Прибор для вычерчивания кривых 2-го порядка Советский патент 1979 года по МПК B43L11/02 

В зависимости от значеиия параметров (d - диаметр окружиости д2, а и b - линейные размеры, показывающие удаление центров 5з и 2 от прямой i) и их отношений можно получить разные кривые 2-го порядка как по виду, так и по форме:

1.Если линейные размеры а и b располагаются по одну сторону от прямой (/, то кривая (7з - эллине (фиг. 1, 2).

2.Если линейные размеры а и Ь располагаются по разные стороны от прямой qi,

то кривая (7з - гипербола (фиг. 3).

3.Если линейный размер Ь есть величина бесконечная, то определенный этим параметром центр 2 находится в бесконечнести (направление на этот центр показывает линия SiSs), и кривая (/з является параболой (фиг. 4).

После овеществления в материале триадного определителя (фиг. 1) получается 10-звенный прибор, позволяющий достичь поставленной цели.

На фиг. 2 ноказана кинематическая схема предлагаемого прибора. На неподвижном звене 1, несущем прямолинейную направляющую q, закреплены с помощью переставных шарниров кулисы 2, 3 и 4. Нолзун 5 установлен с возможностью скольжения ио кулисе 2 и образует в точке AI первую вращательную пару с ползуном 6, одетым на кулису 3, а ползун 7 шарнирно соединен в точке AI с ползунами 5, 6 и скользит по неподвижной прямолинейной направляющей (7i- По кулисе 3 может скользить ползун 8, образующий в точке Лз вторую вращательную пару с ползуном 9, скользящим ио кулисе 4. В свою очередь кулисы 2 и 3 связаны между собою с возможностью перемещения при помощи крестообразного ползуна 10 со взаимно перпендикулярными направляющими. В точке Лз вставлен пишущий штифт.

Прибор используют следующим образом.

Если закрепить неподвижное основание прибора так, чтобы пишущий щтифт расположился над листом чертежной бумаги, то при вращении кулисы 2 вокруг центра 5з будут вращаться и кулисы 3 и 4 соответственно вокруг осей-центров Sg и 5 стоек неподвижного звена 1. При этом все звенья прибора будут перемещаться, и пишущий штифт опишет кривую второго порядка- эллипс 9з (фиг. 2). Таким образом, прибор осуществит преобразование прямой (1 и окружности 2, сопряженных в триаде, в эллипс.

Настройка прибора для вычерчивания эллипсов, гипербол и парабол по заданному диаметру и хорде проста.

Пусть задан диаметр SiSz и хорда CD эллипса. Настройка прибора сводится к следующему (фиг. 2). На неподвижном основании на расстоянии, равном длине диаметра, жестко фиксируются переставные

шарниры в центрах Si и 52. Исходя из конкретных инженерных условий, выбирается линейный параметр 6 и на этом расстоянии от центра Sa жестко фиксируется прямолинейная направляющая q, на которой отмечается точка D, удаленная от геометрической оси 5)5253 щарниров на велиСОчину ---. Параметр а является зависимым

от заданных и определяется следующим образом. Расслабляется крепление переставного шарнира в цеитре 5з и геометрический центр крестообразного ползуна 10 совмещается с точкой D. При этом все звенья нрибора переместятся и шарнир в центре 5з займет требуемое положение (параметр а установлен), в котором он жестко фиксируется. Прибор настроен для вычерчивания эллипса по заданным параметрам.

Если на чертеже известны положения точек 5i, 52 и D, то настройка прибора сводится к совмещению геометрических осей соответствующих шарниров с этими точками с последующим жестким их фиксированием на основании.

Настройка прибора для вычерчивания гиперболы по заданному расстоянию между вершинами 5, 52 и хорде CD вынолняется аналогично (фиг. 3).

Для вычерчивания иараболы прибор настраивается путем удаления в бесконечность шарнира в центре 52. Это приводит к незначительному изменению кинематической схемы прибора (фиг. 4), который становится восьмизвенным. Это достигается путем замены кулисы 3 и ползунов 6 и 7 (фиг. 2, 3) ползуном 3 (фиг. 4), скользящим по ненодвижной направляющей q н выполненным в виде прямоугольной траверсы, которая связана при помощи диады, состоящей из ползунов 6 и 7, с кулисой 4 с возможностью перемещения. Онределение положения шарнира в центре 5з на основании при заданной хорде CD осуществляется точно так же, как и при настройке ирибора для вычерчивания эллипса и гиперболы.

Таким образом, предлагаемый прибор для вычерчивания коники по заданным нараметрам настраивается путем фиксирования в определенных местах переставных щарниров с центрами 5i, 52 и 5з в прорези основания.

Прибор имеет одну степень свободы.

Формула изобретения

Прибор для вычерчивания кривых второго порядка, содержащий направляющую с ползуном и три кулисы, шарнирно укрепленные на основании, первая и вторая из которых связаны при помощи двух ползунов, образующих одну вращательную пару, вторая н третья кулисы соединены посредством двух других ползунов, образующих вторую вращательную пару, несущую пищущее приспособление, а ползун направляющей шарнирно связан с первой вращательной парой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности вычерчивания и упрощения настройки, первая и третья кулисы связаны с помощью крестообразного ползуна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Добровольский В. В. Теория механизмов для образования плоских кривых. Изд-во АН СССР, 1953, с. 23-25.