ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ЭЛЛИПСОВ Советский патент 1968 года по МПК B43L11/04 

Известен тфибор для вычерчивания эллипсов, содержащий направляющую линейку, смонтированную на ней с помощью ползуна поворотную градуированную штангу и градуированную рабочую штангу, связанную с поворотной с помощью двух шарнирно соединенных ползунов и несущую ползуны с кониусом и пишущим приспособлением.

Предлагаемый прибор одновременно используется при определении параметров аллипсной ощибки положения точки на плоскости и графического разложения эллипсной ошибки на векториальные ошибки в любых направлениях.

Прибор можно использовать при определении точности простейших и основных геометрических постро ений и в частности при определении ошибок точек пересечения двух линий, при решении прикладных задач теории вероятности и при расчете на точность результирующего звена плоского механизма.

Это достигается тем, что прибор снабжен второй поворотной штангой с устройством для проектирования векториальных ошибок на заданное расстояние, счетной линейкой, выполненной по типу логарифмической, и позоротным лимбом, смонтированными на ползуне первой поворотной штанги. Рабочая штанга несет ползуны с призматическим дерйватором и лупой, а первая поворотная штанга - градуированный ли.мб.

Устройство для проектирования векториальных ошибок на заданное направление выполнено в виде лимба и раздвижного поворотного стержня-указателя, укрепленных с помощью ползуна на второй поворотной штанге.

В основу теории прибора положено графическое определение эллипсной ошибки точки пересечения линий положения.

На фиг. 1 показано ностроение эллипсной ошибки точки С, лежащей на пересечении прямых АС и ВС; на фиг. 2 изображена найденная векториальная ощибка; на фиг. 3 - предлагаемый прибор, общий вид; на фиг. 4 - построение эллипсной ошибки.

Для построения эллипсной ошибки точки С, лежащей на пересечении прямых АС и ВС, заданы погрешности исходных точек А н В независимыми векториальными ошибками

/л; (А - 1); Гл, (Л - 2); 1вз (В - 3); Тв, (В - 4). Направления прямых АС и ЬС независимы и заданы со среднеквадратической ошибкой 8. Так как ошибки точек А и В независимы, то, триняв положение точки В точным, ошибка /Л2, совпадающая по направлению с прямой АС, не вызовет ее отклонения и не будет влиять на положение точки С. Также ощибка

точки в i влияет на положение точки С. Ошибка /А/ вызывает параллельное отклонение прямой АС, обусловливая линейно зависимую направленную по прямой ВС ошибку

точки С - 1сА (( - 5) .

Аналогично ошибка 1вз вызывает ошибку Тсвз (С -6).

Среднеквадратическая ошибка е направления АС вызывает ошибку положе ния прямой АС в точке С-7слг (С - 7); /слг ,-АС, которая обусловливает ошибку точки С i-CA (С - 8)(г -8|| АС). Аналогично получают ошибку (С-10). Для упрош,ення схемы прибора несколько реконструируют данную задачу. Иснользуя правило параллельного переноса, ошибки исходных точек А н В переносят в точку С. Тогда ошибка LAI(A - 1) соответствует ошибке ICAI (А - 1), а ошибка 1вз(В-3) соответствует ошибке 1свг (В-3).

Проектируя ошибки исходной точки А 1сАг (А-1) и 1сАг(С - 7) на линию положения БС и соответственно ошибки исходной

точки В1свз (В - 3) и 1свг(С - 9) на линию -Положения АС, получают .независимые векториальные ошибки точки С: icAi (С - 5);

1свз- (С - 6); 7сАг (С - 8); Тед. (С - 10), из квадратов которых строят квадратический полигон. Для этого выбирают направление С - 6 за начальное, от точки С откладывают величины /свз(С - 6) и 1свг (С-10). От точки 12 иод углом (угол Ф56-угол .между линиями положения АС и ВС) откладывают /слг (С - 5) и ТсАв (С - 8). Соединив течку С с точкой 14, получают замыкаюш,ую полигона 2г{С-14). На биссектрисе угла 12 - С - 14 откладывают элемент 2г(С-15). Арифметическое сложение квадратов векториальных ошибок дает элемент 2R.

Большая и малая полуоси единичного эллипса рассеивания определяют по формулам U I/ И -|- /; b УR - г. По условию задачи- может быть задана непосредственно эллипсная ошибка одной или двух опорных точек. Тогда вопрос станет о ее разложении. Имея график эллиптической ошибки в виде чертежа единичного эллипса или получив его при помош,и прибора (если погрешности ис.ходных точек заданы соответственно элементами 2R и 2rj, задаются направлением OZ и получают одну из векториальных ошибок ОА (см. фиг. 2). Другая находится как сопряженныйполудиаметр ОВ, для чего проводят касательную t к эллипсу, параллельную направлению О А, и точку касания М соединяют с центром эллипса.

: -Прибор-содержит направляюш,ую линейку .75 с продольным пазом, снабженную струбцинами Л6 и 17, при помош,и которых линейка крепится к рабочей Доске. На направляюш;ей линейке с гюмош,ью ползуна 18 смонтированы

поворотные градуированные штанги 19 и 20

и счетная линейка 21. С поворотной штангой

19 с помощью двух шарнирно соединенных

ползунов 22 и 23 связана градуированная рабочая штанга 24, несуш,ая- ползуны 25 и 26 с

нониусом 27 и пишущим приспособлением и

-Ползун 28 с призматическим дериватором и

лупой 29.

Поворотная штанга 19 несет градуированный лимб 30 и нониус 31, а поворотная штанга 20 снабжена устройством для проектирования .векториальных ошибок на заданное расстояние, которое выполнено в виде лимба 32 и раздвижного поворотного стержня-указателя 33, которые закреплены на этой штанге с похмощью ползуна 34.

Кроме того, на щтанге 20 помещен ползун 35 с лупой 36. Стержень-указатель 33 при совмещении со штангой 20 закрепляется зажимной пружиной 37.

На ползуне 18 направляющей линейки 15 смонтирован поворотный лимб 38, а счетная линейка 21 выполнена по типу логарифмической, имеющей призматическую направляющую с движком (;.

На корпусе линейки 21 сверху нанесена квадратичная шкала, а снизу - основная . Шкалы служат для возведения векториальных ошибок в квадрат, а также ими можно пользоваться для извлечения квадратных корней при решении выражений + r и 6 .

Крепятся элементы -прибора к рабочей доске с помощью муфт и игольчатых фиксаторов, установленных на концах штанг и линейки.

Работает прибор следующим образом. Сначала фиксируют ползун 18 в положении

точки С и укрепляют направляющую линейку 15 на рабочей доске. Устанавливают при помошй лимба 38 счетную линейку 21 и поворотную штангу 19 в направлении положений АС - У и ВС - Х и фиксируют их в этом

положении при помощи муфт и игольчатых фиксаторов 40 и 41. Затем устанавливают поворотную штангу 20 при помощи лимба 38 по направлению векториальных ошибок исходных точек Л и В. Фиксируют их скалярную

величину при помощи ползуна 34 и проектируют каждую из этих ошибок посредство-м штанги 20 и стерл ня-указателя 33 устройства для проектирования векториальных ошибок на заданное расстояние на соответствующие

направления: ошибки точки А на направление ВС - X, ошибки точки В на -направление АС - У, при этом стержень-указатель должен располагаться параллельно направлению АС - У, если проектируют вектори-альную

ошибку на направление ВС - У, и наоборот. Для выполнения этого условия пользуются лимбом 32. Затем на счетной линейке 21 определяют сначала величину каждой векториальной ошибки,, возведенной в квадрат, а

ошибок по данному направлению СЛС-У или ВС - Х).

Работу начинают с определения суммы квадратов векториальных ошибок , направленных по ЛС-У (положение 20 штанги 20 на фиг. 3), и откладывают полученную величину на штанге 19, фиксируя ее ползуном 22 с нониусом 31.

При помощи лимба 30 устанавливают штангу 24 под углом 2ф (ср - угол между линиями положения ЛС и ВС) по отношению к штанге 19 и крепят ее к рабочей доске игольчатыми фиксаторами, расположенными на муфтах 42 ползуна 26. На штанге 24 откладывают полученную аналогичным способом сумму квадратов векториальных ошибок, нагфавленных по линии положения ВС - X и фиксируют данную величину ползуном 25 с нониусом 27.

При помош,и штанги 20 определяют направление большой оси эллипсной ошибки (положение штанги 20 и 20). Величину большой полуоси эллипсной ошибки определяют из выражения - г, а величину малой нолуоси b Y R - r, 2/ - арифметическая сумма квадратов векториальных ошибок, 2 Щ.

Для установки прибора на вычерчивание эллипсной ошибки точки С устанавливают линейку 15 по направлению большой ос i эллипсной ошибки и закрепляют ее в этом положении при помоши струбцин 16 и 17.

На штангах 19 и 24 откладывают величину

(Ьиксируют ее на штанге 19 с помошью 2

ползуна 22, на штанге 24 с помошью ползунов 23 и 25. Ни расстоянии, равном величине малой полуоси В эллипсной ошибки, в ползуне 26 устанавливают нишуш,ее приспособление.

Для установки прибора на разложение эллипсной ошибки устанавливают ползуп 18 в центре О заданной эллипсной ошибки (см. фиг. 4).

Направляют рабочую штангу 20 по выбранному или заданному направлению одной из

векториальных ошибок OZ и с помощью лупы 36 на ползуне 35 фиксируют положение точки Л на эллипсной ошибке. После чего определяют на рабочей штанге 20 скалярную величину данной опгибки.

С помоп1ью лимба 30 (положение углов Р и |3) устанавливают штангу 24 параллельно направлению OZ, т. е. по направлению касательной к эллипсной ошибке р, и посредством

призматического дериватора на ползуне 28 фиксируют T04KV касания М.

Направив рабочую штангу 20 на положение точки Л1 определяют скалярную величину и направление второй векториальной ошибки

ОМ.

Предмет изобретения

1. Ппибор для вычерчивания эллипсов, содержапдпй направляющую линейку, смонтированную на ней с помощью ползуна поворотную градуированную штангу и градуированную рабоч ю штангу, связанную € поворотной с помощью двух шариирно соединенных

ПОЛЗуПОВ и несущую ползуны с нониусом 1

ПИШУЩИМ приспособлением, отличающийся тем. что. с нелью возможности использования прибора для расчета параметров эллипса

ошибки положения точки на плоскости и графического разложения эллипсной ошибки на векториальные ошибки в любых направлениях, он снабжен ВТОРОЙ поворотной штангой с устройством для пссектирования векториальных ошибок на заданное расстояние, счетной лпнойкой. выполненной по типу логарифмической, и поворотным , смонтированными на ползуне первой поворотной штанги, при этом рабочая штанга несет ползун с

призматическим дериватором и лупой, а первая поворотная штанга - градуированный лимб.

2. Прибор по п. 1. отличающийся тем, что устройство для проектирования векториальных ошибок на заданное направление выполнено в виде лимба и раздвижного поворотного стержня-указателя, укрепленных с помощью ползуна на второй поворотной штанге

20

Руа