Учебный прибор по геометрии Советский патент 1990 года по МПК G09B23/04 

Изобретение относится к области учебных приборов и может быть использовано, например, в учебном процессе при изучении образования винтовой линии.

Целью изобретения является расширение наглядности демонстрации об-, разования винтовой линии.

На нертеже представлена схема прибора.

Учебный прибор по геометрии содержит основание 1 в виде полого корпуса, смонтированные на основании модель геометрического тела с профильным вырезом, модель винтовой цилиндрической линии, связанную с моделью геометрического тела, три направляющих стержня 2-4 и взаимодействующую с ними подвижную муфту 5, вертикальную шарнирно связанную с основанием 1 панель 6 с фиксатором 7 для ее удержания в заданном положении, носители графической информации в виде размещенных на основании 1 и панели 6 бумажных подложек 8, размещенный на основании 1 поворотный кронштейн 9 для удержания модели геометрического тела в заданном положении, три контактирующих с носителями графической информации 8 подпружиненных пишущих элемента 10-12 с постоянными магнитами, магнитные прерыватели в виде постоянных магнитов 13, установленные одноименными полюсами с постоянными магнитами пишущих элементов 10-12 под носи5

0

телями графической информации 8 на, линиях 14-16 движения пишущих элементов, и два ползуна 17 и 1ё для согласования движения направляющих стержней 2-4.

Модель геометрического тела выполнена в виде вертикально установленного на кронштейне 9 полого полуцилиндра 19,на внутренней поверхности которого вдоль образующей выполнены пазы 20, в которых установлен с возможностью перемещения Направляющий стержень 2, несущий ползун 17.

Муфта 5 выполнена в виде обхватывающего основания полуцилиндра 19 поворотного кольца с закреплен ной на нем поворотной ручкой 21. 0

i

Модель винтовой цилиндрической

линии состоит из закрепленной одной стороной на полуцилиндре 19 гиб- 5 кой вертикальной рамки 22 и диагональной направляющей планки 23, жестко закрепленной в нижнем углу рамки 22 и связанной с ползуном 18, при этом рамка 22 установлена в муфте 5 с возможностью перемещения посредством закрепленной в нижнем углу рамки 22 горизонтальной планки 24.

Пишущий элемент 10 закреплен на нижней стороне рамки 22 и предназначен для вычерчивания на горизонтальной плоскости эвольвенты 14, являющейся следом торсовой поверхности, моделируемой движением направляющей планки 23.

0

5

Пишущий элемент 11 установлен на направляющем стержне 3 и вычерчивает окружность 15 на горизонтальной плоскости (основании 1).

Пишущий элемент 12 закреплен на направляющем стержне 4, размещенном горизонтально, подвижно связанном с полузнами 17 и 18 и предназначенном для вычерчивания на панели 6 синусоиды 16, являющейся фронтальной проекцией цилиндрической винтовой линии.

В собранном виде модель геометрического тела находится внутри корпуса 1, при этом рамка 22 плотно прилегает к поверхности полуцилиндра 19, а муфта 5 находится в крайнем левом положении, т.е. в углу рамки 22,

Прибор работает следующим образом

Перед началом демонстрации, поворачивая ручку 21, выводят из корпуса 1 модель геометрического тела вместе со связанным с ней кронштейном 9 и устанавливают полуцилиндр 19 перпендикулярно основанию, при этом пишущие элементы 10-12 должны находиться в контакте с подложками 8.

Затем поворачивают муфту 5 ручкой 21 вокруг основания полуцилиндра. 19. В результате этого разворачивается рамка 22, направляющая планка 23, а ползун 18 перемещается ди-т атонально по планке 23, имитирующей винтовую линию, и вертикально вверх по направляющему стержню 3. Одновременно с ползуном 18 перемещается связанный с ним ползун 17 горизонтально по направляющему стержню 2 и вертикально вверх за счет перемещения последнего в пазах 20 полуцилиндра 19,

За счет этих перемещений осуществляют движение по подложкам 8 пишущие элементы 10-12, вычерчивая при этом эвольвенту 14, окружность 15 и синусоиду 16 соответственно. В процессе вычерчивания кривых 14-16 постоянные магниты пишущих элементов 10-12 взаимодействуют с постоянными магнитами 13, в результате чего в местах установки последних пишущие элементы за счет магнитных сил отжимаются (поднимаются) от подложек 8, а линии 14-16 имеют прерывистый (пунктирный) вид, что способствует более наглядному их восприятию обучаемыми.

При достижении муфтой 5 крайнего правого положения построение проекций винтовой линии заканчивается. Для демонстрации полученных проекций в виде плоского чертежа полуцилиндр 19 убирается внутрь корпуса 1, а панель 6 разворачивается в одну плоскость с основанием 1.

Использование изобретения позволяет наглядно и эффективно демонстрировать динамику процесса формирования цилиндрической винтовой линии и ее проекций на плоскостях проек5 Ций.

Формула изобретения

Учебный прибор по геометрии, со0 держащий основание, смонтированные на основании модель геометрического тела с профильным вырезом, модель винтовой цилиндрической линии, связанную с моделью геометрического те5 Ла, три направляющих стержня и взаимодействующую с ними подвижную муфту, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации образования винтовой

0 линии, он снабжен вертикальной,шар- нирно связанной с основанием панелью с фиксатором для ее удержания в заданном положении, носителями , графической информации в виде размес щенных на основании и панели бумажных подложек, размещенным на основании поворотным кронштейном для удержания модели геометрического тела в заданном положении, тремя

0 контактирующими с носителями графической информации подпружиненными пишущими элементами с магнитами, магнитными прерывателями, установленными под носителями графической

5 информации на линиях движения пишущих элементов, и двумя ползунами для согласования движения направляющих стержней, модель геометрического тела выполнена в виде вертикально ус0 тановленного на кронштейне полого

полуцилиндра, на внутренней поверхности которого вдоль образующей выполнены пазы, в которых установлен с возможностью перемещения один из

направляющих стержней, несущий один из полузнов, муфта выполнена в виде охватывающего основание полуцилинд- ра поворотного кольца с закрепленной на нем поворотной ручкой, модель

- 1

7 15593698

винтовой цилиндрической линии со-нижней стороне рамки, второй пишустоит из закрепленной одной сторонойщий элемент установлен на другом

на полуцилиндре гибкой вертикальнойнаправляющем стержне, установленном

рамки и диагональной направляющейпараллельно образующей полуцилиндра и

планки, жестко закрепленной в нижнемподвижно связанном с муфтой, а третий

углу рамки и связанной с другим пол-пишущий элемент закреплен на третьем

зуном, при этом рамка установленанаправляющем стержне, размещенном гов муфте с возможностью перемещения,ризонтально основанию и подвижно свяодин пишущий элемент закреплен на1Qr занном с ползунами.

Б- 1

Изобретение относится к учебным приборам и повышает наглядность демонстрации динамики формирования цилиндрической винтовой линии. На основании 1 смонтированы модель тела в виде полого полуцилиндра 19 с прядильным вырезом, модель винтовой цилиндрической линии, состоящая из рамки 22 и диагональной направляющей планки 23 с ползуном 18, закрепленной в рамке 22, три направляющих стержня 2, 3, 4, муфта 5, вертикальная панель 6, носители графической информации 8, кронштейн 9 для удержания полуцилиндра 19 в заданном положении, пишущие элементы 10, 11, 12 с постоянными магнитами, два из которых закреплены на стержнях 3, 4, а один на рамке 22, магнитные прерыватели 13 и ползун 17, установленный на стержне 4. При повороте ручкой 21 муфты 5 вокруг полуцилиндра 19 разворачивается рамка 22, а ползун 18 перемещается по планке 23 по диагонали и по стержню 3 вверх. Ползун 17 перемещается горизонтально по стержню 2, который перемещается вертикально вверх в пазах 20 полуцилиндра 19. За счет этого осуществляют движение и пишущие элементы 10, 11, 12, вычеркивая проекции цилиндрической винтовой линии-эвальвенту 14, окружность 15 и синусоиду соответственно на плоскостях проекций, а взаимодействие магнитов пишущих элементов с магнитными прерывателями 13 обеспечивает получение прерывистых линий. Разворачивая панель 6 в одну плоскость с основанием 1 и убирая полуцилиндр 19 внутрь основания 1, демонстрируют полученные проекции винтовой линии в виде плоского чертежа. 1 ил.