Прибор для построения номограмм Советский патент 1992 года по МПК B43L13/00 

Изобретение относится к вспомогательным принадлежностям для графических построений и позволяет представлять многомерные параметрические зависимости в виде пространственного пучка номограмм из выравненных точек для функций, заданных в табличной форме с тремя и более входами.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем обеспечения возможности пространственного отображения пучка параметрических номограмм из выравненных точек.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для построения многомерных номографических зависимостей.

Устройство содержит направляющую стойку 1 с основанием 2, две группы параллельно расположенных направляющих штоков 3, закрепленных в соответствующих кольцевых зажимах 4, которые установлены на направляющей стойке 1. Между кольцевыми зажимами 4 на направляющей стойке 1 расположены два кольцевых замка 5, к каждому из которых шарнирно присоединены группы планок с прорезями 6, число групп планок равно числу направляющих штоков 3, на каждом из которых последовательно расположены ограничительная шайба 7, установочный цилиндр 8 и каретка 9, к которой шарнирно присоединена соответствующая дополнительная линейка 10, при этом штифты 11 дополнительной линейки размещены в прорезях планок 6. Пара установочных цилиндр 8 соответствующих групп направляющих штоков 3 удерживает

4 N CJ О О О

планшет 12 в вертикальном положении, обеспечивая фиксацию его положения по отношению к соответствующим группам планок б, в местах пересечения которых устанавливают пишущие штифты 13.

При этом кольцевые зажимы 4 и замки 5 могут быть выполнены в виде кареток со стопорными винтами, аналогично установочные цилиндры могут иметь стопорные винты, а каждый направляющий шток 3 и направляющая стойка - грудуировочную шкалу. Планшеты 12 могут быть выполнены из прозрачного материала, например, из стеклопластика.

Работу устройства рассмотрим на при- мере отображения многомерных параметрических зависимостей, представленных в виде следующей системы уравнений

ug-WD,Yg .zg H.

U(2) -f2(X(t), Y® ,Z& )0, U(n) -fn(X(t), Y(n) , Z(n) )0.

(D

каждое из которых может быть задано в 25 табличной форме номограмм для функций трех переменных

Для определенности дальнейшего из- 35 ложения положим, что Xi(t)X2(t),

5

0

5

0

5

0

5

Положение произвольной точки X шкалы направляющей стойки 1 легко опре- де/шть по формуле lx mx(X -X2(t)), где X 6 (X2(t). Xi(t) - текущее значение X: тх - масштаб шкалы X; lx расстояние по шкале направляющей стойки 1 между точками X иХзЮ.

Аналогичные операции производят на каждой 1-й дополнительной линейке 10, стараясь максимально использовать ее програ- дуированную часть. При этом в отверстия 14 устанавливаются съемные штифты 11, соответствующие максимальному и минимальному значению соответствующей 1-й выходной переменной и U2r .

Масштаб каждой из 1-й шкалы выходной переменной IT определяется по формуле

muW-Li /OJai -Uii ),

где LIO - расстояние междул съемными штифтами 11, соответствующих значений выходной переменной: 1Нг и I)211 .

Зная масштаб каждой шкалы Lr , рассчитывают положение съемных штифтов 11, соответствующих остальным выходным значениям для каждой 1-й таблицы по формуле lujw m u (U/° -Un(l)). где luj(l) - рассто- яние на каждой 1-й дополнительной линейке 10 между точками и Uir , и устанавливают съемные штифты 11. На съемные штифты устанавливают планки 6.10, 6.11(|) 6.1h(i) , 6.20. 6,216.2h(l) .

Каждая из планок должна проходить через те точки X и IP, которые в исходных таблицах соответствуют друг другу, для рассматриваемого примера

Г,Й5

Ul2(0 U11I(I) U220) U121(I)

U221W U211(I) л

На направляющей стойке 1 будем располагать шкалу входной переменной Xr; X2(t), Xi(t), а на дополнительных линейках 10 - шкалы соответствующих выходных переменных Lr , ,n. На направляющей. стойке 1 устанавливаются два кольцевых замка 5, положение которых на шкале X соответствует значениям Xi(t) и X2(t) для некоторого фиксированного t из {ti. t2,...}.

Соответственно масштаб шкалы X опре- деляется по формуле

mx-U/(Xi(t)-X2(t)),

где Li - расстояние между кольцевыми замками, которое следует выбирать из условия максимального использования проградуиро- ванной части направляющей стойки 1. расположенной между кольцевыми зажимами 4.

40 (Xi.Y.,(1, . Zi 11).. lhi((Xj, Yt(« , Z t(1) )

UHM -f2{Xi,Yi ,Zie). Wj,Yi« .Zira ).,

Un(n)-fnCXi,..Ziiri) ). U2i -MX, Y, .Ziw )..,

Таким образом, прослеживая взаимное соответствие всех переменных выбирают пары планок первой и второй групп, пересечение которых определяют угловые точки искомых отображений бинарных полей. Для рассматриваемого примера порядок расположения планок можно показать в виде I таблиц соответствий, например следующего вида

В отверстия, образуемые прорезями при пересечении этих пар планок, может быть установлен пишущий штифт 13.

При таком расположении планок угловые точки искомых ,2п бинарных полей (Y - Z) будут получены в пересечениях соответствующих пар планок, например

А«(У1« ,Zi«)-6.10(l) и6.20(|) ; в(0 tyafl).Zi)-e.1lWMe.21 ; C{l)(Yl(0 ,Z2(I))-6.12(I иб.22{|) ; D(Ya,Zaw)--6.1hW,,e.2h«

Соединение точки Aw Bw C(i) D(l) прямыми линиями на соответствующих Si поверхностях планшетов 12, получают наглядную картину четырехугольников ,п бинарных полей для фиксированных значений X€(X2(t), Xi(t)) для Bcext {ti,t2,...}. При этом, изменяя положение кареток 9 на соответствующих парах направляющих штоков 3, будем получать на соответствующих планшетах наглядную картину всего искомого множества бинарных полей для каждой номографируемой зависимости. Кроме этого, этот процесс допустимо имитировать для каждого сечения пространства парамет- ров (переменных) Y™ и Zw во взаимной связи с изменением общей переменной X,

0

5

0 5 0

Формула изобретения

Прибор для построения номограмм, содержащий устройство для воспроизведения четырехугольника бинарного поля, состоящее из направляющей, установленных на ней фиксируемых ползунов, двух параллельных штанг, связанных одним концом с ползунами, подвижной планки со штифтами, соединяющей параллельные штанги, двух установленных на направляющей кареток, связанных с двумя группами лучевых линеек с прорезями для установки штифтов, и пишущие элементы, расположенные в пересечениях лучевых линеек, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения возможности пространственного отображения пучка параметрических номограмм, он имеет (п-1) дополнительное устройство для воспроизведения четырехугольного бинарного поля, где ,3и планшеты, установленные на параллельных штангах в зоне расположения пишущих элементов всех устройств, направляющая выполнена в виде стойки, группы лучевых линеек дополнительных устройств установлены на каретках основного устройства, а их штанги - на ползунах основного устройства, при этом каждая пара штанг расположена в плоскости, соответствующей заданному сечению пространства переменных.