Графопостроитель

ъ т 1-0 .:ч К АетОСкОм Сви пдьСта(22)Заявлено 201277 (21) 2557943/18-24с присоединением заявки Мо О 06 К 15/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300580(72) Автор изобретения А,Б.Штыкан Научно-исследовательский институт прикладнойфизики при Иркутском государственном университете им. А А.Жданова(54) ГРАФОПОСТРОИТЕЛЬ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Оно предназначается, в основном, для автоматического представления в графической форме результатов вычислений, получаемых в виде числовых таблиц координат электронных цифровых вычислительных машин (ЭЦЦМ) .Известны графопостроители, с помощью которых по заданным координатам точек А и В сначала вычерчивается катет АС,параллельный оси х, а потом катет СЦ, параллельный оси у. Соответствующие перемещения пишущего . узла осуществляются с помощью преци-, зионных ходовых винтов, расположенных соответственно параллельно координатным осям х и у. Один из них, вращаемый электродвигателем, приводимым в действие командным блоком, перемещает каретку, несущую пишущий узел, в направлении х относительно неподвижного планшета, Второй винт, .тоже вращаемый электродвигателем по сигналам командного блока перемещает пишущий узел в направлении у 1) и(2),К основным недостаткам таких устоойств относятся высокие требования к точности и геометрической ста 2тбильности ходовых винтов, труднбстиэти возрастают с увеличением длинывинта, так как должны соблюдатьсястрогая прямолинейность, отсутствиезазоров, постоянство шага и т.д.Наиболее близок к предлагаемомуграфопостроитель, содержащий планшет с зубчатой рейкой, каретку покоординате х и закрепленными на нейцилиндрическим валом .и шестерней,связанной с зубчатой рейкой планшета, кареткупо координате у,установленную с возможностью перемещения относительно"цилиндрическоговала каретки по коорцинате х, на каретке по координате у закреплены пишущий узел и интегрирующее колесо,связанное с тангенсным механизмом,ишаговые двигатели, связанные скаретками 13,Недостатком этого графоцостроителя является невозможность построения линейных элементов под любымиуглами к координатным ося х и у,кривые линии, а также прямые, направ-,ления которых не совпадают с опорными, могут аппроксимироваться толькоступенчатыми ломаными, поэтому длядостижения визуальной плавности инепрерывности приходится примен ятьмалые шаги квантирования порядкадолей миллиметра, что,приводит квысокой загрузке памяти управляющих,ЭЦВМ и к большим затратам машинногов 1 емени, кроме того, оказывается необходимьм применение интерполяторов,промежуточной автоматической коррекции и" т.п., а, следовательно, происходит усложнение конструкции графопостроителя,Цель изобретения - расширениеобласти применения графопостроителя за счет построения линейных элементов под любыми углами к координатным осям х и у.Поставленная цель достигаетсяэасчет 7 ого, что в известный графопостроитель введена дополнительная "промежуточная каретка, связанная стангенсныммеханизмом и установлен"ная с воэможностью перемещения относительно каретки по координате у.На Фиг,1 показана конструктивно кииематическая схема предлагаемогографопостроителя на фиг,2 - геометрическая схема действия при 191 уна фиг,З то же, при Ьро1.Графопостроитель содержит планшет1 с зубчатой рейкой 2, каретку.З по"координате х с закрепленными на нейцилиндрическим валом 4, геометричес=кая "ось которого параллельна плоскости планшета и направлению у, и шестерней 5, связанной с зубчатой рейкой2 планшета 1, каретку б по координа;те у, установленную с воэможностьюпбУййещения отйосительно цилиндрического вала 4 каретки 3 пбкоординатех, на каретке б по координате узакреплены пишущий узел 7 и интегрирующее колесо 8, связанное с тангенсным мехайизмом, всостав котороговходят рычаг 9, кулиса 10 и штифт "11, в рычаге 9 выполнена продольнаяпрорезь 12, вдоль .которого может скользить штифт 11, жестко прикрепленный к кулисе 10, которая может перемещаться в направлении й х относительно дополнительной промежуточной каретки 13 с помощью винта 14,вращаемого шаговым двигателем 15,Каретка 13, в свою очередь, может,перемещаться относительно каретки бв направленииу, например с помощьювинта 16, вращаемого шаговым двигателем 17.Кроме того, предусмотрена возможйость принудительного перемещения каретки б относительно каретки3 с помощью находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 18 шестерни19, вращаемой, например шаговым дви- .гателем 20. Каретка 3, в свою оче"редь-, может принудительно перемещаться относительно планшета 1 с помощьюшестерни 5, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 2 и вращаемойшаговым двигателем 21, Цилиндрический вал смонтирован в подшипниках(йа чертеже не показаны). Каретка бможет перемещаться в направлении 1 у относительно каретки 3 и цилиндричес-. дУР .Д, (2)и соответственно через шестерню 5вызываетлинейное перемещение каретки3 на величину 40 ГЗ) 45 ь Х-ьЧ/с 1 дск Соотношение (3) тождественно соотношению (1) и, следовательно, одна и та же зависимость между величинами ь х, ь у , Сд Ф принципиально сохра 50 . няется независимо от того, является ли первичным (принудительным) перемещение Ь х или ь у,Однако возможность практической реализации каждого иэ названных случаев существенно зависит от величины у с(,Действие по формуле (1) целесообразно при(4) а действие по формуле (2) - прирв 1 ) 4(5)Но в ранее известных конструкциях установка колеса 8 возможна лишь 55 60 для значений примерно 1 зм 1 ( 2,5,В предлагаемой конструкции возможна 5 кого вала 4 по направляющему рельсу22, На каретке б смонтирована обойма23, несущая ось интегрирующего колеса 8, кромка которого фрикционновзаимодействует с цилиндрическойповерхностью, вала 4.Действие описанного устройстваосновано на свойстве системы цилиндрический вал 4 . - интегрирующее колесо 8.Угловое перемещение вала 4 радиуса г вокруг своей оси на уголблагодаря Фрикционному взаимодействию между его поверхностью икромкой колеса 8 вызывает линейноеперемещение каретки б в направлении 20 у равноелу = у - у, = г (-,)И,где Ы - угол между плоскостью кромкиколеса 8 и осью х.25 При указанной выше системе связимежду шестерней 5 и рейкой 2 угловоеперемещение а з: ь- рвала 4 вызывае тпропорциональное ему линейное перемещение Ь х = г;д каретки 3 (г- радиус шестерни 5); СледовательноЬу =с ах Ьм(с = г/г,= сопэС) (1)Если же принудительно вызывать линейное перемещение каретки б, то в результате фрикционного взаимодействиямежду колесом.8 и валом .4 последнийповорачивается вокруг своей .оси навеличинутангенсным механизмом и установленную с воэможностью перемещения относительно каретки по координате у.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Васманов В.В. Приборы дляматематйческой обработки и построения кривых, М., Машиностроение,1973, с.22-23.2. Патент США 9.3413648,кл,346-29,1968,3."Приборы и техника эксперимента"1974, Р 3, М с.248 (прототип). 737970ьмвщения относительно цилиндрическоговала каретки по координате х., накаретке по координате у закрепленыпишущий узел и интегрирующее колесо,связанное с тангенсным механизмом,и шаговые двигатели, связанные скаретками, о т л и ч а ю щ и и с ятем, что, с целью расширения областиприменения графопостроителя за счетпостроения линейных элементов подлюбыми углами к координатным осям.х и у, он содержит дополнительную737970Составитель Д.ОсиповаТехред О.Легеэа Коррек актор С.Тимохи Бутяг аказ 2566/8 51к Тираж 7ственного бретений и 35, Раушск ПодписноССР ЦН 11 П Госуда по делам из 3035, Москва, Жми тета тк рыти наб.,4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная,