Прибор для вычерчивания спиралей Архимеда Советский патент 1991 года по МПК B43L11/06 

Изобретение относится к чертежным приборам для воспроизведения математических кривых, в частности спиралей, и может быть использовано, например, в учебном процессе ВУЗов.

Цель изобретения - повышение удобства в пользовании.

На фиг, 1 показан прибор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - регулирующая планка параболического профиля,

Прибор для вычерчивания спиралей содержит корпус 1, опорный вращающийся стержень2, два регулируемыхопорных штатива 3, поворотный рычаг4, переходникб, стопорный винт 6, шарикоподшипник 7, резьбовую втулку 8, резьбовую муфту перемещения 9, регулирующую (корректирующую) планку (регулятор шага спирали) 10, ось 11, направляющий стержень 12, пружину 13, винт 14, пружину 15, ножку 16, плавающий грифеле- держатель 17, стопорный винт 18, гайку 19, пишущий узел 20, иглу 21, цанговую гайку 22, винт для регулировки шага спирали 23, ось 24, крышку 25, гайку 26, ручку 27, стопорный винт 28. Сменная пара, состоящая из резьбовой втулки 8 и муфты 9 перемещения может быть с правой или левой резьбой в зависимости от того, какую нужно вычертить спираль.

Перед тем, как приступить к работе с прибором, надо убедиться в том, что центральный опорный вращающийся стержень установлен перпендикулярно плоскости, на которую предполагается нанести спираль. Установка производится, например, при помощи треугольника и регулировки двух штативов 3 с последующей контровкой их гайками 26.

После правильной перпендикулярной установки опорного стержня 2 начинают вращать ручку 27 до упора по часовой стрелке, при этом опорный стержень 2 одновременно вращается по часовой стрелке вокруг оси, вращая соединенный с ним шарнирно через ось 24 рычаг 4. Совершая движение вокруг оси опорного вращающегося стержня 2, рычаг 4 вращает муфту 9 перемещения, которая, вращаясь по часовой стрелке по резьбе втулки 8,одновременно перемещается вниз. При этом муфта 9 одновременно оказывает

давление на рычаг 4 через регулятор 10 образования шага спирали (корректирующую планку). Рычаг 4 давит на пружину 13 и перемещается к центру спирали.

Одновременно к центру (к игле 21) перемещается пишущий узел 20.

Перед нанесением спирали на чертеже необходимо на черновике провести прямую линию, определить точку (центр), затем установить опорный стержень 2 иглой в эту точку и произвести два оборота, после чего замерить шаг между центром и точками в конце первого и второго витков, находящихся на проведенной прямой. Если шаг второго витка меньше шага первого витка, необходимо повернуть по часовой стрелке регулировочный винт 23, тем самым увеличивается угол между центром рычага 4 и наружной поверхностью регулятора шага с

помощью планки 10.

Затем необходимо нанести два новых витка спирали и произвести замеры, при необходимости регулировка шага повторяется. Добившись равного шага спирали,

можно наносить спираль на чертеже.

При вращении против часовой стрелки ручки 27 одновременно вращается опорный стержень 2, вокруг оси опорного стержня 2 движется перемещающийся рычаг 4, соединенный шарнирно со стержнем через ось 24. Совершает движение и регулятор 10 образования шага спирали, шарнирно связанный через ось 11 с рычагом 4.

Упираясь поддавлением пружины 13 во

внутреннюю поверхность впадины в муфте 9 перемещения, которая также совершает вращение против часовой стрелки, рычаг 4 одновременно перемещается по резьбе втулки 8 вверх, причем втулка 8 прикреплена к корпусу 1 при помощи винта 6.

При перемещении муфты 9 вверхуменьша- ется расстояние от оси 24 до точки соприкосновения муфты 9 с планкой 10, следовательно, увеличивается расстояние от центра иглы 21

до пишущего узла 20. Шаг может быть различным. После нанесения очередного витка при удалении от центра для сохранения давления грифеля на наносимую поверхность увеличивается длина подпружиненного грифеледерж ателя 17 в пишущем узле прибора.

При этом возможно увеличение шага спирали.

Для построения, например, спирали Архимеда необходимо, чтобы пишущий узел отходил от центра с одинаковым шагом, т.е. повороту прямой из любого ее положения на данный угол соответствует одно и то же приращение расстояния. Для обеспечения вычерчивания спирали Архимеда внешняя поверхность корректирующей планки 10 со стороны скольжения по впадине муфты 9 перемещения должна быть такой формы, чтобы шаг спирали был постоянным. Из-за необходимого для вычерчивания спирали на плоскости удлинения подпружиненного пишущего узла применена параболическая функция для формообразования внешней поверхности планки 10. Таким образом, форма внешней поверхности планки 10 представ- ляет собой участок параболы У рХ с осью X, совпадающей с осью 11 в нижнем конце планки 10 (см. фиг. 3).

На практике профиль корректирующей планки 10 изготавливается следующим об- разом.

После каждого полного оборота муфты 9 (360°) переместится на шаг резьбы муфты

9точка соприкосновения муфты 9 с планкой

10(точка 29 на фиг. 3). Одновременно пере- мещается от центра пишущий узел 5 под действием пружины 13. Чтобы обеспечить одинаковый шаг пишущего узла после каждого полного оборота 360° муфты 9, производится подпиловка планки 10 в каждой последующей через поворот на 360° точке соприкосновения муфты 9 с планкой 10.

Например, (фиг. 1), если расстояние от точки 0 до точки 1 равно 5 мм, то и расстояния от точки 1 до точки 2 , от точки 2 до

тчоки 3 , от точки 3 до точки А равны 5 мм. Линейному перемещению пишущего узла 20 соответствует параболическое перемещение точки соприкосновения 29 в точках О -6 (фиг. 3), при этом форма планки получается параболической. Ось у параболы совпадает с осью винта 23. расстояние точки 0 от центра р определяет максимальный диаметр спирали совместно с размером муфты 9. Шаг резьбы муфты 9 совместно с профилем планки 10 определяет характер и шаг спирали(параболическая форма планки 10 дает спираль Архимеда.

Для изменения шага спирали необходимо сменить муфту 9 на новую, с другим шагом резьбы, и соответствующую новому шагу резьбы планку 10.

Формула изобретения Прибор для вычерчивания спиралей Архимеда, содержащий корпус, опорный стержень с иглообразным концом, поворотный рычаг с пишущим узлом на конце и винтовой механизм перемещения рычага, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в пользовании, он имеет два скрепленных с корпусом штатива и регулирующую планку, закрепленную на поворотном рычаге, винтовой механизм выполнен в виде закрепленной в корпусе стопорным винтом резьбовой втулки и резьбовой муфты, связанной с рычагом посредством регулирующей планки, рычаг шарнирно соединен с опорным стержнем и подпружинен относительно него, а пишущий узел подпружинен относительно поворотного рычага, при этом поверхность регулирующей планки, взаимодействующая с резьбовой муфтой, выполнена параболической.

Изобретение относится к чертежным приборам для воспроизведения кривых, в частности спиралей, и позволяет повысить удобство в пользовании. Поворотный рычаг 4 с подпружиненным пишущим узлом 20 связан с опорным стержнем 2 шарниром 24

4

1

//