ПРИБОР ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ НОРМАЛЕЙ К ПЛОСКИМ КРИВЫМ Советский патент 1968 года по МПК B43L11/00 

Предлагаемое изобретение относится к приборам для построения нормалей к плоским кривым и предназначено для вычерчивания ортогональных траекторий любого семейства плоских кривых линий.

Известен прибор для построения нормалей к плоским кривым, содержащий прямоугольную зеркальную пластину.

Предлагаемый прибор отличается от известного тем, что он снабжен второй прямоугольной зеркальной пластиной, которая своей короткой стороной при помощи цилиндрического шарнира соединяется с короткой стороной первой зеркальной пластины. Каждая из пластин имеет миллиметровую шкалу по кромке и продольные прорези для установки пластин ортогонально к линиям данного семейства.

Эти отличия способствуют построению ортогональных траекторий семейства плоских кривых.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, вид спереди; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - два способа построения точек ортогональной траектории семейства плоских кривых а, b, с и d, проходящей через точку А; на фиг. 4 - аксонометрическое изображение прибора во время работы с ним.

Точки траектории А′, В′, С′, D′ построены с помощью циркуля методом подбора радиусов дуг окружностей, касательных к линиям а, b, с, d, с центрами в точках А′, В′, С′, D′. Точки А, В, С, D построены с помощью предлагаемого прибора. О₁ O₂, O₃ - геометрическое место центров дуг окружностей, заменяющих ортогональную траекторию.

Прибор представляет собой две плоские прямоугольные металлические пластины 1, имеющие с одной стороны зеркальную поверхность. Пластины 1 своими короткими сторонами соединены друг с другом при помощи цилиндрического шарнира 2. Последний обеспечивает поворот зеркальных поверхностей пластин 1 от 0 до 180°, как минимум. Для придания устойчивости этим пластинам при углах разворота, близких к 180°, к ним крепятся опоры 3. На пластинах 1 сделано три горизонтальных прорези 4. В сторону, противоположную зеркальной, грани этих прорезей оформлены в виде скосов, направленных под углами α и β. Горизонтальные прорези служат для установки пластин ортогонально к линиям данного семейства. Обе зеркальные пластины имеют миллиметровую шкалу 5 по кромке.

Построение ортогональных траекторий с помощью предлагаемого прибора заключается в следующем. Вычерчивают касательные к окружности, заменяющей ортогональную траекторию на участке между двумя данными линиями. Для этого прибор устанавливают так, чтобы нижний срез зеркальной поверхности одной из пластин 1 совпал с началом (если оно задано) ортогональной линии, например через точку А (см. фиг. 3), при этом плоскость пластины перпендикулярна плоскости чертежа, а линия среза перпендикулярна к линии а в точке А.

Перпендикулярность линии среза пластины 1 к линии а обеспечивается при визуальном совмещении участка линии а справа от пластины 1, наблюдаемого через горизонтальные прорези 4, с участком, расположенным слеза от пластины и отражающимся в зеркале (см. фиг. 4). Величина участка совмещения зависит от радиуса кривизны линии и может изменяться путем изменения угла зрения.

Нижний срез второй пластины устанавливается перпендикулярно линии b. Кроме того необходимо, чтобы расстояния от шарнира 2 прибора до точек А′ и В′ были одинаковы, так как отрезки касательных, проведенных из точки к окружности, равны. Это выполняется при помощи делений на зеркальной поверхности нижнего среза, пластины. Установленный таким образом прибор позволяет найти точку В′, а затем точно также точки С′ и D′ и т.д. Точки А′, В′, С′ и т.д. соединяют с помощью лекала или циркуля.

Прибор для построения нормалей к плоским кривым, содержащий прямоугольную зеркальную пластину, отличающийся тем, что, с целью построения ортогональных траекторий семейства плоских кривых, он снабжен второй прямоугольной зеркальной пластиной, соединенной своей короткой стороной с помощью цилиндрического шарнира с короткой стороной первой пластины, при этом каждая пластина имеет миллиметровую шкалу по кромке и продольные прорези для установки пластин ортогонально к линиям данного семейства.