Прибор для воспроизведения кривых Советский патент 1992 года по МПК B43L11/00 

Изобретение относится к приборам для воспроизведения кривых и может быть использовано, например, в учебном процессе в ВУЗ-ax и проектных организациях по принадлежности прибора.

Известен прибор для вычерчивания кривых, содержащий два кинематически связанных шарнирных параллелограмма, каждый из которых имеет ведущий и ведомый кривошипы и шатун с прорезью, пишущие штифты, два вертикальных звена, связанные с шатуном одного из параллелограммов посредством жестко закрепленных на них ползуна, наклонное звено, шарнирно связанное одним концом с ползуном одного из вертикальных звеньев и другим концом с

другим вертикальным звеном, каретку, состоящую из горизонтального штока, установленного в направляющей и жестко скрепленного с ним вертикального стержня с прорезью, пантограф, имеющий вертикальное неподвижное звено с двумя ползунами, установленными соосно ведущим кривошипам, зубчатые колеса, связанные гибкой .связью, и зубчатое колесо с неподвижной осью, при этом кривошипы шарнирного параллелограмма шарнирно установлены на наклонном звене, пишущие штифты установлены в месте пересечения прорези вертикального стержня с прорезями шатунов, а ведущий кривошип шарнирного параллелограмма кинематически

ч|

со ю о со

связан с кареткой реечными передачами, рейки которых жестко скреплены с ползунами вертикального звена пантографа и штоком и взаимодействуют с зубчатым колесом с неподвижной осью.

Однако указанный прибор не обеспечивает воспроизведения проекции кривых пересечения поверхностей призмы и сферы.

Известен также прибор РКдля воспроизведения кривых, содержащий шарнирный параллелограмм, состоящий из двух кривошипов и шатуна с прорезью, горизонтальную направляющую, установленный в ней шток, вертикальное звено с прорезью, жестко скрепленное со штоком, наклонное звено с прорезью и пишущие штифты, две вертикальные траверсы с прорезями, связанные с горизонтальной направляющей посредством жестко закрепленных на них ползуна, двух инверсоров, каждый из которых связывает ползун одной из траверс с вертикальным звеном, при этом один из кривошипов связан с одной из траверс посредством закрепленного на его конце штифта, установленного в прорези траверсы, вторая траверса связана с шатуном и наклонным звеном посредством штифта, установленного в их прорезях в месте пересечения, один пишущий штифт установлен в прорези вертикального звена в месте соединения инверсоров, а второй - в прорезях шатуна и вертикального звена в месте их пересечения

Однако данный прибор не позволяет воспроизводить проекции кривых пересечения поверхностей призмы и сферы.

Цель изобретения - расширение диапазона воспроизводимых кривых проекции пересечения поверхностей призмы и сферы.

Поставленная цель достигается тем, что известный прибор, содержащий корпус, шарнирный параллелограмм, состоящий из двух кривошипов и шатуна с прорезью, горизонтальную направляющую, установленный в ней шток, вертикальное звено с прорезью, жестко скрепленное со штоком, вертикальную траверсу с прорезью, связанную с горизонтальной направляющей посредством жестко закрепленного на ней ползуна, инверсором, который связывает ползун траверсы с вертикальным звеном, при этом один из кривошипов связан с траверсой посредством закрепленного на его конце штифта, установленного в прорези траверсы и пишущие штифты, один из которых установлен в прорезях шатуна и вертикального звена в месте их пересечения.

Прибор имеет жестко установленную на корпусе сменную фигурную направляющую

по форме основания призмы, при этом направляющая кинематически связана с инверсором посредством второго пишущего штифта, закрепленного на месте пересечения инверсора и вертикального звена.

На чертеже представлена кинематическая схема прибора

На схеме показано взаиморасположение призмы и сферы, геометрические цент0 ры которых совпадают с соответствующими точками О и OL Из точки О проведена окружность сферы радиусом R, а на точке Oi построено основание призмы-шестиуголь- ник, Точки О и Oi соответственно центры

5 окружности и шестиугольника. Пересечения шестиугольника и сферы на плоскости XOiY дают точки тип.

Для образования функциональной кривой (/9j) т.е проекции кривой пересе0 чения поверхности призмы и сферы на плоскость XOiY необходимо провести плоскость I-I параллельно отрезку ОЮ. Пересечение контура сферы с плоскостью, т.е. с линией I-I, дает точку А. Из точки А на осно5 вание опускаем перпендикуляр и находим точку 6. Далее из точки О радиусом 0-6 проводим окружность. Взяв за центр точку Oi, строим шестиугольник, который представляет собой основание призмы. Место

0 пересечения шестиугольника и окружности дает искомую точку М функциональной кривой i( ).

Для образования функциональной кривой ( ) в плоскости XOZ необходимо

5 в точке Mi провести линию, перпендикулярную линии Н. Выполнение этой операции дает вторую искомую точку М2, по которой строится функциональная кривая ( ). Таким образом, проведя множество плоскостей, соответственно получаем множество точек, соединение которых образует искомые проекции кривых пересечения поверхностей призмы и сферы.

На основании 1 установлены шарнир5 ный параллелограмм ОАВ02, статически состоящий из кривошипов 2, 3 и шатуна 4 с прорезью и направляющей 5. Траверса 7 с прорезью связана с горизонтальной направляющей основания 1 посредством жес0

0

тко закрепленного на ней ползуна.

Кривошип 2 связан с траверсой 7 посредством штифта 8, закрепленного на конце кривошипа и установленного в прорези траверсы. В горизонтальной направляющей 5 основания 1 установлен горизонтальный шток 9, с которым жестко скреплено вертикальное звено 10 с прорезью, пишущий штифт 11 установлен в прорезях шатуна 4 и звена 10 в месте их пересечения. Ползун

траверсы 7 связан с вертикальным звеном 10 инверсором, содержащим крестообразные звенья 12 и 13, и ползуном 14. При этом плечо крестообразных звеньев 12 и 13 и несущий ползун 14 связаны с направляющей основания 1 в точке О являющейся центром сферы. В точке Mi в прорези звена 10 в месте соединения инверсора и направляющей 5 установлен второй пишущий штифт 15.

Прибор работает следующим образом. При вращении кривошипа 2 вокруг точки О шатун 4 последовательно занимает положение секущей плоскостью I, II, III, IV. При этом пишущий штифт 15 воспроизводит на плоскости Х01Y горизонтальную проекцию линии пересечения призмы и сферы S i( (p ), а пишущий штифт 11 - вертикальную проекцию ( )

С целью расширения круга решаемых задач, параметры прибора возможно сделать регулируемым.

Формула изобретения Прибор для воспроизведения кривых, содержащий корпус, шарнирный параллелограмм, состоящий из двух кривошипов и шатуна с прорезью, горизонтальную направляющую, установленный в ней шток, вертикальное звено с прорезью, жестко связанное со штоком, вертикальную траверсу с прорезью, связанную с горизонтальной направляющей посредством закрепленного на ней ползуна инверсора, который связывает ползун траверсы с вертикальным звеном, при этом один из кривошипов связан с траверсой посредством закрепленного на ее конце штифта, установленного в прорези траверсы, и пишущие штифты, один из которых установлен в прорезях шатуна и вертикального звена в месте их пересечения, о т- личающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизведения кривых проекции пересечения поверхностей призмы и сферы, он имеет жестко установленную

на корпусе сменную фигурную направляющую по форме основания призмы, при этом направляющая кинематически связана с инверсором посредством второго пишущего штифта, закрепленного на месте пересечения инверсора и вертикального звена.

Использование: прибор может быть использован в ВУЗах в лаборатории в качестве наглядного средства обучения и проектными организациями для воспроизведения кривых. Сущность изобретения: прибор содержит корпус, шарнирный механизм (параллелограмм), состоящий из двух кривошипов и шатуна с прорезью, горизонтальную направляющую, установленный в ней шток, вертикальную траверсу с прорезью, связанную с горизонтальной направ- ляющейпосредством жестко закрепленного на ней ползуна, инверсором, который связывает ползун траверсы с вертикальным звеном, один из кривошипов связан с траверсой посредством закрепленного на его конце штифта, установленного в прорези траверсы, и пишущие штифты, один из которых установлен в прорезях шатуна и вертикального звена в месте их пересечения, также имеет направляющую, являющуюся основанием призмы, при этом направляющая одновременно связана инверсором посредством второго пишущего штифта, закрепленного на месте пересечения инверсора и вертикального звена с прорезью. Направляющая имеет форму основания призмы, смена ее позволяет вычертить различные сочетания линии пересечения поверхностей призмы и сферы. 1 ил. СО с