Прибор для вычерчивания эллипсов Советский патент 1974 года по МПК B43L11/04 

1

Изобретение относится к приборам для вычерчивания кривых второго порядка, в частности к приборам для вычерчивания эллинсов и может быть использовано в графо-аиалитических чертежных, разметочных, счетно-решающих и других устройствах.

Известен ирибор для вычерчивания эллипсов, содержащий основание и шарнирный четырехзвенник, состоящий из двух нараллельных ведундих звеньев, смонтированных на основании при помощи неподвижных шарниров, и двух параллельных ведомых звеньев с двумя взаимно перпендикулярными кулисами, ползуны которых соединены при помощи стержня, несущего на конце пишущее приспособление, причем одно ведомое звено шарнирно соединено с ведущими звеньями, образуя в соединении с ними шарнирный параллелограмм.

Цель изобретения - возможность вычерчивания за один прием полного эллипса.

Для этого прибор снабжен дополнительно двумя ведущими звеньями, смонтированными на осях шарниров первых двух ведущих звеньев и шарнирно связанными с вторым ведомым звеном, образуя в соединении с ним второй шарнирный параллелограмм, расположенный в плоскости, параллельной первому параллелограмму.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор; на фиг. 2 - то же, в разрезе; на фиг. 3 - предлагае.мый прибор, вариант исполнения; на фиг. 4 - то же, в разрезе.

Прибор содержит два параллелограммных механизма, один из которых состоит из ведущих звеньев 1 и 2 п ведомого звена 3 с кулнсой 4, а второй - из ведущих звеньев 5 и 6 и ведомого звена 7 с кулисой 8. Оси кулис 4

и 8 скрещиваются под углом 90°. Ползуны кулис 9 п 10 соедипены стержнем 11 с пишущим приспособлением.

Ведомые звенья 3 п 7 располол ены с наружной относительно основания 12 стороны

ведущих звеньев 1, 2, 5 н 6. Вследствие этого и при условии, что размер L превышает длину ведущих звеньев, последнпе могут поворачиваться вокруг осей шарниров на угол ф 360°. Если длина ведущих звеньев (расстояние

между осями шарниров) у одного параллелограммного равна а, а у другого - Ь (причем ), то при вращении ведущих звеньев па угол ось стержня, соединяющего ползуны, описывает полный замкнутый эллипс,

оси которого с размерами 2а и 26 направлены по линии, соединяющей оси неподвиж)1ых шарниров и по нормали к ней. При взаимной перестановке ведомых звеньев (с одного параллелограммного механизма на другой)

ориентация осей описываемого эллипса меняется: при установке продольной кулисы в механизм с длинной ведущей звеньев а оси шарниров пересекают продолжение малой (2Ь) оси эллипса.

Если же продольная кулиса входит в механизм с длиной звеньев Ь, оси шарниров пересекают продолжение большой (2а) оси эллипса.

Возможны два варианта предлагаемого эллипсографа. При первом варианте эллипс располагается между опорными шарнирами. Их оси лежат на продолжении одной из осей 5л;1ипса по обе стороны от него. При втором варианте опорные шарниры лежат с одной стороны эллннса па продолжении одной из его осей.

Ведомые звенья 3 н 7 можно менять местами. Если звено 3 с кулисой 4 расположено между ося.мн 0404, а звено 7 с кулисой 8 -- между осями ОзОз, эллннсограф опысывает эллипс, большая ось которого с размером 2а размешается на прямой OiO. Параметры эллипса, т. е. размеры с п b полуосей можно изменять за счет перестановки осей ведомых звеньев ОзОз и 0404 ближе нли дальше от онорных шарниров Oi и Og с помощью, например, показанных на фиг. 1 и 3 отверстий, которые расноложены вдоль осей ведущих звеньев 1, 2, 5, 6. Прн этом оси ведомых звеньев должны оставаться параллельными друг

другу и прямой OiOzПри повороте ведуших звеньев 1, 2, 5 и 6 на угол у ведомые звенья 3 и 7 перемещаются вдоль оси X, оставаясь параллельными прямой OiOz- Середина кулисы 4 - точка Лз - описывает окружность с радиусом а, равным большой полуоси эллинса. Одновременно середнна кулнсы 8 - точка Л .--описывает окружность с радиусом Ь, равным малой полуоси эллипса. В соответствии с теорией построення эллинса точка Л - след оси стержня, соединяющего оси кулис по кратчайшему расстоянию,- движется по эллипсу с параметрами х а cos о; г/ гз fc sin У.

Если ведомые звенья 3 и 7 номенять местами, аналогичным образом будет строиться эллине с нараметрами -Ь cos у -- а sin ср.

X

На продолжении стержня 11 располагается инструмент (грифель, чертилка, фреза и т. н.) или элемент другого механизма, который но условиям задачи должен двигаться по эллипсу. Эллипсограф обеспечивает построение полного (замкнутого) эллинса при повороте ведущих звеньев на угол 360°, что, в свою очередь, обеспечнвается нри выполнении следуюпигх условий.

Для первого варианта (см. фнг. 1):

,

(/ 2и + р, ,

L,r + + 7,

где d - дна.метр щарниров, q - длина кулис, / - радиус корпуса онорных НОДШННННРСОВ,

Т-глубина выемки в основании 12, обеснечивающая свободное перемещение кулнсы 4, f - удаленне осей Оз и Оз от изгиба (утолгнення) звена 7.

Для второго варианта - см. фиг. 3.

П р с д м е т и 3 о б р е т с п и я

Прибор для вычерчивания эллннсов, содержащий основание и шарнирный четырехзвенпик, состояпи-1Й нз двух нараллельных ведущих звеньев, смонтированных на основании при помощи пеподвижиых шарниров, н двух нараллельных ведомых звеньев с двумя взаимно перпендикулярными кулисами, ползуны

которых соединены при помощи стержпя, несущего на конце нншунхее приспособление, причем одно ведомое звено шарннрно соединено с ведущими звеньями, образуя в соединении с ними шарнирный параллелограмм,

о т л н ч а ю HJ. и и с я тем, что, с целью возможности вычерчивания полного эллинса за один прием, он снабжен дополнительно двумя ведушими звеньями, смонтированными на осях шарниров первых двух ведущих звеньев н

шарнирно связанными с вторым ведомым звеном, образуя в соединении с ним второй шарнирный параллелограмм, расноложенный в нлоскости, параллельной первому параллелограмму.

7 5

О,

--,-. -1-:-. ,11:7 7 I

- I Iva ; X -I 1

i

i:lMi

Фиг.1