Прибор для воспроизведения кривых Советский патент 1991 года по МПК B43L11/00 

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

Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимых кривых путем обеспечения воспроизведения двойной линии Мюнгера, конхоиды крестообразной кривой и кривых 8-го порядка.

На фиг. 1 показана кинематическая схема прибора, настроенного на воспроизведение двойной линии Мюнгера и кривой 8-го порядка; на фиг. 2 - вариант настройки на воспроизведение конхоиды крестообразной кривой и кривой 8-го порядка,

Прибор содержит неподвижную горизонтальную направляющую 1, с которой с помощью ползуна 2 со стопором 3 шарнир- но соединена поворотная линейка 4; в шарнире В с ней соединена одним концом установочная линейка 5, другим концом связанная с направляющей 1 связкой из двух шарнирно соединенных ползунов 6, 7, из них ползун 6 имеет фиксатор 8. Шатун 9 одним концом скреплен с ползуном б (в варианте фиг. 1 шарнирно, в варианте фиг. 2 - ортогонально линейке 5); другой конец шатуна 9 связан с линейкой 4 посредством сдвоенного ползуна 10, несущего пишущий штифт. В варианте фиг. 1 ползун 10 выполнен крестообразным, что обеспечивает ортогональность шатуна 9 линейке 4; в варианте фиг. 2 ползун 10 выполнен в виде связки из двух шарнирно соединенных ползунов. Прибор имеет вторую горизонтальную направляющую 11, установленную на расстоянии b от направляющей 1 и связанную с поворотной линейкой 4 диадой из двух шарнирно соединенных ползунов 12, 13; с последним скреплена вертикальная траверса 14, связанная посредством крестообразного ползуна 15, несущего второй пишущий штифт, с горизонтальной линейкой 16, шарнирно закрепленной на сдвоенном ползуне 10.

При настройке прибора устанавливают с помощью стопора 3 и фиксатора 8 размеры , а также расстояние b между направляющими 1 и 11.

Теоретическое обоснование.

Для фиг. 1 запишем уравнение прямых; ОМ

у х tg (1)

и AM

у-ctg (f (x-2a cos p)(2)

Совместное решение этих уравнений и исключение параметра р дает искомое

уравнение кривой, воспроизводимой пишущим штифтом в точке М

4aV(x2+y2)3,(3)

т. е. уравнение двойной линии Мюнгера. Уравнение траектории точки N в параметрической форме

х b ctg ф

у 2а cos р sin p i(4)

Исключая из системы (4) параметр р , получаем уравнение кривой 8-го порядка, воспроизводимой пишущим штифтом в точке N, в виде

4a2bV yV+b2)3(5)

Аналогично рассматриваем схему при- бора по фиг. 2. Уравнение прямых; ОМ (p(6)

и AM

p (x-2a cos (7)

после преобразований дают уравнение конхоиды крестообразной кривой, воспроизводимой пишущим штифтом в точке М 4а2х4(х2+у2Хх2-у2)2.(8)

Параметрические уравнения траектории точки N х b ctg p1

У

2а sin tp cos p cos 2 р

(9)

30

после исключения параметра дают уравнение кривой 8-го порядка, воспроизводимой пишущим штифтом в точке N

5

0

5

0

5

„2u2 „4,,2/JZ

4а Vx4 (х-4 - bz Г (х + tr ). (10) Формула изобретения

Прибор для воспроизведения кривых, содержащий неподвижную горизонтальную направляющую, поворотную линейку, шарнирно соединенную с,направляющей, установочную линейку, одним концом шарнирно соединенную с поворотной линейкой и другим связанную с направляющей посредством связки из двух шарнирно соединенных ползунов, один из которых имеет фиксатор, и шатун, скрепленный с одним из ползунов связки и связанный с поворотной линейкой сдвоенным ползуном, несущим пишущий штифт, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых кривых путем обеспечения воспроизведения двойной линии Мюнгера, конхоиды крестообразной кривой и кривых 8-го порядка, он имеет дополнительную горизонтальную направляющую, связанную с поворотной линейкой диадой из двух шарнирно соединенных ползунов, вертикальную траверсу, скрепленную с одним из ползунов диады, горизонтальную линейку, шарнирно соединенную со сдвоенным ползуном и связанную с траверсой ный пишущий штифт, закрепленный на крестообразным ползуном, и дополнитель- крестообразном ползуне.

Изобретение относится к чертежным приборам для воспроизведения математических кривых и позволяет расширить диапазон воспроизводимых кривых путем обеспечения воспроизведения двойной кривой Мюнгера, конхоиды крестообразной кривой и кривых 8-го порядка. Поворотная линейка 4 шарнирно соединена с направляющей 1 и связана с направляющей 11 диадой из ползунов 12, 13, с последним скреплена вертикальная траверса 14. Установочная линейка 5 шарнирно соединена с поворотной линейкой 4 и связана с направляющей 1 связкой ползунов 6, 7, с которой соединен шатун 9, связанный с линейкой 4 сдвоенным ползуном 10. С последним шарнирно соединена горизонтальная линейка 16, связанная с траверсой 14 крестообразным ползуном 15. Пишущий штифт в точке М воспроизводит двойную линию Мюнге- раб в другом варианте настройки - конхоиду крестообразной кривой, а пишущий штифт в точке N - кривые 8-го порядка. 2 ил. со с о о t to

Щ

8

Фиг. 2