Механизм для воспроизведения виртуальной параболы Крамера Советский патент 1984 года по МПК B43L11/00 

Изобретение относится к чертежным приборам и инструментам и может быть использовано в механизации выполнени графических работ. Известен механизм Артоболевского для воспроизведения виртуальной пара болы Крамера, содержапо;ий установленную на основании неподвижную направляющую с ползуном и два кривошипа, шарнирно закрепленные на основании, один из которых образует вращательную пару с подвижным по траверсе ползуном ll . Недостатками известного механизма являются невозможность настройки его для вычерчивания семейств виртуальны парабол Крамера и других кривых четвертого порядка, а также невозможнос настройки его для вычерчивания одной и той же кривой с разными параметрами Целью изобретения является расширение диапазона решае.мых задач путем обеспечения вычерчивания семейства парабол. Поставленная цель достигается тем что механизм для воспроизведения виртуальной параболы Крамера, содержащий установленную на основании неподвижную направляющую с ползуном, несущим траверсу с установленным на ней ползуном, два кривошипа с ползунами и шарнирными опорами, установленными на основании, ползун одного из которых имеет шарнирную связь с ползуном установленным на траверсе, и пишущий штифт, имеет кулису с ползунами по концам и с шарнирной опорой, установленной на основании, один из ползунов которой шарнирно соединен с ползуном установленным на траверсе, и закрепленньй на последней шатун с крестообразным ползуном, на котором установлен пишущий штифт, при этом второй ползун кулисы шарнирно соединен с шатуном и ползуном второго кривошипа а шарнирные опоры кулисы кривошипов и ползуны, установленные на кривошипах., вьшолнены переставными. На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм, вид сверху; на фиг. 2 и 3 кинематические схемы механизма для воспроизведения семейства виртуальных парабол, в том числе и виртуальной параболы Крамера; на фиг. 4 и 5 кинематические схекы механизма для воспроизведения кривых А-го порядка типа кулачок. Кулиса 1, кривошипы 2 и 3 установлены на основании посредством переставных шарниров 0, О и О (фиг.1). Ползун 4 кулисы 1 шарнирно соединен с подвижным ползуном 5 траверсы 6, ползун которой поступательно связан с неподвижной прямолинейной направляющей Г1-(1. Ползун 7 кулисы 1 образует вращательную пару с шатуном 8, связанным с траверсой 6 посредством крестообразного ползуна 9 с взаимно перпендикулярными направляющими, несущего пишущий штифт. Шатун 3 с ползуном 5, а шатун 2 с ползуном 7 шарнирно соединены соответственно через переставные вдоль них ползуны 10 и 11, которые жестко фиксируются на шатунах винтами 12. Переставные шарниры Оз, О и О в прорези В основания жестко закреплены гайками-барашками 13. . Механизм работает следующим образом. При вращении кулисы 1 вокруг шарнира 0 кривошипы 2 и 3 вращаются соответственно вокруг шарниров О и О (фиг. 1). При этом геометрические оси шарниров А и Ag опишут окружности q и Траверса 6 и шатун 8 перемещаются плоскопараллельно, а пишуший штифт, вставленный в Ад опишет кривую qg, уравнение которой относительно координатной системы ХОУ име:ет - 2(2R,- го) л/ (2R, - ХЖ-уЧ + (2R, - т)2 - R2 X О (1) Это уравнение семейства виртуальных парабол. Форма кривой зависит от параметров R, R и т. Настройка механизма для воспроизведения кривой q (фиг. 1) по заданным параметрам состоит в следующем. Закрепляют основание механизма так, чтобы пишущее приспособление (пишущий штифт) расположилось над листом чертежной бумаги, а геометрическая ось прорези Е основания совпала с предварительно нанесенной осью Ох декартовой системы координат ХОУ. Переставные шарниры перемещают вдоль прорези основания и жестко фиксируют их с помощью гаек-барашек 13 так, чтобы 00 R, 00 2R, ОО m. Путем перемещения по кривошипам 2 и 3 переставных ползунов 11 и 10 с последующим жестким их фиксированием винтами 12 устанавливают длины кривошипов R, и А,0 R . Механизм готов к работе. На фиг, 1 изображен механизм, когда параметр msZR + R. На фиг. 2 показана кинемати 1еская схема механизма когда + m. Здесь наглядно видно, какое влияние на форму Кривой оказывает параметр in механизма. (1) m R. , то получим Если в (фиг. 3) 2у -4 (2R, - Х)Х ±-л|(-х)х Это семейство виртуальных парабол Крамера. При условии, что в (2) R| 2R получаем более простое уравнение-(4R - Х)Х + -(R - Х)Х (3) Если в (2) принять R , то получим общеизвестное уравнение виртуальной параболы Драмера 2Y (2R - X)x44(4R4 - Х)х(4 На фиг. 4 приведена кинематическая схема механизма, вычерчивающего кривую типа кулачок с уравнением10 8 2R7J(2R - Х)Х (R + Ri - X) (R + R,) - 2RX На фиг. 5 механизм вычерчивает кулачок совершенно иной формы, описываемый уравнением такого вида . (R2 тО -1- 2гаХЗ Y- 2т R2-(X-m)2XY4 + R - (X - m) (m - RO 0., (6) который вырождается при соответствующих инцидентах в окружность, например при га О или m R. Таким образом, предлагаемый 10-звенный механизм, полученный на основе овеществления в материале . обобщенного преобразования Маклорена, отличается значительной универсальностью и простотой настройки. Использование предлагаемого механизма позволяет расширить диапазон решаемых задач путем вычерчивания семейств кривых 4-го порядка, вычерчивать кривые линии с разными параметрами после простой настройки и повысить производительность труда конструкторов и чертежников.

МЕХАНИЗМ Д1Ш ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ ПАРАЮЛЫ КРАМЕРА, содержащий установленную на основании неподвижную направляющую с ползком, несущим траверсу с установленным на ней ползуном, два кривошипа с ползунами и шарнирными опорами, установленными на основании, ползун одного из которых имеет шарнирную связь с попзуном, установленным на траверсе, и пишущий штифт, отличающийс я та4, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения вычерчивания семейства парабол, он имеет кулису с ползунами по концам и с шарнирной опорой, установленной на основании, один из ползунов которой шарнирно соединен с ползуном, установленным на траверсе, и закрепленный на последней шатун с крестообразным ползуном, на котором установг лен ПИШУ1ЦИЙ штифт, при этом второй ползун кулисы шарнирно соединен с шатуном и ползуном второго кривошипа, а шарнирные опоры кулисы и кривошипов (Л и ползуны, установленные на кривошис пах, выполнены переставивши. Ф110. 1

.X

PU8. 4