Чертежный прибор

СОЮЗ СОВЕТ Н СЙУБЛИК 0 З(я) В 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О В 6 б =".) .;с ЮЯЧвваэщ, РЫТИЙ ПИСАНИЕАВТОРСКОМУсВид ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ н имейк;зона решаемых задач, о рую дополнительную лин у нымиштифтами, связанную п вом штиФтов с планками в м пересечения, образующих дв удаленные угловые точки би поля, и две группы дополни планок с прорезями, каждая рых связана с помощью штиФ ками в местах ик пересечен зующих две другие угловые нарного поля, при этом шти рой дополнительной линейки ны в прорезях дополнительн 40Шаршеналиев нический инолитех 8) ое св 43 Ь ЖНЫЙ ПСССР О.т. св ; яапа"идетельство 13/00, 198 ИВОР по ав ю щ и й с ширения ди ю ра 1 аайИзобретение относится к вспомогательным принадлежностям для черчения и может быть использовано при проектно-конструкторских и научноисследовательских работах, в частности, для вычерчивания номограмм иэ 5 выравненных точек для функций, заданных в табличной форме с тремя и более входами.По основному авт. св, Р 908620 известен чертежный прибор, содержащий 1 О чертежную линейку, связанную с направляющей при помощи каретки, поворотную линейку, соединенную с чертежной линейкой, дополнительную линейку со съемными штифтами, связан" ную с направляющей и поворотной линейкой двумя дополнительными каретками, установленные на чертежной линейке два ползуна со стопорами и планки с прорезями, одни из которых шарнирно связаны с одним ползуном, а другие - с вторым, при этом ,штифты, дополнительной линейки размещены в прорезях планок. Принцип работы прибора основан на использовании параллельно-косоугольной систе 25 мы координат. Прибор позволяет ускорить вычерчивание номограммы с равномерной точностью в бинарном поле и обеспечивает выбор наиболее удобного для последующего использо вания вида чертежа номограммы вследствие того, что он может формировать шарнирный многоэвенник, представляющий параллельно-косоугольную систему координат, которая дает возмож- З 5ность в процессе вычерчивания изменять масштабы на ее осях и их взаимное расположение 1 1.1Недостатком известного устройства является невозможность графического 40 отображения многомерных функций в виде совокупности взаимно зависимых бинарных полей.Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем обес печения воэможности графического отображения многомерных функций в виде совокупности взаимно зависимыхбинарных полей.Поставленная цель достигается тем,50 что чертежный прибор, содержащий чертежную линейку, связанную с направляющей при помощи каретки, поворотную линейку, соединенную кареткой с чертежной линейкой, дополнительную линейку со съемными штифтами, связанную с направляющей и поворотной линейкой двумя дополнительными каретками, установленные на чертежной линейке два ползуна со стопорами и планки с прорезями,одни иэ которых шарнирно связаны с одним ползуном, а другие - с вторым, имеет вторую дополнительную линейку со съемными штифтами, связанную посредством штифтов с планками в местах 65 их пересечения, образующих две наиболее удаленные угловые точки бинарного поля, и две группы дополнительных планок с прорезями, каждая из которых связана с помощью штифтов с планками в местах их пересечения, образующих две другие угловые точки бинарного поля, при этом штифты втОрой дополнительной линейки размещены в прорезях дополнительных планок.На фиг. 1 изображен предлагаемый чертежный прибор; на фиг. 2 - номограмма для функции шести входных переменных, представленная двумя взаимно зависимыми табличными функциями с тремя входными переменными.Прибор содержит направляющую 1, на которой установлены каретки 2 и 3. К первой каретке 2 шарнирно прикреплена чертежная линейка 4, свя-. занная кареткой 5 с поворотной линейкой б. К каретке 3 шарнирно присоединена дополнительная линейка 7, связанная с поворотной линейкой б кареткой 8. На чертежной линейке 4 установлены ползуны 9 и 10, к которым шарнирно присоединены группы 11 и 12 планок с прорезями. Количество планок иэ группы 11, связанных с ползуном 10, равно и/2, где и - общее число планок. Дополнительная линейка 7 имеет съемные штифты 13, устанавливаемые в отверстиях 14 и размещенные в прорезях планок групп 11 и 12. Каретки 2, 3, 5 и 8 и полэуны 9 и 10 имеют стопоры 15.Вторая дополнительная линейка 16 шарнирно соединена с планками при помощи пишущих штифтов 17, вставленных в прорези в местах пересечения одноименных планок из групп 11 и 12, определяющих две крайние правые угловые точки бинарного поля (пересечения планки 111 с 12,1 и 11.3 с 12,3 на фиг1). В местах пересечения одноименных, планок из разных групп, определяющих две оставшиеся угловые точки бинарного поля, которые располагаются между первой и второй дополнительными линейками 7 и 16 пересечения планок 11.2 с 12.2 и 11 п 2 с 12 и/2 на фиг. 1 шарнирно присоединены еще две груйпы 18 и 19 планок количество которых равно и/2. Дополнительная линейка 16 как и линейка 7, имеет съемные штифты 13, которые установлены в отверстиях 14 и размещены в прорезях групп 18 и 19.Перед началом работы прибор настраивают следующим образом: на направляющей 1 фиксируют стопорами 15 каретки 2 и 3, несущие чертежную линейку 4 и дополнительную линейку 7 соответственно. Расстояние между ними выбирают произвольным. На противоположных концах чертежной линей1050914 ной переменной О(р) На чертежной лйнейке 4 произвольно устанавливают полэуны 9 и 10.Положение этих полэунов на шкале хсоответствует значениям хи хг в табл. 1; Масштаб(о) (р 15 шкалы х(Р) определяется по формуле щЬ йх(о хЮ: х 7 рТг. где Ь - расстояние на линейке меж ду ползунами 9 и 10,Расстояние Ь выбирают таким, чтобы можно было максимально использовать проградуированную часть чертежной линейки 4.Положение произвольной точки х ((о)на линейке определяют по формуле 3= п(х;- х),тгде х(о) е (х(о) х(о - текущее значение) ф гО переменной х(о)в - масштаб шка(охх (о.Е (о) - расстояние по)(линейке между точками х, и:х 2 .5 Аналогичные операции производятна первой дополнительной линейке 7.Стараясь максимально использоватьпроградуированную часть дополнительной линейки 7, в отверстия 14, лежащие между каретками 3 и 8, какможно ближе к ним устанавливают съемные штифты 13, соответствующие максимальному и минимальному значениямвыходной переменной О)и Ог соответственно. Масштаб шкалы 0 о)определяют по формуле Таблица 1"г и "2( у р) О)(о) О )(о)22 )г 22 лица 2 о Ог 21 11 где Ь.) - расстояние между штифтами, соответствующим нам выходной переменной О Зная масштаб щ ,шкалы считывают положенйе съемны 13, соответствующих остал ныч значениям табл. 1, поПрослеживая взаимное соответств всех переменных х(о у(о (о)и О(о)табл. 1, выбирают пары планок первой и второй групп, пересечения ко е 4 распола" еременной хо, шкала выход- у г а ки 4 и дополнительной линейки 7 устанавливают соответственно каретки5 и 8. Посредством кареток 5 и 8 поворотная линейка б соединяется соответственно с чертежной линейкой 4 идополнительной линейкой 7 так, чтонаправляющая 1, чертежная линейка 4,дополнительная линейка 7 и поворотная линейка б образуют шарнирныйпараллелограмм.Построение номограммы для двухвзаимно зависимх функций трех переменныхО(р )(о) (о (о(0,(( (т) ( (1заданных в табличной форме,. Индексация в таблицах построена . таким образом; чтобы номеру перемен ной х соответствовал первыйиндекС при переменной О, например х(о)- .О(о), (о) (о) г ф х( в , О и т.д. Аналогично номер переменной определяется вторым индексом при О, а номер переменной з - н личием или отсутствием штриха. Верх ний первый индекс в скобках указывает на номер отображаемой функции (бинарного поля). ПУсть х(о)х(охИ1 г юр) (01 (0) 1(о) (рОн(-)г)Огг О )гОгг)Н Ф 1 )1г ) )гг)Огг)ОггОггНа чертежной линейается шкала входной пна дополнительной -Е (о) -и.; (где Е - рас(о1ной линейке 7О(о); затем усштйфты 13. Нанавливают плаКаждая планкареж те точкив исходной тадруг другу, п(0111 стояние по дополнитель между точками О ( и(О) танавливают съемные съемные штифты устанки 11.1,12 п/2. должна проходить чешкал х(о)и О(о которые бл, 1 соответствуют оскольку.1050914 Для рассматриваемого примера порядок установления планок при вычер чивании нулевого бинарного поля приведен в таблице соответствий (табл. 3).Таблица 3 10 9 ползуна 11,1 11.2 11.3 11.4 9 планки о) 1(О) (О) (О) 1(О) 1(О 11 12 . 21 22 22 21 И) (О 1 (О)%11 12 извольной точки х; еделяют по Формуле Положение пна шкале х("1 р П прорточк э (о 1( 11)г текущее значение переменнойх (1),.масштаб шкалы х(расстояние пошкале междуточками х (11и С(о),В(о)( (о) (о 1)2 ф 1С( ( (01 э (01)у фэг 112 и 12. 1(11 е )1(,(11 1(1111П г 111где Ь - расстояние между съемными штифтами, соответствующими величинам выходной переменной 0(1)и 01("1.11 г 1(11Зная масштаб щ,шкалы 0 , м рассчитать положейие съемных шти 13 остальных выходных значений табл. 2 по Формуле. (11= ш (10 - , 1и, огде 3 11 - расстояние по дополнитель(1ной лйнейке 16 между точками Ф,"1 и Ы, и установитьих в соответствующие отверстия 14 дополнительной линейки 16. На съемные штифты устанавливают планки 18.119 я/2. Каждая планка должна проходить через те точки шкал х("и (".1, которые в исходной табл. 2 соответствуют друг другуКак н при вычерчивании нулевого бинарного поля, прослеживая взаимное соответствие всех переменных х 11, у("1, э(11 и О("1 табл.2, выбирают пары планок из групп 18 и 19, пересечения которых определяют угловые точки 1-го бинарного поля.Для рассматриваемого примера по" рядок установления планок из групп 18 и 19 при вычерчивании 1-го бинарного поля приведен в таблице соответствий (табл. 4). ожно фтов 40 чек:55 ак, масшормуле п ние между угловымио) нулевого бинарноженными между двумялинейками 7 и 16где Ь - расстояточками Вф) и Сго поля, располодополнительными торых определяют угловые точки нулевого бинарного. поля. В отверстия, образуемые прорезями при пересечении этих пар планок, могут быть установлены пишущие штйфты 17. ри таком расположении планок с ,езями из групп 11 и 12 углсвые и нулевого бинарного поля у(1 г будут получены в пересечениях ующих пар планок из разных групп: л(1(у(1 э(о 11. 1 и 12 2и 12.3Соединив Ь ( 1, Во) Со) и ро) прямыми линиями, получают наглядную картину четырехугольника нулевого бинарного поля.Затем переходят к построению 1-го бинарного поля, соответствующего функции )(1 1 (11(х ( 1 у 1) з(1) ) (табл, 2). Для этого используют дополнительную линейку 16, которую при построении нулевого бинарйого поля устанавливают в точках АО)и Р(о)а также две группы 18 и 19 планок с прорезями, шарнирно присоединенных в местах пересечения одноименных планок иэ групп 11 и 12, определяю-: щих две оставшиеся точки В(ои С(о) нулевого бинарного, поля. Через точки В(ои С (о" проходитшкала входной переменной х( ), а надополнительной линейке 16 распола"гается шкала выходной переменной("1 Причем масштабы этих шкал зависят от расположения угловых тонулевого бинарного поляТ таб шкалы х("1 определяю 12.1 12.2 12,3 1241050914 Т а блица 4г. Точки нулевого бинарного поля 18.1 18.2 18.3 18.4 У. планки 4 ц 1(1 ц ц (1) ц)Иц 1( .12 22222. 2 тежной линейки, наприме) планки 11.1 и 11.2. Отрезок шкалы ц о на дополнительнойлинейке 7 между этими план" ками разбивают на необходимое число равных частей.,".,алее незакрепленный конец планки 11.1, предварительновынув съемный штифт 13, перемещают вниз, проецируя таким образом точки, отмеченные ранее на отрезке шкалы ц(о)дополнительной линейки 7, из точки х(01 чертежной линейки 4 на отрезок А(ов(о), Проецируемые точки на прямой помечают с помощью вставленного в прорезь планки 11.1 пишущего штифта 17.Аналогичным образом осуществляютнанесение масштабных делений на остальные стороны четырехугольников А(О) В(0)с (0)О (0)и фЧ)в(11 И) пн) ограни чивающих нулевое и 1-е бинарные поля. В общем случае при соответствующем простом наращивании дополнительных линеек и групп Планок с помощью предлагаемого прибора можно вычерчивать номограммы для функций многих переменных, представляемых в виде совоКупности взаимно зависимыхфчнкций вида Ц 1)= .у(О х (о),(о) (0) .ц1=(х (1 (11 э( ц (ФФй 1(х(к), у К, з(к К а 0,1,)задаваемых в табличной форме о) (оцг)) (1)При таком расположении планок спрорезями.из групп 18 и 19 угловыеточки 1-го бинарного поля у("1-е (1будут получены в пересечениях следующих пар из разных групп:А 1 ( ("1 з (" 18. 1 и 19.1У)ф( ( 1( 18 4 и 19 4У г0(1 ( Ю е(1) 183 и 19 3У фПосле соединения точек А ", В , 25С и П(") прямыми линиями получаюткартину четырехугольника 1-го би.нарного поля.На следующем этапе работы производят выбор наиболее удобного для последующего использования вида чертежа номограммы, представленной в приведенном примере двумя бинарными полями. Эта возможность представляется благодаря тому, что прибор является шарнирным многозвенником, представляющим косоугольную системуподвижно-взаимосвязанных координат, которая дает воэможность при построении номограммымоделировать процесс взаимного влияния полей на фор му друг друга.Изменением масштабов п),(ор )п(о)гшцИ) шкал чертежной 4 и дополнительных, 7 и 16 линеек, расстояния между ними, а также их взаимного расположения, 45 осуществляют оптимизацию чертежа, .т.е, получение бинарных полей у( )-, . к (о ) и ц(")-г (") в виде выпуклых. четырехугольников, близких к параллелограммам и имеющих стороны, близкие по длине к длинам соответствующих шкал. При этом наглядно представлен процесс влияния изменения одного иэ полей на форму другого.Определив таким образом наиболее удобный вид бинарных полей, приступают к их градуировке. Поскольку сетки бинарных полей состоят иэ се-мейства переменных линий, для этого достаточно нанести деления на, - стороны четырехугольников А(о )В (о)с(о 00 60 и АВС(Ь (фиг 2)Рассмотрим пример градуировки от- . резка А(о)В(о( Сначала выбирают двепланки, проходящие через точки А(0)и В(01 и сходящиеся в одной точке чер-19.1 19.2 19.3 19,410 1050914 При этом номограммы таких функций будут представлять собой сово" купность взаимно зависимых бинарных полей. 5 Применение предлага озволяет сократить тр роцесса построения и омогрЬмм для функций абличной Форме,(4 с(, у (Ку (ф( ( сг "и " "г Составитель Д. Гр коТехред С.Мигунова Корректор О, Била ицен Огар дактор Заказ 8572/17 е/5 Тираж 375 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Рауыская наб., д.филиал ППП Патентфф, г. Ужгород, ул. Проектна емого прибордоемкостьптимизацииаданных в