Устройство для алгебраического суммирования углов поворота или угловых скоростей любого числа вращающихся осей Советский патент 1934 года по МПК G06G3/02 G06G3/00 

В счетных машинах может встретиться случай, когда алгебраическая сумма углов поворота или нескольких одновременно или один после другого вращающихся валов должна получаться механически для того, чтобы ее можно было или ртсчитывать как суммарный угол или же механически передавать на следущий вал, в каковом случае угловая скорость последнего вала является алгебраической суммой угловых скоростей других одновременно вращающихся валов.

Для рещения этой задачи обычно применяются известные диференциальные зубчатые передачи или их комбинация, если надо суммировать алгебраически больше двух углов поворота валов. Такие конструкции, однако, не только в высшей степени сложны и поэтому очень дороги, но и работают, кроме того, вследствие неизбежной игры, обусловленной уже одним износом профиля нескольких включенных последовательно зубчатых зацеплений, не всегда с требуемой точностью.

Эти недостатки, по мнению фирмы, устраняются в предлагаемом изобретении тем, что валы, углы поворота или

(582)

соответствующие угловые скорости которых должны алгебраически складываться, связаны с могущими вращаться и лежащими последовательно на общей оптической оси оборачивающими призмами таким образом, что наблюдаемый через призмы индекс должен делать при каждом повороте призм видимый поворот на алгебраическую сумму углов поворотов валов, причем или можно производить отсчет этого видимого угла индекса при помощи круговой шкалы, или, если он должен быть механически перенесен на другой механизм, в виде суммы углов, то необходимый для этого передаточный вал связывается с поворотным в этом случае индексом таким образом, что индекс, совершающий благодаря вращению призм видимый поворот, вследствие вращения в соответствующем направлении передаточного вала, сохраняет видимое неподвижное нулевое положение.

Так как неподвижный индекс, совершающий в поле зрения, бла одаря вращению призм, кажущийся поворот, всегда приходит в свое исходное положение, когда алгебраическая сумма углов поворота всех призм равна 180°, то во всех

тех случаях, когда сумма углов могла бы превысить это значение, для сосчитывания полуоборотов имеющихся мерных призм, каждая из них должна быть связана с другой расположенной возле нее счетной призмой таким образом, чтобы она при каждом полуобороте мерной призмы поворачивалась на п 180°, если самая большая алгебраическая сумма углов поворота валов не превышает величины п 360°. Так же как и мерные призмы, все счетные призмы, приводимые в действие каждая от одной из них с передаточным числом л:1, расположены последовательно на одной оптической оси таким образом, что появляющийся в их поле зрения индекс является повернутым на двойную алгебраическую сумму углов noBOfJoTa отдельных счетных призм. Этим поворотом индекса может быть сделан на шкале отсчет алгебраической суммы полуоборотов мерных призм, т. е. следовательно алгебраической суммы полных оборотов мерных валов. Для того, чтобы, однако, перенести полную сумму углов при помощи вышеупомянутого передаточного вала на другой механизм только по окончании вращения валов, нужно было бы и этот счетный индекс укрепить поворотно и при помэщи соответственной червячной передачи поворачивать рт этого передаточного вала в обратном направлении до тех пор, пока он не придет в нулевое положение одновременно с индексом.

На прилагаемом чертеже представлена примерная форма выполнения предмета изобретения для сложения углов поворота или соответствующих угловых скоростей вращения трех осей, причем фиг. 1 показывает вид спереди и фиг. 2 - план устройства.

В корпусе из четырех двойных стбек Га-Га, Ib-Tb, 1с -Г с и Id-Id с двумя паралле/тьными сквозными выточками расположены в каждой группе по три трубчатых оправы 2а, 2Ь, 2с и 2а, 2Ь, 2с для призм, причем каждая из них может вращаться, но не имеет возможности перемещаться вдоль оси. В каждой из этих шести оправ укреплена оборачивающая призма Дове: А. Р2, Рг, р , р-, p-i,, между дисковыми сегментами s,, s., s., s, s, sa и противоположно расположенной колодкой it 2, 3) i. 2, з- На каждом из трех последовательно расположенных в одной (левой) визирной оси оправ 2а, 2Ь, 2с призм укреплено колесо с двумя зубчатыми венцами, один из которых 5а, 5Ь, 5с находится в зацеплении с шестеренкой ба, 6Ь, 6с с вдвое меньшей окружностью. Каждая из последних закреплена на своем валу 7а, 7Ь, 7с, углы поворота или угловые скорости которых подлежат суммированию. Необходимо заметить при этом, что вследствие однократного оборачивающего действия каждой из призм направление вращения следующих друг за другом валов 7а, 7Ь, 7с должно быть противоположным по направлению, как это показано стрелками для случая сложения. Примыкая к одной из двух крайних призменных оправ по оси их расположена вращающаяся, но не имеющая продольного перемещения зрительная труба 3, снабженная объективом О, помещенной в его фокусе пластинкой Ж с индексом и двухлинзовым, имеющим общий с об ъективом фокус, окуляром О,, с червячным зубчатым венцом, сцепляющимся с вращающимся в вертикальном подшипнике, но не имеющим осевого перемещения червячным щпинделем 3с, снабженным головкой ЗЬ. К другой крайней призменной оправе примыкает вращающийся в выточке Jd, но не имеющий возможности перемещаться вдоль оси коллиматор 4, состоящий из объектива О и пластинки М из молочного стекла с индексом в виде вертикальной, расположенной по диаметру, стрелки т.

Коллиматорная труба также снабжена червячным зубчатым венцом 4а, сцепляющимся с червяком поперечного вала 12.

Совершенно аналогично этому к обоим крайним из трех последовательно расположенных призменных оправ 2й, 2Ь, 2с второй (правой) оси примыкают, с одной стороны, совершенно подобная зрительной трубе 3 зрительная труба 3, состоящая из объектива , расположенной в фокальной плоскости его пластинки с индексом М и имеющим общий с объективом фокус окуляром , и поворачиваемая вращением головки ЗЬ посредством червячной передачи За, Зс и, с другой стороны, - совершенно подобный коллиматору 4 коллиматор 4, состоящий из объектива О и пластинки с индексом и также вращаемый при помощи, червячной передачи 4а-72а от общего передаточного вала 72, причем, однако, эта червячная передача имеет во столько раз большее передаточное число, чем другая, во сколько раз максимально возножная сумма углов валов 7а, 7Ь, 7с больше 360°.

Если бы, следовательно, сумма углов была, например, меньше 1440(4 X 360°), то передаточное число червячной передачи 4а-12а должно было бы равняться 1 : 20 при величине передаточного числа 4а- 12а, равной 4:20. В том же отношении 4:1 должны приводиться во вращение правые оборачивающие призмы от расположенных параллельно с ними мерных призм для сосчитывания полуоборотов последних. Для этой цели на призменных оправах 2а, 2Ь, 2с укреплены зубчатые колеса 5а, 8Ь, 8с одинаковой величины, сцепляющиеся со вторыми зубчатыми венцами 5а, 5Ь, 5с призменных оправ левой половины прибора.

Привод передаточного вала 72 производится через пару сцепляющихся конических колес 10, 11 от приводного вала 9, снабженного поворотной головкой 9а.

Действие предлагаемого приспосо бления состоит в следующем. При повороте каждого из трех валов 7а, 76, 7с на какой-либо угол в том или ином направлении, причем положительное направление указано на чертеже стрелкой, каждая из мерных призм поворачивается при помощи конической передачи на половину угла поворота вала.

Благодаря повороту каждой отдельной призмы стрелка т на пластинке М совершает видимый поворот на двойной угол поворота призмы, т. е.,следовательно, на одинарный угол поворота вала. Так как каждая отдельная призма действует как простое зеркало, то вращением призмы рз производится видимый поворот стрелки-- т в одном направлении, призмой /72 - в противоположном, и призмой Р) - опять в первом направлении. , чтобы поворот стрелки не совершался в одном и том же направлении, вращение соседних призм должно происходить в противоположных направлениях, как это показано стрелками на валах. Для того, чтобы после совершившегося поворота валов произвести отсчет суммы углов, достаточно иметь на пластинке М круг, снабженный делениями (внутренний отсчет). Для возможности дальнейших отсчетов без обратной перестановки мерных валов 7а, 7Ь, 7с, зрительную трубу 3 надо повернуть при помощи червячной передачи За, ЗЬ, 5с, настолько, чтобы нулевое деление круговой шкалы совпало с полученным при последнем измерении видимым положением стрелки т.

Если надо сумму углов при помощи передаточного вала 72 перенести на другой прибор, то этот вал поворачивают посредством ручного привода настолько, чтобы связанные с ним пластинки М и Ж,, несущие стрелки, повернулись обратно настолько, насколько это требуется для установки обеих стрелок в их нулевое положение.

Если, однако, требуется передать при помощи вала 72 на другой прибор результирующую угловую скорость трех валов, то вал 72 следует повернуть от руки настолько, чтобы производимый вращением призм кажущийся угол поворота индекса противоположным вращением пластинки /W со стрелкой полностью аннулировался, в каком случае вся правая оптическая часть счетного прибора совершенно ненужна.

Предмет патента.

1. Устройство для алгебраического суммирования углов поворота или угловых скоростей любого числа вращающихся осей с применением оборачивающих изображения вращающихся призм, отличающееся тем, что оборачивающие изображения призмы PI, pz, p-i, . . . : расположены последовательно на оптической оси системы и связаны с вращающимися осями 7а, 7й, 7с .... с тою целью, чтобы наблюдаемая через эти призмы стрелка т в коллиматорной

части устройства совершала видимый поворот на угол, равный удвоенной алгебраической сумме углов поворота отдельных осей 7а, 7Ь, 7с.

2.В устройстве пЪ п. 1 применение в окулярной части устройства прозрачной, могущей быть поворачиваемой шкалы М, служащей для отсчета видимого

угла поворота стрелки т.

3.В устройстве по пп. 1 и 2 применение вала 72, сцепленного с коллиматорной частью устройства, для вращения стрелки т с целью приведения кажущегося ее поворота к нулю.

4.При устройстве по пп. 1 -3 применение одинаково расположенных с призмами PI, PJ, рз . . . . таких же призм pt, pz, ps оправы которых сцеплены с оправами призмpb/ ji/s таким образом, что каждому полуобороту последних призм соответствует дробная часть полуоборота призм , pz, рз . . с целью возможности сосчитывания полуоборотов призм Pi, р2, ps- 5. В устройстве по пп. 1-4 применение передачи, связывающей стрелки т и да и имеющей то же передаточное число, что и передача от призм jO, р2, рз . . . . к призмам

РЪ Р2, рз . к патенту ин-ной фирмы Акц. № -40868 о-во К. П. Герц

ik

Ы