Наборное поле аналоговой вычислительной машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (111 40 САН ОБРЕТЕН ТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ угольников1отверстие(21) 350 (22) 20. (46) 15. (72) Е.Н призм, к ючом ко совпадаю н-2 жено кле двухьных к О. 82.4,84.Клим зыкин нград выполнен вв плане прокающих к опус каждого Бюл. Ф 14 в, И,А. навок, примыризмы, в коронного элеменционный усив.аниям оммутац ны опер е масш й о 1) Лен асного анспор 3 68 Трудово водного монти о и инс резист ном эл аб итель и четырричем в кажденте верхнивторой бокески сое)ты,ресе ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) НАБОРНОЕ ПОЛЕ АНАЛОГОВОЙВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащеестационарную плату, в которой выполнены отверстия, расположенную надней съемную коммутационную платуи коммутирующие штеккеры, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения наглядности и надежностинабора удач, съемная коммутационная плата выполнена в вире наборакоммутационных элементов, корпускаждого из которьпс выполнен в видеправильной треугольной призмы, приэтом каждая боковая грань призмы име"ет два контактных штыря, расположенных на одной диагонали на равном расстоянии от центра грани,и два контактных гнезда, расположенных на другой диагонали на том жерасстоянии от центра грани, в каждойпризме выполнено отверстие, соосное с соответствующим отверстиемстационарной пла оси отверстийрасположены в пе чении высот трем е контактные штыри первойи овых граней призмы электряч динены с выходом операционного усилителя, верхние контактныегнезда второй и третьей боковых граней призмы соответственно черезпервый и второй масштабные резисторыэлектрически соединены с суммирующим входом операционного усилителя,нижние контактные гнезда второй итретьей боковьпс граней призмы соответственно через третий и четвертыймасштабные резисторы электрическисоединены с вычитающим входом операционного усилителя, во внутреннейполости каждого из отверстий размещена контактная группа из четырехподпружиненных контактов, выполненных в виде сегментов, расположенныхпо высоте между профильными канавкаключа симметрично по окружности,первый и третий подпружиненные контакты, расположенные диаметральнопротивоположно, соединены соответственно с шиной"Минус" и с шиной "Плюпитания операционного усилителя,а второй и четвертый подпружиненныеконтакты соединены с шиной нулевогопотенциала операционного усилителя,каждый коммутирующий штеккер выпол-.нен в виде полой трубки, на внешнейповерхности которого выполнен.прили40 10864 длина которого равна длине профильной канавки ключа коммутирующего элемента, а профиль совпадает с профилем профильной канавки, внешний диаметр полой трубки равен диаметру отверстий коммутационных элементов и стационарной .платы, на внешней поверхности коммутирующего штеккера расположена контактная группа из четырех подпружиненных контактов, выполненных в виде сегментов, расположение которых по высоте и по окружности соответствует расположению подпружиненных контактов контактных групп коммутационных Ялементов, на наружной поверхности нижней части коммутирующего штеккера расположены три коль. ца токовводов,снабженных профильными канавками, первый контактный элемент контактной группы соединен электри" чески внутри полости коммутирующего штеккера с первымкольцом токовводов диаметрально противоположный ему вто 1 рой контактный элемент - с вторым кольцом токовводов, третий и четвертый контактные элементы соединены с третьим кольцом токовводов, при этом верхняя поверхность, стационарной платы разделена на сопряженные равносторонние треугольники, длины сторон которых равны длинам сторон оснований призм коммутационных элементов, оси отверстий стационарной платы расположены в пересечении высот равносторонних треугольников, а с нижней стороны стационарной платы около каждого отверстия расположены три подпружиненньм контакта с высотами,соответствующимирасположению колец токовводов коммутирующих штеккеров, электрически соединенные с шинами "Иинусф, "Плюс" и шиной нулевого потенциала соответственно.1Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.В существующих аналоговых вычислительных машинах такие элементы, как операционные усилители, конденсаторы, масштабные резисторы, иэ которых набираются цепи решения, расположены в фиксированных местах. Для набора задачи требуется соединить определенным образом входы и выходы данных элементов, что достигается коммутирующими цепями, набираемыми на специальном наборном поле или нескольких полях. Чтобы при фиксированном расположении решающих элементов имелась возможность получать необходимые для различных задач соединения, требуется чрезвычайно развитая система коммутирующих цепей. Прн этом значительная длина соединительных проводов и тип отрицательно сказываются на точности решения задачи и скорости ее сборки, В большинстве машин воэможности образования на имевшемся стандартном наборном поле цепей решения задач весьма ограничены. Операторы, осуществляющие набор задачи, выходят 5 1 О 15 20 25 из затруднения путем подключения при помощи дополнительных проводов различных элементов, Это усложняет работу. Кроме того, перестройка машины для решения другой задачи требует значительных затрат времени.Известно наборное поле, представляющее собой совокупность коммута - ционной съемной и стационарной плат, оснащенных контактами штыревого типа, обжимаемыми в гнезде за счет потенциальной энергии упругости металла 113,Недостатками данного наборного поля являются малая эксплуатационная надежность, обусловленная конструкцией сложных съемных и стационарных плат, отсутствие наглядности при наборе задачи, что снижает точность ее сборки.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является наборное поле, содержащее стационарную плату с отверстиями, в которых расположены обжимные цанговые гнезда, и съемную коммутационную плату, на которой укреплены контактные штыри, выполняющие роль коммутируюших штеккеров Г 23.Недостатком данного наборногополя является ограниченная надежностьнабора задач, обусловленная тем,что отсутствует наглядность наборазадач, так как разным задачам моделирования может соответствовать одинаковый вариант набора элементов моделирования (резисторов, конденсаторов,операционных усилителей), что затрудняет контроль правильности набора 10задач и ограничивает быстрое их решение,Цель изобретения - повышение наглядности и надежности набора задач.15Указанная цель достигается тем, что в наборном поле аналоговой вычис" лительной машины, содержащем стационарную плату, в которой выполнены отверстия, расположенную над ней20 съемную коммутационную плату и коммутирующие штеккеры, съемная коммутационная плата выполнена в виде набора коммутационных элементов, корпус каждого из которых выполнен в виде правильной треугольной призмы, при этом каждая боковая грань призмы имеет два контактных штыря, расположенных на одной диагонали на рав-ном расстоянии от центра грани, и два контактных гнезда, расположенных на другой диагонали на том же расстоянии от центра грани, в каждой призме выполнено отверстие, соосное с соответствующим отверстием стационарной платы, оси отверстий расположены в З 5 пересечении высот треугольников ос-. нований призм, каждое отверстие снабжено ключом, который выполнен в виде двух совпадающих в плане профильных канавок, примыкающих к основаниям 40призмы, в корпус каждого коммутационного элемента вмонтированы операционный усилитель и четыре масштабных резистора, причем в каждом коммутационном элементе верхние контакт. 45 ные штыри первой и второй боковых граней призмы электрически соединены с выходом операционного усилителя, верхние контактные гнезда второй и третьей боковых граней призмы состветственно через первый и второймасштабные резисторы электрическисоединены с суммирующим входомоперационного усилителя, нижние контактные гнезда второй и третьей боковых граней призмы соответственночерез третий и четвертый масштаб- ные резисторы электрически соединены с вычитающим входом операционногоусилителя, во внутренней полости каждого из отверстий размещена контакт-,ная групйа из четырех подпружиненных контактов,. выполненных в видесегментов, расположенных по высотемежду профильными канавками ключасимметрично по окружности, первыйи третий подпружиненные контакты, расположенные диаметрально противоположно, соединены соответственно с шиной"Минус" и с шиной "Плюс" питания операционного усилителя , а второй ичетвертый подпружиненные контактысоединены с шиной нулевого потенциала операционного усилителя, каждыйкоммутирующий штеккер выполнен в виде полой трубки, на внешней поверхности которого выполнен прилив, длина которого равна длине профильнойканавки ключа коммутирующего элемента, а профиль совпадает с профилемпрофильной канавки, внешний диаметрполой трубки равен диаметру отверстийкоммутационных элементов и стационарной платы, на внешней поверхностикоммутирующего штеккера расположенаконтактная группа из четырех подпружиненных контактов, выполненныхв виде сегментов, расположение которых по высоте и по окружности соответствует расположению подпружиненных контактов контактных групп коммутационных элементов, на наружнойповерхности нижней части коммутирующего штеккера расположены трикольца токовводов, снабженных про.фильными канавками, первый контактный элемент контактной группы соединен электрически внутри полости коммутирующего штеккера с первым кольцом токовводов, диаметрально про"тивоположный ему второй контактныйэлемент - с вторым кольцом токовводов, третий и четвертый контактныеэлементы соединены с третьим кольцом токовводов, при этом верхняяповерхность стационарной платы разделена на сопряженные равносторонниетреугольники, длины сторон которыхравны длинам сторон оснований призмкоммутационных элементов, оси отверстий стационарной платы расположены в пересечении высот равносторонних треугольников, а с нижнейстороны стационарной платы околокаждого отверстия расположены триподпружиненных контакта с высотами,соответствующими расположению ко 1086440Аналого-вычислительная машина (фиг.1) содержит блок 1 питания, ста З 0 ционарную плату 2, съемную коммутационную плату 3, выполненную из соединенных между собой коммутационных эле-, ментов 4, стационарная плата 2 и элементы коммутационной платы 3 соединены при помощи коммутирующих штеккеров 5, выходы блока 1 питания соединены с шинами "Плюс", "Минус" и шиной нулевого потенциала стационарной платы 2 и с входами соответствующих 4 коммутационных элементов съемной коммутационной платы 3, соответствующие выходы соответствующих коммутационных элементов 4 соединены с входом индикаторного блока 6. Каждый коммутационный элемент 4 содержит операцион" ный усилитель 7 и четыре масштабных резистора 8. Корпус коммутационного элемента выполнен в виде правильной прямой треугольной призмы. Коммутационный элемент (фиг,2, вид сверху) содержит грани 9 призмы, контактные штыри 10, сквозное отверстие 11 с ключом 12, основание 13 элемента. Сквозное отверстие 11 выполнено диаметром ) на пересечении высот треугольников оснований 13. 50 55 лец токовводов коммутирующих штек" керов, электрически соединенные с шинами "Минус", "Плюс" и шиной нулевого потенциала соответственно, 5На фиг,1 представлена блок-схема аналоговой вычислительной машины (АВМ), на фиг,2 " основание коммутационного элементами на фиг.З - схема почключения операционного усилите ля к штырям и гнездам граней корпуса коммутационного элемента (вид А,Б и В), на фиг,4 - разрез Г-Г на фиг.2 (конструкция контактной группыдля подвода питания операционного усилителя) на фиг.5 - разрез М-Д.на фиг.б (схема расположения элементов1 контактной группы относительно ключа), на фиг.б - наборное поле, разрез", на фиг.7 - съемная коммутационная 20 плата при моделировании безынерционного объекта с тремя входами и двумя выходами на фиг.8 - то же, при моделировании алгебраического уравнения с положительными и отрицательными 25 коэффициентами на фиг.9 - стационарная плата, вид сверху. Каждая грань корпуса коммутационного элемента (фиг.З) имеет два кон" тактных штыря 10 и два контактных гнезда 14. Ключ 12 сквозного отверстия 11 корпуса элемента (фиг.4) выполнен в виде двух профильных канавок 15 с двух сторон элемента на определенную глубину, например 1/4 высоты корпуса. Во внутренней полости отверстия 11 корпуса посредине между канавками 15 расположена контактная группа из четырех одинаковых симметрично расположенных сегментов 16, подпружиненных каждый пружиной 17. Сегменты 16 электрически не соединены друг с другом, Сегмент 161 ось которого совпадает с осью канавок 15 ключа 12, и диаметрально противоположный ему сегмент 16,1 подключается электрически сооаветственно к шинам "Минус" и "Плюс" питания усилителя 7, а сегменты 162 и 16 З подключены электрически к шйне нулевого потенциала.Для подвода питания к фиксации коммутационных элементов 4 съемной платы 3 на стационарной плате,2 (фиг.б) используется штеккер 18, представляющий собой изоляционную полую трубку 19 с внешним диаметром Р с приливом 20 ключа 12. Над приливом 20 имеется ручка 21. Под приливом, например на половине высоты корпуса коммутационного элемента 4,расположена контактная группа 22 в виде четырех одинаковых электрически не связанных друг с другом сегментов. На наружной поверхности нижней части трубки 19 расположеныУодно над другим три электрически не связанных друг с другом кольца 23,24 и 2 токовводов, снабженных профильными канавками.Стационарная плата (фиг,9) представляет собой изоляционную плату 26, разбитую на сопряженные правильные треугольники, сторона которых равна стороне основания коммутационного элементами В пересечении высот треугольников располагаются отверстия 27 диаметром Р . С внутренней нижней стороны платы 26 около каждо" го отверстия 27 расположены три подпружиненных контакта 28,29 и 30 (фиг.б).На внутренней и внешней сторонах изоляционной платы 26 имеются выполненные, например, печатным монтажом,