Вычислительное устройство Советский патент 1992 года по МПК G01B3/10 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выполнения арифметических действий с числами, а также для проведения аэродинамического расчета воздуховодов и газоходов вентиляционных систем и тепло- генерирующих установок.

Известна счетная линейка, содержащая корпус, движок и указатель, имеющие в центре ось и механизмы перемещения.

Наиболее близкой к предлагаемому является рулетка, содержащая корпус с вырезом, размещенный в корпусе барабан, упругую ленту со шкалой, один конец которой закреплен на барабане, а другой проходит через вырез.

Недостаток известной рулетки в ограниченности выполняемых действий.

Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности выполнения аэродинамического расчета воздуховодов и газоходов.

В устройстве, содержа щем корпус с вырезом, размещенный в корпусе барабан, упругую ленту со шгёЈлой, один конец которой закреплен на барабане, а другой проходит через вырез, на плоской поверхности корпуса нанесены подвижная и неподвижная шкалы, а барабан содержит возвратную пружину, на упругой ленте на расстоянии, кратном длине окружности корпуса, и на боковой поверхности цилиндрического корпуса в соответствующих местах нанесены фиксаторы, фиксирующие соответствующие шкалы, на валу барабана расположен указатель Г-образной формы, при этом на подвижной и неподвижной плоской поверхVJ

Ю

4 со

ю

ностях корпуса нанесены соответственно логарифмические шкалы квадратов, кубов чисел и цифр 1-10, а на упругой ленте - съемные шкалы эквивалентных диаметров воздуховодов и газоходов, скоростей приве1- денных коэффициентов, сопротивлений на трение, динамического (скоростного) давления, сопротивлений на трение и полного сопротивления.

Предлагаемое устройство отличается тем, что на плоской поверхности корпуса нанесена неподвижная и подвижная шкалы, на валу барабана расположен указатель Г-образной формы, а на упругой ленте на расстоянии, кратном длине окружности корпуса, и на боковой поверхности цилиндрического корпуса в соответствующих местах нанесены фиксаторы, фиксирующие соответствующие шкалы, позволяющие проводить арифметическое действие с цифрами, аэродинамический расчет воздуховодов и газоходов. Кроме того, барабан содержит возвратную пружину.

На фиг. 1 изображено вычислительное устройство, аксонометрия; на фиг. 2 - шкалы; на фиг. 3-устройство, разрез, и разрезы А-А, Б-Б на фиг. В-В.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, на плоской поверхности которого размещены неподвижная 2 и подвижная дисковая 3 логарифмические шкалы. Кроме того, на неподвижной шкале 2 нанесены шкалы квадратов 4 и кубов 5 чисел. На боковой поверхности цилиндрического корпуса 1 имеется вырез в виде окна 6, через которое проходит упругая плоская лента 7, один конец которой закреплен на барабане 8, имеющем возвратную пружину 9 и механизм 10 возврата. На соответствующем участке боковой поверхности цилиндра 1 и упругой ленте 7 на расстоянии, кратном длине окружности цилиндра, размещены фиксаторы 11, например, в виде липких участков, фиксирующие соответствующие шкалы на упругой ленте 7.

На упругой ленте 7 на расстоянии, кратном длине окружности цилиндрического корпуса 1, нанесены последовательно следующие логарифмические шкалы: эквивалентных диаметров воздуховодов и газоходов 12 (красными рисками отмечены значения стандартных диаметров по ГОСТу), скоростей воздушной или газовой сред 13, приведенных коэффициентов сопротивления на трение 14, скоростного (динамического) давления 15, сопротивлений на трение 16 и полного сопротивления 17.

На другой стороне упругой ленты размещена линейная шкала 1В. На валу 19 барабана 8 автономно размещен Г-образный

указатель 20 с ребристой ручкой 21, Механизм 10 возврата включает плоский диск 22, являющийся плоской стенкой барабана 8. На плоском диске 22 размещены четыре выступа 23 треугольного профиля. Со стороны выступов 23 барабана 8 располагается плоская крышка корпуса 1 с прямоугольным отверстием, в котором закреплена одним концом плоская упругая пластина 2.4 с размещенным на другом конце соответствующим выступом 25. На валу 19 размещена кнопка 26, консольно прикрепленная к плоской поверхности корпуса 1.

Вычисления с помощью устройства проводят следующим образом.

Арифметические действия. Проводятся без применения упругой ленты 7, как и с помощью стандартной плоской логарифмической линейки. Например, при умножении

1,375-1,,705 на неподвижной шкале 2 с помощью Т-образного указателя 20 фикси-. руют цифру 1,375. Совмещают цифру 1 подвижной шкалы 3 с риской Г-образного указателя 23, а его переводят в положение,

соответствующее цифре 1,24 на подвижной шкале 3. Результат 1,705 считывают на неподвижной шкале 2.

Аналогично действиям на стандартной логарифмической линейке проводят все

арифметические операции: деление, возведение в степень, извлечение корня посредством шкал, нанесенных на неподвижную плоскость 2 цилиндрического корпуса 1 кубы, квадраты чисел, логарифмическая шкала цифр 1-10.

Аэродинамический расчет. Проводят аэродинамический расчет с помощью дополнительных шкал, размещенных на упругой ленте 7.

Круглые воздуховоды. На неподвижной шкале 2 фиксируется с помощью Г-образного указателя 23 внутренний диаметр воздуховода. Значение расхода (заданного) L воздуха устанавливают на подвижной шкале 3 против риски Г-образного указателя 20, который потом перемещают на риску цифры 1 подвижной шкалы 3. На упругой ленте 7 предварительно с помощью фиксаторов 11 фиксируют шкалу 13 скоростей. На шкале 13

скоростей считывают значение скорости среды. Значение скорости после этого фиксируют на неподвижной шкале 2 и устанавливают значение 1 против риски скорости, Г-образный указатель 20 перемещают де

значения коэффициента шероховатости на подвижной шкале 3, На упругой ленте предварительно с помощью фиксаторов 11 фиксируют шкалу 4 с коэффициентами потерь на трение До, на которой и считывают с помощью Г-образного указателя приведенный коэффициент потерь на трение АО.

Приведенный коэффициент потерь на трение с помощью подвижной 3 и неподвижной шкал 2 умножают на заданную длину воздуховода и делят на внутренний диаметр воздуховода , а к полученному результату без помощи устройства прибавляют заданный коэффициент местных сопротивлений. Полученный результат фиксируют с помощью Г-образного указателя на неподвижной шкале и совмещают значение 1 подвижной шкалы 3, далее на ней откладывают полученное ранее значение скорости. На упругой ленте 7 предварительно зафиксирована шкала 15 с динамическим напором либо шкалы 16 и 17, на которых считывают окончательный результат. Поправку на газообразную среду, отличную от воздушной, на температуру и давление производят с помощью устройства, умножая и деля на соответствующие плотности среды при различных условиях.

Прямоугольные воздуховоды. На неподвижной шкале 2 откладывают значение ширины воздуховода а, ставят цифру 1 подвижной шкалы 3 против риски а неподвижной шкалы, после чего Г-образный указатель 20 перемещают до значения в высоты воздуховода. На предварительно зафиксированной шкале эквивалентных диаметров на упругой ленте считывают значение эквивалентного диаметра. Далее расчет производят по методике расчета круглых воздуховодов.

Кроме того, посредством упругой ленты 7 можно проводить предварительные линейные замеры воздуховодов и других элементов натурной аэродинамической схемы либо с чертежей,

Предлагаемое устройство по сравнению с известным расширением функциональные возможности за счет обеспечения выполнения аэродинамического расчета воздуховодов и газоходов. По сравнению с известными повышается точность расчетов, так как на упругой ленте шкалы можно размещать на любой длине, кратной длине окружности цилиндрического корпуса.

Несмотря на то, что расчеты выполняются вручную, использование предлагаемой рулетки имеет ряд преимуществ по сравнению с ЭВМ, а именно расчеты дешевле, так как не используется дорогостоящее машинное время, отсутствуют трудозатраты по подготовке, кодированию исходных данных, проверке и обработке результатов машинного счета. Точности инженерных

расчетов с помощью устройства достаточно при проектировании систем воздуховодов и газоходов.

Сопоставительный анализ с затратами машинного счета на ЭВМ ЕС показывает,

что экономический эффект от использования устройства составляет

Э АС- Ггод-ЕАК,

где А С - себестоимость проведения расчетов на ЭВМ ЕС с расчетами с помощью устройства (время расчетов выбирается одинаковым с учетом затрат времени на подготовку исходных данных, кодирование

и распечатку результатов счета);

А К - капитальные затраты на изготовление устройства (ло сравнению с ЭВМ пренебрежимо малы, поэтому в расчетах А К «О).

Кроме того,за счет съемных шкал реализуется любой алгоритм расчета, Ф о р м ул а и з о б ре т е и и я

Вычислительное устройство, содержащее корпус с вырезом, размещенный в кор- .

пусе барабан и упругую ленту со шкалой, один конец которой закреплен на барабане, а другой проходит через вырез, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения

возможности выполнения аэродинамического расчета воздуховодов и газоходов, на плоской поверхности корпуса нанесены подвижная и неподвижная шкалы, а барабан содержит возвратную пружину, причем на

упругой ленте на расстоянии, кратном длине окружности корпусе, и на боковой поверхности цилиндрического корпуса нанесены фиксаторы, удерживающие на упругой ленте съемные шкалы, на валу барабана расположен указатель Г-образной формы.

;/

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проведения аэродинамического расчета воздуховодов и газоходов. Цель изобретения-- расширение области применения за счет возможности выполнения аэродинамического расчета воздуховодов и газоходов. Устройство содержит цилиндрический корпус, на плоской поверхности которого нанесены подвижные логарифмические шкалы квадратов и кубов чисел, расходов и скоростей среды. На боковой поверхности цилиндрического корпуса имеется окно, через которое проходит плоская упругая лента, Закрепленная внутри цилиндра на барабане. На упругой ленте нанесены шкалы эквивалентных диаметров воздуховодов и газоходов, скоростей приведенных коэффициентов, сопротивлений на трение, динамического (скоростного) давления, сопротивлений на трение и полного сопротивления. 3 ил. fe

Фие.1

.2 Мф ,--

i i А i .1 11 11 i i i i it t i .t . i . 81

I uuyv .

aXL .. .

WW 1 du/

и I 1111111 i i i 11 i 11111 « 111

p/«JM

Г/

uyp Ott SZZ QQZ №091 ОЫ Sll Oil

I I I I I I I|

U

i i t j i

1ШШ