Прибор для вычерчивания кривых 3-го и 4-го порядков

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приорите рставннын квинтетСССРлам нзооретоннйн открытнй Гасу убликовано 25.09.79. Бюллетень та опубликования описания 1 О. 0.79 53) УДК 744.34(54) ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ КРИВЫ ТРЕТЬЕГО И ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКОВриб кри- дер- рноирно соб- сос- ных е позволяет выа иному коэффиеспечевых по Изобретение относится к п орамвычерчивания кривых.Известен прибор для вычерчиваниявых третьего и четвертого порядков, сожащий две кулисы с ползунами, шарниукрепленные на основании, два шарисоединенных ползуна с пишущим присполением и шарнирный четырехзвенник,тоящий из шатуна и двух смонтированна основании с помощью переставных шниров кривошипов, орин из которых шнирно связан с ползуном одной кулисы Однако такой прибор нчерчивать кривые по задциенту подобия.Целью изобретения является об ние возможности вычерчивания кри заданному коэффициенту подобия.Для этого шарнирно соединенные ползуны с пишущим приспособлением надеты по одному на кулисы, а второй кривошип четырехзвенника шарнирно соединен с ползуном второй кулисы,На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, фронтальная проекция; на фиг. 2 -схема построения плоских кривых способом триады; на фиг. 3 - схемы построения группы кривых линий, имеющих один и тот же определитель, способом триады; на фиг. 4 - 7 - схемы реконструкции триадного опре-.5 делителя кривых линий, представленныхна фиг. 2; на фиг. 8 - разрез А - А на фиг. 1 (узел 1); на фиг. 9 - разрез Б - Б на фиг. 1 (узел 11); на фиг. 10 - разрез В - В на фиг.(узел 111); на фиг. 11 оразрез Г - Г на фиг.(узел 1 Ч и И 11); на фиг. 12 - одно из звеньев подвижного треугольника в двух проекциях; на фиг. 13 - разрез Д - Д на фиг. 1 (узел 7); на фиг. 14 - разрез Е - Е на фиг. 1 (узел И); на фиг. 15 разрез Ж - Ж на фиг. 1 (узел И 1);на 5 фиг. 16 - разрез 3 - 3 на фиг. 1 (узел 1 Х);на фиг. 17 - звенья продольного параллелограмма; на фиг. 18 - кинематическая схема механизма для вычерчивания овалов Декарта; на фиг. 19 - кинематическая схема механизма для вычерчивания строфоиды; на фиг. 20 - кинематическая схема механизма для вычерчивания трилистника; на фиг. 21 - кинематическая схема механизма для вычерчивания кривой Каппа; нао 5 зо м эо зз 4 О 4 юо зфиг, 22 - конструкция узла 11 механизма, перенастроен ного для вычерчивания строфоиды; на фиг. 23 - схема, по которой доказано, что механизм вычерчивает строфоиду; на фиг, 24 - конструкция узла 11 механизма, перенастроенного для вычерчивания трилистника; на фиг. 25 - конструкция узла Х, введенного при перенастройке механизма для вычерчивания трилистника и кривой Каппа; на фиг. 26 - схема, по которой доказано, что механизм вычерчивает кривую Каппа.Прибор состоит из звеньеви 2, выполненных в виде линейки с узкими продольными прорезями и двумя пазами (снизу и сверху) звеньев 3, 4 и 5 с продольными прорезями и отверстиями под оси шарниров и неподвижного основания 6 - линейки со сквозной узкой прорезью и пазом для подобных головок осей вращения звеньев.На фиг. 1 прибор изображен в рабочем положении при вычерчивании овала Декарта. Оси вращения узлов 111 и И закреплены неподвижно на основании 6 и находятся в фокусах овала Декарта.Вокруг этих осей могут врашаться звеньяи 2. Звеньяи 2 и основание 6 составляют подвижный треугольник, а звенья 3, 4, 5 и основание 6 - шарнирный параллелограмм, Звенья 2 и 3 соединены с основанием 6 через звено 7. Палец 8 (узел 1 на фиг. ) имеет отверстие (см. фиг. 8), в которое запрессовывается держатель пишущего штифта 9 (можно использовать пишушую ножку циркуля), Палец 8 кренится при помоши гайки с насечкой так, чтобы он мог свободно перемешаться одновременно вдоль прорезейи 2. Палец 10 неподвижно закреплен на звене 2 при помощи гайки 11 (все гайки, кроме указанных особо, выполнены по типу гайки 1). Палец О свободно перемещается вдоль прорези звена 3. Палец узла Ч 1 (см. фиг. 14) состоит из двух частей 12 и 13 с отверстиями. Часть 13 пальца закреплена неподвижно на звене 1 (см. фиг. 1), часть 2 свободно перемешается в прорези звена 4. Эти исти соединяются при помощи штифта 14. Такая конструкция узла Ч 11 позволяет вычерчивать симметричные части овала Декарта без частичной разборки механизма, Если вынуть штифт 14, механизм легко переводится для вычерчивания второй симметричной части овала. Оси вращения узлов 1 Ч и Ч 1 изакреплены неподвижно на основа. нии 6 механизма. Вокруг этих осей врашаются звенья 3. Ось 15 узла Ч (см. фиг. 13) закреплена неподвижно в прорези звена 5. Вокруг этой оси вращается звено 3, Звенья 5 и 4 соединены шарнирно (см. фиг. 13),Узлы 11, 1 Ч: (И 1), Ч, Ч 1, И могут перемегцаться вдоль прорезей и фиксироваться в нужном месте при помоши гаек1, 16, 17, 8 и 9 соответственно. На всех осях механизма желательно устанавливать шариковые подшипники. Дляпредотврашения прогиба звеньев 1 и 2 палец 10 и ось вращения 20 имеют буртикисоответственной высоты.Рассмотрим ки нем атические схемы ипринцип работы механизма. Если закрепитьузлы 111, 1 Ч, И и И 11 (см. фиг, 18) наполе чертежа, то при работе механизма пишущий штифт, установленный в полом пальце узла 1, опишет овал Декарта, фокусыкоторого совпадут с осями узлов 111 И И 1,Перенастройка механизма для вычерчивания овала Декарта с различными параметрами (для подобных кривых) сводится кизменению длин звеньев 35и СО с соблюдением условия:УЯ-- СО 5, = СопэУвеличение или уменьшение одного изразмеров А,или А Я при постояннойвеличине звена ЯЯ ведет также к образованию овалов Декарта с другими параметрами.С увеличением размера А.Ь параметрыовала уменьшаются, а с увеличением размера А Ьовал увеличивается. Одновременное увеличение размеров АаЯ и АЬ. приводит к увеличению параметров, а уменьшение этих размеров - к уменьшению параметров овала Декарта.Дл я вычерчи вания строфоиды меха низмперенастраивается согласно фиг. 19. Вузле11 палец О заменяется на палец со взаимноперпендикулярными лысками, который выполняет роль крестообразного ползуна совзаимно перпендикулярными направляюшими (см. фиг. 22). Палец 2 одновременноскользит вдоль прорезей звеньев 2 и 3,описывая окружность с. Механизм должен1 П йудовлетворять условию: 8 5 = 2 Ь Ь,А 5 =Ахи,откуда АМ = 2 Ь О,Треугольники Ь В О и МЬ О равны между собой, так как ЬЬ =-5 М, углы О 55 иОМЬпрямые, а гипотенуза 8 О обшая.Поэтому 1; = ОМ, АМ = 2 ОМ, т. е.ОМ = ОА.Следовательно, А, О = ОМ = Ь О.Это основное свойство строфоиды. Таким образом, механизм вычерчивает строфоиду.Если выдержать условие Ба 8, 28 5",АО = АаЯ,то пишущий шрифт, установленный в узле1 механизма, будет воспроизводить трилистник (см. фиг. 20), При этом узел 11 благодаря дополнительно введенным звену 7 иузлу Х, закрепленному неподвижно на основании 6, перемешается по окружности ц.Для вычерчивания кривой Каппа (см.фиг. 21) узел 1 Ч и звенья 4 и 5 излишни.Неподвижная ось врашения звена 7 перемешается вдоль прорези основания в крайнее правое положение, Палец узла 1 Х шар686905нирно соединяет звенья 3 и 7. В узле 1 палец 8 (см. фиг. 8) заменяется пальцем квад.ратного сечения, а вместо пальца 10 (см.фиг. 9) устанавливается полый палец 8 узла(см, фиг. 81.,1 ля предотврашения прогиба звена 3 на палец 8 надевается распорная втулка, высота которой равна толшине основания 6.11 ри движении механизма (см. фиг. 21) пишуший штифт, установленный в полом пальце узла 11, будет вычерчивать кривую Каппа.Формула изобретенияПрибор для вычерчивания кривых третьего и четвертого порядков, содержаший две кулисы с ползунами, шарнирно укрепленные на основании, два шарнирно соеднсных ползуна с пишушим приспособлением ша 1- нирный четырехзвенник, состояший из шатуна и двух смонтированных на основании с помошью переставных шарниров кривош- пов, озин из которых шарнирно связан с по,- зуном одной кулисы, отличающийся тем, то, с целью возможности вычерчи ваня кр- вых по заданному коэффициенту подобия, шарнирно соединенные ползуны с пицущим приспособлением надеты по одному на кулисы, а второй кривсшип четырехзвенника шарнирно соединен с ползуном второй кулисы.Источники информации, принятые во вн- мание при экспертизеЗаявка182250728-12, 15.08.72, покоторой принято решение о выдаче авторского свидетельства., .ы ДдД ) гГФ Фиг Л С. Ли ерман Корректор Е. Па Подписное ая ЦНИИПИпо дел113035, Мос филиал ППП к осударственного м изобретений а, Ж - 35, Рау атент, г. Ужго д. 4,5оектная Редактор А. БерЗаказ 5774(57 СоставительТехред О. ЛуТираж 449 комии ошскаяод,тета Скрытийнаб.,