Прибор для гармонического синтеза Советский патент 1958 года по МПК G06G1/14 

Известные приборы для гармонического синтеза периодических функций, вычерчивающие гармоники тригонометрического ряда с последзющим вычерчиванием их суммы, и для приближенного нахождения вещественных и комплексных корней полиномов с вещественными коэффициентами довольно сложны по констрзкции, как правило стационарного типа и поэтому весьма ограничены в применении.

Описываемый прибор имеет меньшие габариты, упрощенную конструкцию, обеспечивает последовательный синтез функций и может быть использован в качестве учебного пособия для вузов и техникумов.

Отличительная особенность его состоит в том, что он выполнен в виде подвижной по прямоугольному координатору каретки, несущей визир для обвода заданной кривой и синусный механизм, который, в свою очередь, несет пии1ущий орган, вычерчивающий искомую кривую суммированием сииусных и косинусных гармоник и приводимый в движение от ползуна, скользящего по стержню, закрепленному на вертикально перемещаемой части координатора, снабженной приспособлением для изменения угла наклона стержня.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства.

Устройство состоит из рамы 1, по которой перемещается в направлении Y рама 2. По последней перемещается в направлении X каретка 5. Вокруг неподвижной, относительно каретки 3, оси, которая перпендикулярна плоскости чертежа, может вращаться стержень 4. На последнем устанавливается перпендикулярный ему стержень 5 па любом расстоянии а const от оси вращения, причем величина а может быть равной нулю, положительной или отрицательной. Длина стержня 4 берется порядка удвоенной масштабной единицы (например, 2а ± 1- 50 мм). На стержне 5, аналогично этому, может устанавливаться штифт 6 (визир) на любом положительном или отрицательном расстоянии b const или b О от геометрической оси стержня 4. Штифт 6 находится в постоянном шарнирно кулисном сцеплении, параллельном оси X со стержнем 7 каретки fl, которая может перемещаться в наггравлегп и Y отиоситель)ю каретки 3.

№ 115898

Таким образом, если след геометрической оси вращения системы стержней 4 и 5 совпадает с осью X, а стержень 4 составляет с ней угол а, то штифт 6, а следовательно и геометрическая ось стержня 7 каретки 8, находится на расстоянии )(-j fisina -i- ftcosa,. от оси абсцисс.

Вращение системы стержней 4 и 5 осуществляется нри номощи хорошо натянутого канатика 9, перекинутого через барабан W и ролики 11 и прикрепленного к каретке 2, которая может перемещаться в направлении Y относительно каретки 3.

С кареткой 12 шарннрно связана каретка 13, которая может перемещаться вдоль стержня 14, неподвижного относительно рамы 2 и прикрепляемого к последней так, что геометрическая ось его составляет угол Р const с осью X. Для этого конец стержня закренляется в разных точках стержня /5 рамы 2, а второй конец его ностоянно проходит через точку (шарннр) А, принадлежащую раме 2.

Шарнир А размещен на раме 2 с таким расчетом, что а,; О, когда каретка 3 находится в крайнем левом положении. Вся длина L пути возможного перемещения каретки 3 делается равной основному периоду, то есть а 2 в масштабных единицах. Следовательно, полное перемещение каретки 12 при полном пе1)емещении каретки 3 вдоль рамы 2 равно L ig.

На стержне 15 может быть предусмотрено простое приспособление для фиксации точки В стержня 14 на расстояниях от абсциссы точки /1, соответствующих

L ig3 0; Ltgp, -. S- (5 ); Lig, - 2S; tg9, 35,

и т. д.

При закреплении точки В стержня 14 в точке / стержня 15 и прокатывании каретки 5 на длину а карандаш Д, нрнкрепленный к каретке 8, опишет на чертеже кривую

y,(X) + ,

(причем каждый из коэффициентов а и & может быть равным нулю).

Закрепив точку В стержня 14 в точке 2 стержня 15, получим, соответственно, кривую

Г., (Х)Г-- ( п -:- йсоз ,

и так далее, причем предполагается, что рама 2 ргеподвижна относнтельно рамы /, а следовательно, и относительно плоскостн чертежа.

Вычертив кривую У( н настроив прибор для вычерчивания кривой (К.}, будем, двигая каретку t3 в X направлении, одновременно обводить штифтом Е, прикренлениым к каретке 5, (Х}. При этом рама 2 одновременно будет перемещаться в направ.чении Y, а карандаш Д вычертит суммарную кривую

Y,(,(X)-i- У,(Х).

Предмет изобретения

Прибор для гармонического синтеза, содержащий кулисный синусный механизм, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения последовательного синтеза функций, он выполнен в виде подвижной по прямоугольному координатору каретки, несущей визир для обвода заданной кривой и синусный механизм, несущий пищущий орган, вычерчивающий искомую кривую суммированием синусных и косинусных

гармоник и приводимый в движение от ползуна, скользящего по стержню, закрепленному на вертикально перемещаемой части координатора, снабженной приспособлением для изменения угла наклона стержня.