Устройство для вычерчивания гармонических кривых Советский патент 1981 года по МПК B43L11/00 

1

Изобретение относится к устройствам для вычерчивания кривых и может быть использовано в учебных заведениях, заводских лабораториях, научно-исследовательских институтах при исследовании 5 колебательных процессов, происходящих в различных отраслях машиностроения, например в металлорежущих станках, при исследовании формь детали, обработанной на станке.10

Известно устройство для вычерчивания гармонических кривых, содержащее кинематически соединенный с электродвигателем барабан для закрепления бумаги, связанный с кареткой, два ползуна, каждый is из которых соединен с электродвигателем с помощью зубчатых .передач, бесступенчатого лобового вариатора и кривощипношатунного механизма, и пищущее приспособление, установленное на одном из пол- 20 зунов.

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет вычерчивать раздельное и суммарное изображение 25 двух компонент вычерчиваемой кривой в полярной системе координат. Кроме того, оно не .позволяет вычерчивать спиральные суммарные или раздельные графики гармонических кривых.30

Целью изобретения является расширение диапазона вычерчиваемых кривых.

Эта цель достигается тем, что устройство имеет щарнирно закрепленный на каретке кронштейн с фиксатором, дополнительные конические зубчатые передачи, установленные в каретке, соединительную муфту, установленную на валу барабана, и кинематически связанный с электродвигателем ходовой винт с гайкой, закрепленной на каретке, при этом барабан установлен на кронштейне.

На фиг, 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - сечение устройства плоскостью, перпендикулярной плоскости каретки и проходящей через ось вращения барабана; на фиг. 3 - положение барабана при повороте его на 90° с целью вычерчивания раздельного и суммарного изображения двух компонент вычерчиваемой кривой в полярной системе координат.

Устройство состоит из однофазного электродвигателя 1, с которого через шкивы 2 и 3 ременной передачи, червяк 4, червячное колесо 5 передается вращательное движение на фрикционные диски 6-И первого вариатора, через червяк 12, червячное колесо 13, две пары конических зубчатых колес - на фрикционные диски 14-19 второго вариатора. Электродвигатель 1, первый и второй вариаторы жестко установлены на одном основании.

Вращение выходных валов первого и второго вариаторов при помощи муфт 20 и iil, соответствующих вытяжных шпонок 22 и 23, передается на коническую шестерню 24 и диск 25. На конической шестерне 24 и диске 25 нанесены шкалы для фиксирования их углового положения относительно выходных валов. На диске 25 установлен кривошип 26, соединенный с пальцем 27, образуя кривошипно-шатунный механизм. Аналогично на коническом зубчатом колесе 28, зацепленном с конической шестерней 24, установлен кривошип 29, соединенный с пальцем 30, также образуя кривошипно-шатунный механизм.

Но вертикальным направляющим возвратно-поступательно перемещается первый ползун 31, на котором установлены второй ползун 32 с пишущим приспособлением 33. Нервый и второй ползун снабжены тормозами 34 и 35. Барабан 36 жестко закреплен на валу 37, установленном в подшипниках кронштейна 38, ось поворота которого закреплена на каретке 39, передвигаемой по направляющим 40 и 41. Направляющие 40 и 41 установлены на общем основании с электродвигателем 1, первым и вторым вариатором. Барабан 36 при горизонтальном положении вала 37 получает вращательное движение от оси червячного колеса 13 через червяк 42, червячное колесо 43, конические зубчатые колеса 44-49 с помощью муфты 50, фрикционной муфты 51, вытяжной шпонки 52. Нри вертикальном положении вала 37, барабан 36 получает вращение по более короткой кинематической цепи: через червяк 42, червячное колесо 43 с помощью муфты 50, фрикционной муфты 51, вытяжной шпонки 52. Оси червяка 42 и червячного колеса 43 установлены на жестком основании. Валы конических зубчатых колес 45-49 установлены в каретке 39, а муфта 50, фрикционная муфта 51 - на валу 37. Каретка 39 получает поступательное перемещение в направляющих 40 и 41 при помощи фрикционной муфты 53 с вытяжной шпонкой 54 через сменные шестерни 55 и 56, устройство реверсирования с зубчатой муфтой 57, ходовой винт 58 с гайкой 59. Оси шестерен 55, 56 и устройство реверсирования установлены в подшипниках на жестком основании.

Для фиксирования величины перемещения ползуна 32 он снабжен шкалой 60, а коническое зубчатое колесо 28 снабжено шкалой 61 для установки кривошипа 29. Для фиксирования положения каретка 39 снабжена тормозом 62, а кронштейн 35 - фиксатором 63. Для регистрации положения барабана 36 предусмотрена шкала 64.

Устройство работает следующим образом.

Бумага, например калька, прикрепляется на барабане 36, частота (период) будущей кривой набирается путем установки роликов 6, 8 и 10 для первой компоненты

кривой, и роликов 14, 16 и 18 для второй компоненты кривой в соответствующее положение. Устанавливается амплитуда первой компоненты кривой по шкале 60 путем изменения радиуса кривошипа 26, и амплитуда второй компоненты кривой по шкале 61 изменением радиуса кривошипа 29. Величина сдвига фаз компонент кривой в зависимости от заданных условий устанавливается либо по шкале на диске 25, либо

по шкале на диске-шестерне 24. Нри этом муфты 21 и 20 выключены, а диски 24 и 25 поворачивают относительно муфт. Носле совпадения указателя - риски на муфте и требуемой величины угла сдвига фаз, муфты затягивают в рабочее положение. Одновременное возвратно-поступательное движение обоих ползунов 31 и 32 происходит при включенных вытяжных шпонках 22 и 23, и выключенных тормозах 34 и 35. Движение только одного из ползунов осуществляется соответственно отключением движения другого ползуна путем выключения его вытяжной шпонки и включения его тормоза.

Барабан 36 устанавливается на предварительно намеченной высоте. Каретка 39 фиксируется тормозом 62. Нри соединенной муфте 10 включается муфта 52, производится запись кривой включением электродвигателя 1.

Для записи спиральных линий, на основе известной скорости подъема (опускания) каретки 39, подбирают сменные шестерни 55 и 56. Включение направления

движения каретки 39 в направляющих 40, 41 осуществляется устройством реверсирования 57.

Подобрав частоту, амплитуды и фазы двух компонент вычерчиваемой кривой,

производят установку барабана на определенную высоту, при включенной муфте 53 и включенном тормозе 62. Затем включив муфты 51 и 53, производят запись кривой включением электродвигателя 1. Нри необходимости вносят коррективы в частоту, сдвиг фаз компонентов, скорость поднимания (опускания) каретки 39.

Для записи раздельного или суммарного графика двух компонент кривой в полярной системе координат, осуществляют поворот барабана на 90, для чего отсоединяют муфту 50, включают фиксатор 63 и, сняв пишущее приспособление, осуществляют поворот барабана на 9U. Нри этом положении ОараОан фиксируется фиксатором ЬЗ, включается соединительная муфта bU. Поставив пишущее приспособление и произведя настройку бесступенчатых вариаторов и барабана, производят запись двух компонент кривой включением электродвигателя, при включенной муфте 53 и включенном тормозе 62. При необходимости поворачивают барабан на некоторый угол, пользуясь шкалой 64.

При анализе профилей волнистых поверхностей, обработанных на шлифовальных станках, с помош,ью предлагаемого устройства, возможно определить условие снижения волнистости, в частности, новые более прогрессивные условия обработки.

Найденные режимы обспечивают более высокую производительность операции, а следовательно и себестоимость.

Формула изобретения Устройство для вычерчивания гармонических кривых, содержащее кинематически соединенный с электродвигателем барабан 20 для закрепления бумаги, связанный с кареткой, два ползуна, каждый из которых

соединен с электродвигателем с помош.ью зубчатых передач, бесступенчатого лобового вариатора и кривошипно-шатунного механизма, и пишущее приспособление,

установленное па одном из ползунов, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона вычерчиваемых кривых, оно имеет шарнирно закрепленный на каретке кронштейн с фиксатором, дополнительные конические передачи, установленные в каретке, соединительную муфту, установленную на валу барабана, и кинематически связанный с электродвигателем ходовой винт с гайкой закрепленной на

каретке, при этом барабан установлен на кронштейне. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 460198, кл. В 43 L П/ОО, 1972.

53 62

59

5

Cpuz.t

Фиг.