ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ТЕЛО Советский патент 1950 года по МПК G09B23/04 

Известные геометрические тела, применяемые при конструировании элементов машин и строительных конструкций, имеют параллельные основания, сходственные вершины которых повернуты друг относительно друга на некоторый угол около общей оси и соединены прямыми, образующими с. соответственными сторонами многоугольников четырехугольники.

Особенность предлагаемого геометрического тела заключается в том, что его баковая поверхность составлена из жестких треугольных поверхностей, каждая из которых ограничена диагональю соответствующего четырехугольника и двумя пересекающимися сторонами четырехугольника.

При выполнении шарнирного соединения сторон упомянутых треугольников как друг с другом, так и с сторонами многоугольников, служащих основаниями геометрического тела, при изменений угла взаимного поворота оснований изменится угол наклона к ним сторон соответствующих треугольников, а следовательно, высота между основаниями и объем тела.

При увеличении числа сторон многоугольников оснований геометрическое тело по форме своих боковых поверхностей приближается к гиперболлоиду. Указанное свойство изменения высоты тела в зависимости от положения его оснований сможет быть использовано для различных технических целей, как, например: а) для устройства шарнирных пространственных ферм, которые могут изменять свою высоту при изменении относительного углового расположения их многоугольных оснований, б) для устройства сосудов с переменным объемом для жидкостей и газов.

В последнем случае шарнирные соединения сторон треугольников друг с другом и с многоугольниками оснований, должны быть не только прочными, но и плотными.

На фиг. 1 изображен вид в плане геометрического тела, основаниями которого служат квадраты, взаимно повернутые на 45° на фиг. 2 - геометрическое тело, вид сбоку по стрелке D; на фиг. 3 - то же, вид по стрелке С; на фиг. 4 - развертка боковой поверхности этого тела; на фиг. 5 - вид в плане тела, составленного из трех поставленных один на другой отрезков тела, образованных правильными десятиугольниками, с противоположным наклоном сторон треугольников и с вырезанной по EOF четвертью: на фиг. 6 - боковой вид тела по фиг. 5; и на фиг. 7 - устройство для взаимного перемещения и разворота многоугольных оснований тела.

Зависимость между объемом тела V, высотой Н между основаниями в виде двух правильных многоугольников со сторонами A и В и числом сторон n и углом α относительно поворота оснований (смотри обозначения на фиг. 1, 2 и 3) на основе известных положений геометрии может быть выражена формулой:

.

Устройство для взаимного поворота и изменения расстояния Н (фиг. 7) между двумя многоугольными основаниями тела состоит из стержня 1, на одном конце которого посредством втулки 2 жестко закреплен диск 3, служащий для прикрепления одного из многоугольных оснований тела. На другом конце стержня 1 подвижно смонтирован скрепленный со втулкой 4 второй диск 5, предназначенный для закрепления на нем второго основания тела. После взаимного поворота оснований тела в положение, указанного (фиг. 7) пунктирными линиями, и соответствующего изменения его высоты Н положение диска 5 закрепляют установочным винтом 6.

Геометрическое тело с параллельными основаниями, выполненными в виде двух подобных соосных многоугольников, сходственные вершины которых повернуты друг относительно друга на некоторый угол около общей оси и соединены прямыми, образующими с соответственными сторонами многоугольников четырехугольники, отличающееся тем, что боковая поверхность тела составлена из треугольных поверхностей, каждая из которых ограничена диагональю и двумя пересекающимися сторонами соответствующего четырехугольника.