Прибор для вычерчивания дуги эллипса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1. 13/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова и Производственноеобъединение Красный котельщик (53) 744.341(088.8)(54), (57) ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ДУГИ ЭЛЛИПСА, содержащий горизонтальную направляющую с крестообразным ползуном, вертикальную направляющую с шарнирным ползуном, пишущий штифт и радиус-указатель, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем вычерчивания дуги эллипса по краевым условиям, он имеет опорный штифт,ЯО 1014778 Д установленный на одной из направляющих, соединенную с шарнирным ползуном штангу с крестообразным ползуном, один конец которой соединен с опорным штифтом, а другой конец соединен с тройным шарнирным ползуном кулисы, соединенную с опорным штифтом линейку с двумя ползунами, несущими опорные штифты, установленный в крестообразном ползуне штанги стержень, один конец которого соединен с одним из ползунов линейки, адругой конец с крестообразным ползуном направляющей, и установленное в тройном шарнирном ползуне кулисы звено, один конец которого соединен с вторым ползуном линейки, а другой конец с крестообразным ползуном горизонтальной на правляющей, при этом пишущий штифт установлен в крестообразном пол- Я зуне штанги, а радиус-указатель расположен на тройном шарнирном ползуне перпендикулярно кулисе.С:Изобретение относится к устройствам для восстановления (вычерчивания) точечно заданных технических контуров в виде обвода из дуг эллипсов, соприкасающихся между собой по первому или второму порядку гладкости, т. е. имеющих в точках стыка совпадающие касательные прямые и радиусы кривизны.Известен прибор для вычерчивания дуги эллипса, содержащий горизонтальную направляющую с крестообразным ползуном, вертикальную направляющую с шарнирным ползуном, пишущий штифт и радиус-ука- зательГ 11.Однако прибор не позволяет строить дугу эллипса с наперед заданной величиной радиуса кривизны в начальной точке дуги.Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем вычерчивания дуги эллипса по краевым условиям с наперед заданной величиной радиуса кривизны,Поставленная цель достигается тем, что прибор для вычерчивания дуги эллипса, содержащий горизонтальную направляющую с крестообразным ползуном, вертикальную направляющую с шарнирным ползуном, пишущий штифт и радиус-указатель, имеетопорный штифт, установленный на однойиз направляющих, соединенную с шарнирным ползуном штангу с крестообразным ползуном, один конец которой соединен с опорным штифтом, а другой конец соединен с тройным шарнирным ползуном кулисы, соединенную с опорным штифтом линейку с двумя ползунами, несущими опорные штифты, установленный в крестообразном ползуне штанги стержень, один конец которого соединен с одним из ползунов линейки, а другой конец с крестообразным ползуномнаправляющей, и установленное в тройном шарнирном ползуне кулисы звено, один конец которого соединен с вторым ползуном линейки, а другой конец с крестообразным ползуном горизонтальной направляющей, при этом пишущий штифт установлен в крестообразном ползуне штанги, а радиус-указатель расположен на тройном шарнирном ползуне перпендикулярно кулисе.На чертеже изображена схема прибора для вычерчивания дуги эллипса.Прибор для вычерчивания дуги эллипса содержит горизонтальную направляющую 1 с крестообразным ползуном 2 и перпендикулярную ей градуированную вертикальную направляющую 3 с шарнирным ползуном 4, Опорный штифт 5 установлен в месте пересечения направляющих. Кулиса 6 с тройным шарнирным ползуном 7 соединена с шарнирным ползуном. Штанга 8 с крестообразным ползуном 9 имеет пишущий штифт 10. Один конец штанги соединен с опорным штифтом 5, а другой конец - с с тройным шарнирным ползуном 7, линейка 11 с ползуном 12 и 13 соединена с опорным штифтом 5. 11 олзуны 12 и 13 имеют опорные штифты. В крестообразном ползуне 9установлен стержень 4, один конец которого соединен с ползуном 12, а другой - скрестообразным ползуном 2. В тройном шарнирном ползуне кулисы установлено звено15, один конец которого соединен с ползуном 13, а другой - с крестообразным ползуном 2. Радиус-указатель 16 установленна тройном шарнирном ползуне 7 перпендикулярно кулисе.Для вычерчивания дуги эллипса опорный штифт 5 совмещают с начальной точкой Р 1, а ползун 12 с опорным штифтомфиксируют в конечной точке Р;, искомойдуги. Горизонтальную направляющую 1 располагают вдоль касательной прямой 1 вначальной точке. Ползуны 9, 7 и 13 фиксируют таким, образом, чтобы они расположились на расстоянии радиуса кривизны отопорного штифта 5 и ползуна 4.20 При вращении ползуна 7 пишущийштифт 10 вычерчивает искомую дугу эллипса с наперед заданными краевыми условиями.Текущая точка Р, определяемая пишущим штифтом 1 О, и соответствующая текущая точка Е пересечения радиуса-указателя с горизонтальной направляющей 1 определяют текущую касательную прямую 1 вточке Р искомой дуги эллипса.На плоскости задают следующие краевые условия дуги: две точки Р;, Р; касательную прямую 1; Э Р; и радиус кривизны Й,=)Р 1,Для построения дуги Р; Р;+, эллипса допускают, что точка Р; - вершина эллипса,лежащая на его оси. Тогда касательная 1;является осью перспективного соответствиякруга кривизны а с центром в точке 1. иэллипса а, причем вершина эллипса Р; является двойной точкой этого перспективногосоответствия, а точке Р;+, эллипса соответствует точка Р,= Р 1 Р и а.40 Для построения текущей точки Г эллипса (случайной точки искомой дуги эллипса)проводят случайную прямую 1 так, чтобы онапересекала окружность а между точкамиР; и Р;+ и находят эту точку пересеченияР=1 па. Затем проводят прямую Ь через4 точки Р 1+, и Риопределяют точку пересечения Р = 1;пЬ. Тогда отрезок Р Р;+, в пересечении с прямой 1 даст искомую текущуюточку эллипса Р= 1 пРР+, . Точки Р и Г перспективно соответственны, так как окружность а и эллипс а перспективно соответственны. Если в точке Г построить прямую Ш.Р, то прямая 1 (не показана), проходящая через точки Е и Р, где Е=1 п 11, определит текущую касательную прямую к эллипсу в точке Р. Прямые 1 и 1 также являются перспективно соответственными. Аналогич1014778 Составитель В. Невзоров Редактор А. Курах ТехредИ. Верес Корректор М. Шароши Заказ 3111/1 б Тираж 375 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ными построениями определяют радиус кривизны в любой точке эллипса. Если на плоскости чертежа или плаза задан точечный контур (аэродинамический профиль, одномерный дискретизированный сигнал и т,д,), то; задав направление касательной прямой и величину радиуса кривизны в первом узле точечной кривой, с помощью прибора строят для первой из смежных точек этого контура дугу эллипса и касательную прямую в конечной точке дуги. Если в конечной точке этой дуги назначить радиус кривизны произвольно, переходя последовательно к второй паре смежных точек, то строят вторую дугу эллипса, которая с первой будет иметь общую точку стыка и касательную прямую (обвод первого порядка гладкости). Если же в конечной точке первой дуги эллипса, графически определить истинное значение радиуса кривизны, переходя последовательно к второй паре смежных точек, то строят втору 1 р дугу эллипса, которая с первой будет уже иметь общую точку стыка касательную прямую и радиус кривизны (обвод второго порядка гладкости для выпуклого точечного ряда). Продолжа 1 такие построения, восстанавливают точечный контур в виде обвода из двух эллипсов, соприкасаю 1 цихся между собой по первому или второму порядку гладкости.