Прибор для вычерчивания кривых Советский патент 1987 года по МПК B43L11/00 

Изобретение относится к средствам механизации графических работ, в частности к механизмам для вычерчива ния алгебраических кривых.

Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимых кривых и упрощение конструкции механизма.

На фиг. 1 показан механизм, по- строенный на вычерчивание равнобочной гиперболы, обпщй вид; на фиг.2 - кинематическая схема механизма, настроенного на вычерчивание кривых 3-го порядка.

В прорези 1 основания в шарнирах Oj и Од установлены кривошипы 2 и 3 шарнирного параллелограмма 0,0 СД, связанные шатуном 4. В неподвижной прямолинейной направляющей 5 уста- новлен пблзун 6, несущий траверсу 7. Кривошип 2 и траверса 7 связаны диадой, состоящей из двух шарнирно соединенных ползунов 8 и 9 и несущей пишущий штифт (точка Aj); ползун 6 шарнирно соединен с ползуном 10, установленным на кривошипе 3 (точка АЗ). Стопоры 11 предназначены для фик сации шарниров 0 и Oj в прорези 1.

Настройку механизма для вычерчивания требуемой кривой осуществляют следующим образом.

Относительно произвольно выбранной декартовой системы координат хОу по заданным размерам а, а, bi и Ь, механизма устанавливают и жестко фиксируют на основании направляющую 5 (q,) ив прорези 1 шарниры 0 и Oj. При этом нужно вьщерживать условие 0,. Длина звена DC изменяется благодаря телескопической его конструкции. Механизм готов к работе (фиг. 1) и при движении всех его звеньев точка А воспроизводит равнобочную гиперболу, уравнение которой следующее:

ху-(а+аj-aj)у-ЬзХ+Га()

(1)

Если ,,0, то уравнение принимает вид

xy-(a-aj) у-ЬзХ+а5Ьз 0.(2)

При и b. точка A.J воспроизводит прямую

.(3)

Для вычерчивания кривых 3-го Ло- рядка ползун 6 траверсы 7 устанавливают на кривошип 3, а ползун 10 - на неподвижную направляющую 5 (фиг.2). Здесь начало координат совпадает с осью шарнира О,. При движении звеньев механизма точка А j воспроизводит кривую Qj из семейства офиурид с уравнением

а(х2+у2) (х2+у2) х+(аэу-Ьзх) у. (4)

При механизм вычертит бфиуриду

()х (bjX-ajy) у.

(5)

Если и b., точка А описывает кривую из семейства строфоидаль- ных , описываемых уравнением

у2 х2.().

а +х-а

(6)

Если в выражении (6) , уравнение принимает общеизвестный вид строфоиды

уг х а-ха+к

(7)

В случае из выражения (6) имеем

72

Hj+X

(8)

Это циссоида Диоклесса. Если , то из уравнения (6) имеем трисектрису Маклорена

З(а-х)

ан-х

(9)

,,

0

5

Формула изобретения

Механизм для вычерчивания кривых, содержащий шарнирный параллелограмм, кривошипы которого одними концами шарнирно установлены на основании и другими концами связаны шатуном, диаду, состоящую из двух шарнирно соединенных ползунов, один из которых установлен на одном из кривошипов, и пишущий штифт, установленный на диаде, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона вычерчиваемых кривых и упрощения конструкции, он имеет неподвижную прямолинейную направляющую, установленный в ней дополнительный ползун и траверсу с жеЬтко закрепленным на ее конце ползуном, при этом второй ползун диады установлен на траверсе, а ползуны направляющей и траверсы шарнирно соединены между собой.

Фиг. 2

Изобретение относится к механиз мам для воспроизведения математических кривых и позволяет расширить диа У пазон воспроизводимых кривых и упростить конструкцию. Шарнирный параллелограмм СД содержит кривошипы 2 и 3 и шатун, 4, с кривошипом 2 посредством диады, состоящей из шар- нирно соединенных ползунов 8 и 9 и несущей пишущий штифт, связана траверса 7, жестко скрепленная с ползуном 6, На кривошипе 3 установлен ползун 10, шарнирно связанный с ползуном 6, установленным в направляющей 5. При перенастройке механизма ползуны 6 и 10 меняют местами. При движении звеньев механизма пишущий штифт воспроизводит различные кривые 2-го и 3-го порядка. 2 ил. ю САЗ (pi/e.