Прибор для моделирования соответствия между двумя кривыми Советский патент 1987 года по МПК B43L13/00 

Изобретение относится к приборам для .механизации графических построений, предн-азначено для определения. координат соответственных точек двух кривых, когда соответствие устанавливается парами таких точек и может быть использовано, например, в учебных заведениях для моделирования физико-химических процессов, в частности для построения изометрических сечений диаграмм состояния, определения составов равновесных фаз и направления всех прямых, соединяющих пары соответственных точек (коннод) в двухфазных областях тройных систем по экспериментальным данным.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем обеспечения возможности построения соответствия по экспериментальным данным методом их аппроксимации (сглаживания ),

На чертеже показана кинематическа схема прибора.

Прибор содержит две связанные меж ду собой под углом неподвижные направляющие 1 и 2, подвижные направляющи 3, 4 и 5, связанные с неподвижными направляющими посредством ползунов 6-10. На подвижных направляющих размещены крестообразные ползуны 11 со стопорами, в которых расположены переставные линейки 12 с ползунами 13, Ползуны 13 имеют поворотные нши цы 14, в которых закреплены гибкие линейки 15, 16 и 17. Поворотные рычаги 18 и 19 и указательная линейка 20 связаны между собой посредством шарнирно связанных ползунов 21 и 22 и ползуна 23, которые имеют поворотные щлицы, взаимодействующие с гибки ми линейками 15, 16 и 17. Направляющая 2 связана с направляющей 1 посредством шарнира 24 ,и ползуна 25 с возможностью фиксации в за,цанном положении. Это позволяет использовать как декартову прямоугольную, так и аффинную систему координат. Ползуны 6-10 на направляющих 1 и 2, ползуны

11на направляющих 3,4, 5, линейки

12на ползунах 11, а также ползуны 13. на линейках 12 имеют возможность фиксации в любом положении, например, с помощью зажимных винтов. Количество ползунов 13 и, следовательно, линеек 12 и ползунов 11 выбирается в зависимости от сложности формы аппроксимируемой кривой и исходя из удобства настройки прибора.

5

0

5

Работа прибора на примере моделирования изотермического сечения диаграммы состояния трех компонентов по экспериментальным данным. Лист бумаги с нанесенной на нем афинной системой координат и парами точек, координаты которых отвечают составам равновесных фаз, укладывают на раму прибора так, чтобы одна из осей координат совпала с направляющей 1, а начало координат - с шарниром 24., Направляющую 2 устанавливают с помощью ползуна 25 в зависимости от выбранной системы координат так, чтобы она совпадала с второй осью системы. Ползуны 6 и 8 на направляющей 1, а также 7 и 9 на направляющей 2 устанавливают и закрепляют в парах соответственных точек, отвечающих составам равновесных фаз на .изотермических сечениях двухкомпонентных систем, поскольку при изучении изотермических сечений тройных систем эти две пары точек всегда известны. После этого положения ползунов 1I, перстав- ных линеек 12 и ползунов .13 подбирают и фиксируют таким образом, чтобы гибкие линейки 15 и 16 аппроксимировали точки изотерм. При этом совершенно не обязательно, чтобы поворотные шлицы 14 совпадали с экспериментально найденными точками. Когда положение линеек 5 и 16 найдено j указательную линейку 20 устанавливают Б положение совпадения с кон- нодой, . с прямой, соединяющей точки составом равновесных фаз, при этом ползуны 23 и 22 посредством поворотных шлиц скользят по линейкам 15 и 16.

При установленной линейке 20 на листе отмечается точка положения центра ползуна 21. Это повторяется для всех коннод, направления которых определены экспериментально. Полу- ченньй таким образом дискретный ряд точек положения ползуна 21 аппроксимируется гибкой линейкой 17,- для чего ползуном 10 подбирают положе- 0 ние направляющей 5, а ползунами 11, линейками 12 и ползунами 13 - положения гибкой линейки 17. Таким образом определено положение изотерм сечения диаграмм состояния и с помощью гибкой линейки 17 -соответственные точки на них. Если перемещать линейку 20 по всей области двухфазного равновесия, то ползун 22, перемещаясь по гибко.й линейке 16, заставля0

5

0

5

55

31

ет вращаться рычаг 19, а ползун 23, перемещаясь по гибкой линейке 15, указывает точки, находящиеся в соответствии с точками положения ползуна 22. Линейка 20 таким образом определяет направления всех коннод изотермического сечения. Если для какой- либо точки внутри двухфазной области требуется определить составы фаз находящиеся в равновесии,то достаточно установить линейку 20 так, чтобы она проходила через заданную точку. Центры ползунов 22 и 23 при этом указывают координаты соответственных точек, т.е. искомые составы фаз.

Прибор может быть использован для определения соответственных точек двух прямолинейных проективных рядов Дпя этого гибкие линейки 15, 16 и 17 должны представлять собой прямые линии и тогда рычаги 18 и 19 описывают перспективные пучки прямых с гибкой линейкой 17 в качестве оси перспективы. Ползуны 22 и 23 при этом описывают проективные ряды точек. Аналогично определяют соответственные точки двух проективных рядов второго порядка. Гибкие линейки 15

25 линейку, установленную в поворотных шлицах переставных ползунов, указательную линейку, одним концом связанную с одним из поворотных рычагов посредством шарнирно закрепленного

и 16 при этом должны представлять собой дуги кривых второго порядка, про-зо ползуна, а другим концом связанную с ходящих при своем продолжении через вторым поворотным рычагом посредст- точки шарниров соответственно 24 и вом двух шарнирно соединенных ползу- ползуна 6, а гибкая линейка 17 может нов и переставные линейки, соединен- быть прямой или другой кривой второ- ные с подвижными направляющими с по- го порядка, проходящей при своем про- мощью крестообразных ползунов со должении через точки 24 и . стопорами, цри этом переставные полползуна 6. зуны с поворотными шлицами установлены на подвижных направляющих,, первый поворотньй рычаг шарнирно уста- 4Q новлен в точке пересечения неподвижных направляющих, а второй поворотный рычаг шарнирно соединен с ползуном, связывающим одну из подвижных направляющих с Ъдной из неподвижных

I

Может быть также смоделировано соответствие, устанавливаемое пучком прямых первого порядка. Центр пучка прямых является собственной точкой, а именно центром шарнира 24. При этом ычаг 18 играет роль указательной

линейки, гибкая линейка 17 не прини- . направляющих.

Редактор М.Товтин

Составитель Д.Гриценко Техред А.Кравчук

Заказ 2565/15 Тираж 329Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

мает участия в установлении соответствия, а прибор может быть снабжен- обводным и пишущим устройствами.

Применение предлагаемого прибора позволит повысить эффективность моделирования соответствия между кривыми и точность определения координат соответственных точек.

Формула изобретения

Прибор для моделирования соответствия между двумя кривыми, содержащий две связанные между собой под

углом неподвижные направляющие, несущие ползуны с фиксаторами, две гибкие линейки, установленные в поворотных шлицах переставных ползунов, подвижные направляющие, связанные с неподвижными направляющими посредством ползунов, и два поворотных рычага, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач, имеет третью ги бкую

линейку, установленную в поворотных шлицах переставных ползунов, указательную линейку, одним концом связанную с одним из поворотных рычагов посредством шарнирно закрепленного

ползуна, а другим концом связанную с вторым поворотным рычагом посредст- вом двух шарнирно соединенных ползу- нов и переставные линейки, соединен- ные с подвижными направляющими с по- мощью крестообразных ползунов со стопорами, цри этом переставные ползуны с поворотными шлицами установлены на подвижных направляющих,, первый поворотньй рычаг шарнирно уста- новлен в точке пересечения неподвижных направляющих, а второй поворотный рычаг шарнирно соединен с ползуном, связывающим одну из подвижных направляющих с Ъдной из неподвижных

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к приборам ДЛЯ механизации графических построений и позволяет расширить диапазон решаемых задач путем обеспечения возможности построения соответственных точек по экспериментальным данным. Прибор содержит неподвижные направляющие 1 и 2, подвижные направляющие 3, 4 и 5, несущие ползуны 11, в которых установлены переставные линейки 12. На линейках 12 установлены ползуны 13 с поворотными щлица- ми 14, в которых установлены гибкие линейки 15, 16 и 17, две из.которых моделируют кривые по зксперименталь- ным точкам, а третья - искомую кривую соответственных точек. С гибкими линейками и неподвижь ыми направляющими посредством ползунов связаны два поворотных рычага 18 и 19 и указательная линейка 20, имитирующая прямую, на которой лежат соответственные точки. 1 ИЛ. & (Л 18 со to rz 00 4