичным. Замечаем также, что рабочие точки 21 и 22, расположенные на оси ОХ (фиг. 1 а), принадлежат одновременно плоскостям проекций П и Пз, поэтому в этих точках устанавливаются по четыре реагирующих органа,В рабочих точках 10, 17 расположенных на оси 02, имеем по три геркона 6, а в центре комплексного чертежа, точке 23, пять герконов 6.Герконы 6 плоскостей проекций соединяются между собой контактными шинами. Контактная шина представляет собой гибкий электрический провод небольшого сечения.Чтобы расширить действие устройства и обеспечить проекционную совместимость рабочих точек комплексного чертежа и аксонометрической проекции для различных пространственных систем при постоянной монтажной электрической схеме устройства, контактные шины соединяются друг с другом и подключаются к источнику питания через переключатель режимов. В качестве последнего могут быть использованы серийные многопозиционные фиксаторы. Схема подключения контактных шин к фиксаторам 5 5. 5 з. 5 и 5 приведена на фиг. 9.Положения фиксаторов (фиг. 10) в переключателях при работе в различных пространственных системах следующие:-- в двухплоскостной системе Пь Г 1 з иаксонометрии;, - в трехплоскостной системе Пь Пз, ПзкомплекснОго чертежа и аксонометрии (в осной и безосной проекциях).На фиг. 11 показано подключение контактных шин к переключателям 5, 5, 5 з и 5 з, которые используются при нахождении проекций А, Аз, Аз точки А на осях проекций или в начале координат.Рассмотрим функционирование электрической схемы устройства при работе его различных режимов. Фиксатором ответа решения задачи в устройстве используются30 35 40 45 ной ломаной на фиг. 6.Воздействуют магнитными фишками г"на герконы 6 в рабочих точках, обеспечивающих проекционную совместимость, например в точках Г 1 (27), П (8), Пз (1) согласно фиг. 1 а. Тогда имеем следующую 50 электрическую цепь.Плюс (+) источника питанияподается на вход первичных герконов 6плоскости П 2.Через замкнутые коц. акты геркоца 8напряжение подается ца вход геркоцовв точках 10, 11, 12 и 13 плоскости Пз. 5 1 О 15 20 25 индикационная лампа, включаемая в цепь источника питания Р.Первый режим работы - обеспечение проекционной связи рабочих точек в трех- плоскостной пространственной системе комплексного чертежа и аксонометрической проекции (в осной и безосной проекциях).Данная электрическая цепь соответствует графической схеме прохождения проекционной ломаной ца фиг. 5.Воздействуем магнитными фишками г" на геркоцы 6 плоскостей проекций в рабочих точках, обеспечивающих проекционцую совместимость, например, в точках П (30), Пг (1), Пз (5), А (41) согласно фиг, 1 а, б.При этом имеем следующую электрическую цепь.Плюс (+) источника питания подается ца вход первичных герконов 6 плоскОсти Пз.Через замкнутые контакты геркоца 6 напряжение подается на вход первичных геркоцов 6 в точках 26, 30, 34 плоскости ПьЧерез замкнутые контакты геркоца 30 напряжение подается на вход герконов 6 аксонометрической плоскости проекций в точках 38, 41, 45, 49,Через замкнутые контакты геркоцов 6 в точке А ,41) напряжение подается на вход вторичных герконов в точках 1.8, 16, 23 плоскости Пз,Через замкнутые контакты геркоца 6 напряжение подается ца вход герконов в точках 4, 5 и 6 плоскости ПзЧерез замкнутые контакты герконов 6 в точке Пз (5) напряжение подается на вход вторичных герконов в точках 30, 31, 32 и 33 плоскости ПьЧерез замкнутые контакты геркоца 30 напряжение подается через лампу М и ца-источника питания Я.Второй режим работы - обеспечение проекционной связи рабочих точек в трех- плоскостной пространственной системе комплексного чертежа (в осной и безосной проекциях)Данная электрическая цепь соответствует графической схеме прохождения проекционЧерез замкнутые контакты геркоцов вточке Пз (П) напряжение подается на входпервичных герконов плоскости П в точках26, 27, 28 и 29.Через замкнутые контакты геркопа 27напряжение подается на вход вторичныхгерконов в точках 2, 8, 15, 21 плоскостиГ 12Через замкнутые контакты геркона 8 напряжение подается через лампу М и на-источника питания Я,Третий режим работы - обеспечение проекционной связи рабочих точек в двухплоскостной пространственной системе Пь П 2 иаксонометрической проекции,Данная электрическая цепь соответствуетграфической схеме прохождения проекционной ломаной на фиг. 7.Воздействуют ма гнитным и воришками Р нагерконы 6 плоскостей проекций в точках,обеспечивающих проекционную совместимость, например, в точках П 1 (32), П 2 (16),А (51) согласно фиг. 1 а, б).Имеем следующую электрическую цепь.Г 1 люс (+) источника питания Й подается на вход первичных герконов 6 плоскости П 2.Через замкнутые контакты геркона 16напряжение подается на вход первичныхгерконов в точках 36, 32, 28, 22 плоскостиПьЧерез замкнутые контакты геркона 32напряжение подается на вход геркановаксонометрической плоскости проекций в точках 43, 4.7, 51, 54.Через замкнутые контакты геркона вточке А (51) напряжение подается на входвторичных герконов в точках 1, 8, 16, 23плоскости П 2.Через замкнутые контакты геркона 16напряжение подается через лампу М нависточника питания.Из расположения герконов 6 на монтажной схеме электрической цепи (фиг. 8) замечаем, что в том случае, когда одна измагнитных фишек Р находится в какойлибо точке на осях ОХ, О или в центрекомплексного чертежа (точка 23), происходит одновременное срабатывание соответственно четырех, трех или пяти герконав,принадлежащих разным плоскостям проекций.Чтобы обеспечить правильное функционирование схемы в этом случае в устройстве используются переключатели (фиг. 1).При нахождении проекции А точки Ана оси ОХ или в точке 23, переключатель58 переводится в сторону оси ОХ, обеспечивая замыкание контактов 30 - 31 в цепигерконов 21, 22, 23 (фиг. 8).При нахождении проекции А 2 точки Ана оси ОХ в точке 23, кнопка переключателя 5, переводится в сторону оси ОХ,обеспечивая замыкание контактов 18 - 23в цени герконов 21, 22, 23,Если проекция А 2 точки А находитсяна оси ОЛ или в точке 23, то кнопка пере ключателя 5 переводится в сторону оси 02 обеспечивая замыкание оконтактов 24 - 29 в цепи герконав 10, 17, 23.Когда проекция Аз точки А находится на оси 07 или в точке 23, то кнопка переключателя 5 д переводится в сторону аси ОЛ, обеспечивая замыкание контактов 10 15 О 25 30 35 40 45 50 55 30 - 31 в цепи герконов 21, 22, 23.Во всех других случаях при нахождении проекций Аь А 2, Аз точки А не на асях проекций ОХ, ОУ, ОЛ или в точке 23 кнопки переключателей 5, 57, 58 и 52 переводятся в обратную сторону.Имея проекционную зависимость рабочих точек на плоскостях проекций комплексного чертежа и аксонометрической проекции, можно решать самые различные задачи по начертательной геометрии и проекционному черчению,Такими графическими задачамн могут быть определение проекций точки по ее координатам; нахождение по двум заданным проекциям точки ее третьей проекции и аксонометрии; нахождение проекций точки, заданной на поверхности предмета (в осной и безосной системах); построение третьей проекции отдельных элементов детали по двум заданным; нахождение недостающих проекций с применением динамических чертежей геометрических тел и деталей.Под лицевой частью устройства (листом фанеры) в рабочих точках комплексного чертежа и аксонометрической проекции закреплены герконы 6, которые соединяются контрольными шинами. Сверху на фанерный лист крепится тонкий металлический лист (фиг. 16). В металлическом лист, в точках, где распбложены герконы 6, сделаны отверстия, в которых закреплены шайбы, С помощью металлических шайб магнитные фишки Р удерживаются на лицевой части устройства, фиксируя тем самым положение проекции выбранной точки. Через отверстие в шайбе магнитная фишка Р воздействует на геркон 6, вызывая его срабатывание.Нахождение магнитной фишки Р на сплошной части металлического листа, вне места расположения шайбы, не вызывает срабатывание близлежащих герконов 6, Поэтому сплошная часть листа используется для крепления к нему магнитами динамических чертежей.Металлический лист сверху закрывается листом ватмана,При решении графических задач в различных пространственных системах на лицевую часть устройства накладывается соответствующий опорный лист ватмана. На фиг. 17 и 18 представлены опорные листы для решения графических задач в трех- плоскостной системе соответственно в осевой и безосевой проекциях. На опорном листеимеются отверстия, которые сопрягаются со шпильками-фиксаторами на лицевой части. Этим обеспечивается совмещение точек пересечения линий связи плоскостей проекций опорного листа с мвстами размещения герконов г.г на фанерном листе. На фиг. 19 показано формирование карты-задания при решении графической задачи с помощью динамических чертежей. Преподаватель закрепляет на плоскости П опорного листа магнитом горизонтальную проекцию призмы, вырезанную из ватмана. Обучаемому ставится задача: найти недостающие проекции призмы на комплексном чертеже и аксонометрической проекции при условии, например, что основание призмы горизонтально плоскости Пь При этом учащемуся выдаются остальные проекции трехгранной призмы, которые он должен закрепить на опорном листе с учетом проекционной связи между ними.Может быть поставлена и усложненная задача: построить недостающие проекции призмы на раздаточных листах с нанесенной рабочей сеткой, которые затем и закрепляются на опорном листе.Правильность положения проекций призмы на плоскостях проекций пооверяется по точкам, выбираемым на ее поверхности. На фиг. 19 показаны проекции Аь А Аз, А некоторой точки А. В выбранные места проекций точки устанавливаются магнитные фишки Р, которые вызывают срабатывание герконов, расположенных в этих точках. Одновременно магнитные фишки Р являются обозначителями выбранных проекций точки,На поверхности трехгранной призмы, приведенной на фиг. 19, могут быть выбраны 22 проекционно связанные точки.Использование изобретения повышает эффективность обучения. Форму,га изобретения Устройство для обучения и контро, явыполнения проекционных чертежей, содер кащее блок задания номера проекций н задачия координат точки, блок коммутаций и блок индикации выполнения задания, отличагощееся тем, что, с цельго повышения эффективности обучения путем использования дидактических преимуществ наглядности во время действия обучаемого, блок задания номера проекций и задания координат точки имеет опорную металлическую панель с отверстиями. расположенную на основании, герконы, расположенные по груп пам в зависимости от числа используемыхплоскостей проекций комплексного чертежа и аксонометрической проекции, транспорант рабочей сетки комплексного чертежа и аксонометрические поверхности, магнитные фишки. имитирующие рабочие точки плос.20 костей проекций комплексного чертежа,блок коммутаций выполнен на соответствующих числу используемых плоскостей проекций комплексного чертежа и аксонометрической проекции многопозиционных фик саторах и переклк)чателях, а блок индикации выполнения задания состоит из индикационной лампы с переключателем и источника питания, при этом герконы укреплены в отверг:т них опорной мета. л нче "кой панели, на поверхности которой расин. ЗО ложен транспарант рабочей сетки комплексного чертежа и аксонометрической проекции, один полгос источника питания сг)единен с первыми контактами первых мпогопозиционных фиксаторов, вторые ко такты которых связаны через последовательно З 5 включенные герконы и ги переключатели нвторые многопозиционные фиксаторы с первыми контактами третьих многопозиционных фиксаторов, подключенных вторыми контактами через последовательно соединенные индикаторную лампу и переключа ель 4 О к другому полюсу источника питания.л 14,2 Таблица Табл ица 1320835 5 13,2
СмотретьЗаявка
3965520, 14.10.1985
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. М. И. КАЛИНИНА
СЕДОВ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G09B 11/00
Метки: выполнения, обучения, проекционных, чертежей
Опубликовано: 30.06.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-1320835-ustrojjstvo-dlya-obucheniya-i-kontrolya-vypolneniya-proekcionnykh-chertezhejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для обучения и контроля выполнения проекционных чертежей</a>
Предыдущий патент: Тренажер для обучения водителя транспортного средства
Следующий патент: Устройство для обучения навыкам сверления отверстий
Случайный патент: Устройство для контроля взреза стрелочных рычагов в аппаратах механической централизации