Устройство для вычерчивания периодических кривых Советский патент 1991 года по МПК B43L13/00 

Изобретение относится к автоматизации графических работ, в частности при построении периодических кривых, и может быть использовано в научно-исследовательских и учебных заведениях.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем вычерчивания периодических кривых пилообразного, трапецевидного и несикусоидального профилей.

На фиг.1 дана принципиальная схема устройства; на фиг.2 - пример периодической кривой пилообразного симметричного профиля; на фиг.З - то же, несимметричного профиля; на фиг.4 - то же,трапецевидного

профиля ; на фиг.5 - то же , фасонного несинусоидального профиля.

Устройство в статике. Механизм, при помощи которого приводится во вращение барабан 1 от однофазного электродвигателя 2, состоит из ременной передачи 3,4, червячных передач, включающих элементы 5- 10. Механизм возвратно-поступательного движения пишущего приспособления 11 состоит из ползуна 12, кинематически связанного с электродвигателем 2 через элементы 3-6, бесступенчатый лобовой вариатор, включающий элементы 13-19, вращающийся кулачок 20, двуплечий рычаг 21, подпружиненный пружиной 22. Кулачок 20 выполнен с возможностью быстрой смены

СЬ GO

00

о

со ел

на валу 19. Опора 23 выполнена с возможностью периодического изменения ее положения вдоль двуплечего рычага 21. Двуплечий рычаг 21 контактирует одним концом с кулачком 20, а другим - с ползуном 12. Ролики 13,15,17 вибратора установлены с возможностью перемещения вдоль образующих дисков вариатора 14,1 б, 18, соответ- ственно. Величину перемещения роликов 15, 17 фиксируют по указателю 24. Аналогичная возможность создана и для ролика 13 (указатель условно не показан). Положение опоры 23 устанавливают по указателю 25. Величину перемещения ползуна 12 устанавливают по указателю 25. Величину пере- мещения ползуна 12 устанавливают посредством указателя 26. Угол поворота барабана 1 имеется возможность устанавливать и наблюдать по указателю 27. Замы- кание и размыкание барабана 1 с кинематической цепью его вращения имеется возможность осуществлять посредством муфты 28.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на устройстве производят настройку его в соответствии с поставленной задачей. Для вычерчивания каждой из периодических кривых, например, изображенных на фиг.2-4, имеющих определенный шаг S, амплитуду А и форму профиля, подбирают свой кулачок. Каждый кулачок отличен лишь формой кривой. Величина шага S и амплитуды А обеспечивается настройкой. Величину шага S обеспечивают настройкой бесступенчатого лобового вариатора 13-18, а именно положения ролика 13 и роликов 15,17 по указателям 24. Величина амплитуды А кривой обеспечивается настройкой положения опоры 23 относительно рычага 21 по указателю 25. Таким образом, каждым из четырех кулачков для вычерчивания кривых можно получить бесконечное множество кривых своего профи- ля. Итак, определив передаточное отношение кинематической цепи возвратно-поступательного движения пишущего приспособления 11, устанавливают ролики 13,15,17 в необходимое положение. Отобранный кулачок 20 устанавливают на вал 19. Опору 23 устанавливают в необходимое положение. Рычаг 21 приводят в соприкосновение с кулачком 20. На барабане 1 закрепляют бумагу, Включают муфту 28, Включают электродвигатель 2, Вращаются шкивы 3, Через ременную передачу вращательное движение передается далее через передачи 5-9 барабану 1 с укрепленной бумагой. Одновременно вращательное движение через лобовой вариатор 13-17

передается на вал 19, вместе с которым вращается кулачок 20. Конец подпружиненного пружиной 22 рычага 21 точно следует за профилем кулачка 20, Качаясь на опоре 23,

рычаг 21 приводит противоположным концом ползун 12 вместе с пишущим приспособлением 11 в возвратно-поступательное движение. В зависимости от профиля кулачка 20 это движение имеет либо равномер0 ный или неравномерный характер, либо на отдельных участках кривой кулачка 20 ползун 12 неподвижен,

Таким образом, на бумаге вычерчивается заданная периодическая кривая с шагом

5 Si, амплитудой А и профилем, отличным от синусоиды или косинусоиды. После окончания вычерчивания периодической кривой электродвигатель 2 выключают. Бумагу с вычерченной кривой снимают или перезакреп0 ляют для вычерчивания следующей кривой. Пример. Предположим, необходимо вычертить периодическую кривую, аналогичную изображенной на фиг.З По профилю кривой и отношению Si/S подбирают необ5 ходимый кулачок 20 и устанавливают его на вал 19. По отношению величины требуемой амплитуды А кривой и соответствующей ей величине подъема кривой на кулачке 20 устанавливают положение опоры 23 двуплече0 го рычага 21. Вводят левый конец рычага 21 в контакт с кулачком 20. По величине шага кривой определяют передаточное отношение кинематической цепи возвратно-посту- пательного движения пишущего

5 приспособления 11. Устанавливают ролики 13, 15, 17 в положение, соответствующее требуемой скорости вращения кулачка 20. Закрепляют бумагу на барабане 1, Включают муфту 28. Включают электродвигатель 2.

0 Через передачи 3-10 получают вращательное движение барабан с бумагой, а через передачи 3-8, 13-18, 20, 21 получает возвратно-поступательное движение ползун 12 вместе с пишущим приспособлением 11. В

5 результате этих двух движений на бумаге остается след в виде требуемой периодической кривой.

Вычерченные кривые с помощью предлагаемого устройства используют в учебном

0 процессе высших учебных заведений для демонстрации механизма образования, например, неровностей на обработанной поверхности. Также используют для демонстрации траектории движения режущего инструмента отно5 сительно заготовки. И, наконец, используют в научно-исследовательской работе научных учреждений, например, для анализа процесса формообразования поверхности при их механической обработке. Устройство может быть использовано и для демонстрации других любых физических процессов, протекающих по законам, описываемых периодическими кривыми несинусоидального пофиля.

Формула изобретения Устройство для вычерчивания периодических кривых, содержащее механизм возвратно-поступательного перемещения ползуна, несущего пишущее приспособление и вращающийся барабан с закреплен- ной на нем бумагой, связанные с приводом через передаточный механизм и вариатор

отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения возможности вычерчивания периодических кривых пилообразного, трапециевидного и несинусоидального профилей, механизм возвратно-поступательного перемещения ползуна состоит из кулачка и взаимодействующего с ним одним плечом двуплечего рычага, второе плечо которого связано с ползуном, при этом рычаг установлен на переставной вдоль рычага и фиксируемой в заданном положении опоре.

Изобретение относится к автоматизации графических работ, в частности, при построении периодических кривых, может быть использовано в научно-исследовательских и учебных заведениях. Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем вычерчивания периодических кривых пилообразного, трапециевидных и других несинусоидальных профилей. Механизм, осуществляющий возвратно-поступательное движениепишущего приспособления, выполнен в виде быстросменного вращающегося кулачка и двуплечего рычага, контактирующего одним плечом с последним, а другим - с ползуном пишущего приспособления, причем опора двуплечего рычага выполнена с возможностью периодического регулирования ее положения вдоль двуплечего рычага. Пишущее приспособление получает заданное движение от кулачка через двуплечий рычаг, и ползун вычерчивает на поверхности вращающегося барабана заданную кривую, параметры которой устанавливают настройкой элементов передачи. 5 ил. СО с

10

Фцг.1

«5в.4

Фиг.5