Прибор для вычерчивания панорамных проекций Советский патент 1988 года по МПК B43L13/14 

0i/2.2

Изобретение относится к чертежным приборам для построения изображений на Цилиндрической поверхности и может быть использовано в картографии для построения равновеликих цилиндрических проекций.

Цель изобретения - достижение возможности построения равновеликих цилиндрических фигур, расположенных на поверхности сферы.

На фиг. приведена геометрическая Схема построения равновеликих цилиндрических проекций поверхности сферы на поверхность описанного цилиндра; на фиг. 2- кинематическая схема прибора для вычерчивания равновеликих цилиндрических проекций.

Сущность равновеликих цилиндрических Проекций, предложенных Ламбертом, заклю- Цается в следующем. На фиг. 1 показана Сфера радиуса R и касательная к ней ци- 1Г1Индрическая поверхность Ф. Все точки по- йерхности сферы проецируются на цилиндрическую поверхность при помощи осевого проецирования, при котором проецирующие лучи L проходят через ось цилиндра перпендикулярно к ней.

При этом развертка цилиндра представ- |ляет собой прямоугольник, длина которого равна 2nR, а высота 2R. Проекция параллелей сферы изображается на развертке -оризонтальными прямыми, а ее меридиа- Иы - вертикальными прямыми.

Замечательным свойством проекции Ламберта является то, что площади поверхности сферы и цилиндра равны

5сфсры 4лК

5ии.1и,шра 2nR-2R 4nR

Форма изображаемой фигуры, располо- |женной на поверхности сферы, на поверх- ости цилиндра изменяется, но площадь 1любой фигуры в проекции Ламберта сохраняется.

Этим свойством можно воспользоваться При измерении площадей фигур в картографии.

Пусть задана углами аир некоторая Точка А, расположенная на поверхности сферы (фиг. 1). Через точку А проведем проецирующий луч L и продлим его до пересечения с поверхностью цилиндра Ф в точке А , которая представляет собой проекцию точки А.

Для нанесения проекции А на развертке цилиндра откладываем от точки О координаты ДХ и AY.

На оси 1 (фиг. 2) свободно посажены круговой диск 2, имеющий проточку на торце, и поворотная линейка 3 с шарнирно прикрепленной кареткой 4, центр которой удален от оси -1 на размер R, установленной на подвижной горизонтальной направляющей 5 двухкоординатного механизма, которая прикреплена к кареткам 6 и 7, установленным на направляющих 8 и 9.

Подвижная вертикальная направляющая 10 двухкоординатного механизма установлена на каретках И и 12, которые расположены на направляющих 13 и 14. Подвижные направляющие 5 и 10 взаимосвязаны двойной кареткой 15, несущей пищу- щий штифт 16.

Трособлочная система содержит трос 17, охватывающий канавки диска 2 и роликов 18-21 одинакового диаметра. Ролики 18 и 19 имеют по две одинаковые проточки, верхние из которых охватывают трос 22. Каретка 11 прикреплена к нижней ветви троса 22, а каретка 12 - к нижней ветви троса 17.

Вокруг диска 2 имеются две круговые щкалы с угловыми делениями для определения широты и долготы точек.

На диске 2 и линейке 3 имеются указатели для установки углов порота диска и линеек. Для повышения точности поворота линейки 3 и диска 2 применены специальные устройства с нониусами.

Работа с прибором заключается в следующем.

Поворотную линейку 3 устанавливают так, чтобы она была наклонена под заданным углом а северной (или южной) широты данной точки А. При этом положение оси горизонтальной направляющей 5 моделирует изображение соответствующей параллели на развертке цилиндрической поверх- ности панорамы и определяет координату ДХ.

Затем поворачивают диск 2 на угол р западной (или восточной) долготы данной точки А. При этом тросы 17 и 22 перемещаются на размер -ДХ, равный длине дуги поворота диска 2, и влекут за собой каретки 11 и 12 и вертикальную подвижную направляющую 10, положение оси которой моделирует изображение соответствующего меридиана на развертке цилиндрической поверхности панорамы. В результате таких построений пишущее устройство 16 изображает на развертке цилиндрической поверхности проекцию А точки А.

Формула изобретения

Прибор для вычерчивания панорамных проекций, содержащий диск с поворотной линейкой, двухкоординатный механизм, состоящий из горизонтальной и вертикальной подвижных направляющих, двойную карет- ку с пишущим щтифтом и трособлочную передачу, включающую диск и ролики, отличающийся тем, что, с целью достижения возможности построения равновеликих цилиндрических проекций фигур, расположенных на поверхности сферы, горизонтальная под

вижная направляющая двухкоординатного механизма соединена с кареткой, а последняя шарнирно соединена с поворотной линейкой на расстоянии, равном радиусу диска.

Изобретение относится к приборам для построения панорамных проекций и может быть использовано в картографии. С целью построения равновеликих проекций, отличающихся свойством сохранения площадей фигур, расположенных на поверхности сферы, поворотную линейку 3 устанавливают под заданным углом а северной (или южной) щироты данной точки А. При 2f этом с помощью каретки 4 подвижная горизонтальная направляющая 5 моделирует изображение соответствующей параллели на развертке цилиндрической повер.ч- ности панорамы. Затем поворачивают диск 2 на угол р западной (или восточной) долготы данной точки А. При этом тросы 17 и 22 перемещаются на величину, равную длине дуги поворота диска 2, и влекут за собой каретки 11 и 12 вертикальной подвижной направляющей 10, положение которой моделирует изображение соответствующего меридиана на развороте цилиндрической поверхности панорамы. В результате таких построений пищущий щтифт 16, расположенный на двойной каретке 15, соединяющей направляющие 5 и 10 двухко- ординатного механизма, изображает искомую проекцию .А. точки А. 2 ил. § (Л 7 со со со ГчЭ 20

Фиг.1