устройство для построения кривых

Классы МПК:B43L11/00 Чертежные приборы для вычерчивания кривых, кроме окружностей
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт точной механики и вычислительной техники им. С.А. Лебедева РАН" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2003-12-30
публикация патента:

Изобретение относится к области машиностроения. Для обеспечения одновременного построения кривых разного порядка устройство содержит три неподвижные направляющие, две неподвижные оси, первая из которых расположена в месте пересечения горизонтальной и правой вертикальной направляющих, вторая - горизонтальной и левой вертикальной направляющих. На первой неподвижной оси с возможностью вращения установлен крестообразный рычаг. На второй неподвижной оси установлен двухзвенный коленчатый рычаг, неподвижные штанги, каждая из которых имеет кинематическую связь с соответствующим звеном крестообразного рычага, причем каждый кинематический узел связи снабжен пишущим штифтом. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

устройство для построения кривых, патент № 2239564

устройство для построения кривых, патент № 2239564 устройство для построения кривых, патент № 2239564 устройство для построения кривых, патент № 2239564

Формула изобретения

1. Устройство для построения кривых, характеризующееся тем, что оно содержит три неподвижные направляющие 1-1,1-2 и 1-3: горизонтальную, левую и правую вертикальные, две неподвижные оси 4 и 11, первая из которых расположена в месте пересечения осевых линий горизонтальной и правой вертикальной направляющих, вторая 11 расположена в месте пересечения осевых линий горизонтальной и левой вертикальной направляющих 1-1 и 1-2, на первой неподвижной оси 4 с возможностью вращения установлен крестообразный рычаг, имеющий левое, правое, верхнее и нижнее звенья 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, на второй неподвижной оси 11 с возможностью движения левого звена 2-1 установлен двузвенный коленчатый рычаг, правое звено 2-2 которого связано с возможностью движения с горизонтальной направляющей 1-1 и своим концом в месте соединения левой и правой частей 9 и 10 траверсы имеет подвижную связь с правой вертикальной направляющей 1-3, которая кинематически связана через левую часть 9 траверсы с левой вертикальной направляющей 1-2 и левым звеном 3-1 крестообразного рычага и через правую часть 10 траверсы с нижним звеном 3-4 крестообразного рычага, кроме того, устройство включает четыре штанги 5-1 и 5-2, 5-3 и 5-4, попарно связанные с помощью узлов кинематической связи пар штанг 5-4 и 5-1, 5-1 и 5-3, 5-3 и 5-2, которые кинематически связаны со звеньями 3-1, 3-3, 3-2 крестообразного рычага соответственно, штанга 5-2 с помощью узла кинематической связи образует пару с правой частью 10 траверсы, который кинематически связан с нижним звеном 3-4 крестообразного рычага, причем первая и вторая штанги 5-1 и 5-2 имеют соответствующую подвижную связь с горизонтальной направляющей 1-1, а третья и четвертая штанги 5-3 и 5-4 - с правой вертикальной направляющей 1-3, при этом каждый вышеупомянутый узел кинематической связи снабжен пишущим штифтом 26-29.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый узел кинематической связи выполнен в виде крестообразного ортогонального ползуна 8-1...8-4, а его кинематическая связь с соответствующим звеном крестообразного рычага выполнена в виде шарнирного ползуна 7-4...7-7, установленного на общей оси 14-17 с соответствующим вышеуказанным крестообразным ортогональным ползуном.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая подвижная связь штанг 5-1...5-4 с соответствующей направляющей 1-1, 1-3 выполнена в виде ползуна 6-4... 6-7, скрепленного с соответствующей штангой 5-1...5-4 для перемещения вдоль соответствующей направляющей 1-1, 1-3.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что связь левой части 9 траверсы с левой вертикальной направляющей 1-2 и левым звеном 3-1 крестообразного рычага выполнена в виде объединенных осью 12 связки ползунов, содержащей ползун 6-2 для движения вдоль левой вертикальной направляющей 1-2 и шарнирный ползун 7-3 для движения вдоль левого звена 3-1 крестообразного рычага.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная связь правого звена 2-2 двузвенного коленчатого рычага с правой вертикальной направляющей 1-3 выполнена в виде шарнира 13, установленного на ползуне 6-3, скрепленном с левой и правой частями 9 и 10 траверсы.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что связь правого звена 2-2 двузвенного коленчатого рычага с горизонтальной направляющей 1-1 выполнена в виде объединенных осью 21 связки ползунов, содержащей ползун 6-1 для движения вдоль горизонтальной направляющей 1-1 и шарнирный ползун 7-2 для движения вдоль правого звена 2-2 двузвенного коленчатого рычага.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что возможность движения левого звена 2-1 двузвенного коленчатого рычага относительно второй неподвижной оси 11 обеспечена с помощью шарнирного ползуна 7-1, установленного на этой оси.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина правого звена 2-2 двузвенного коленчатого рычага равна длине участка горизонтальной направляющей 1-1, заключенного между неподвижными осями 4 и 11.

9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шарнир 13 выполнен с обеспечением движения траверсы вниз при совмещенном положении левого звена 2-1 двузвенного коленчатого рычага с горизонтальной направляющей 1-1, а его правого звена 2-2 - с правой вертикальной направляющей 1-3 при сохранении возможности вращения крестообразного рычага против часовой стрелки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для построения кривых разного порядка, например, второго и более, и может быть использовано при изготовлении криволинейных поверхностей, шаблонов, лекал и т.п.

Известен математический прибор, содержащий две кулисы, установленные в шарнире основания по направлению заданных касательных дуги параболы, шарнирные ползуны со штангами для фиксации на кулисах в заданных граничных точках дуги параболы, шарнирно соединенную концом с одним из шарнирных ползунов линейку со шкалой и ползуном, связанным с вторым шарнирным ползуном, горизонтальную направляющую с крестообразным ползуном, соединенную с направляющей вертикальную штангу и расположенный на одной из кулис ползун со штангой, связанной с направляющей, при этом линейка соединена с основанием диадой ползунов, расположенной точно посередине между шарнирными ползунами кулис (см. патент РФ №2022802, кл. В 43 L 13/00, 01.04.1991 г.).

Известное устройство позволяет определить локально-дифференциальные характеристики параболы второго порядка.

Однако известное устройство не позволяет решать задачи построения кривых второго порядка, что ограничивает его функциональные возможности.

По технической сущности наиболее близким к заявляемому устройству является прибор для вычерчивания кривых, содержащий три установленных на основании переставных ползуна, соединенных в треугольник тремя стержнями, каждый из которых одним концом шарнирно связан с одним из ползунов, а другим образует поступательную пару с другим ползуном, пишущее приспособление, линейку, одним концом шарнирно связанную с одним из ползунов и другим концом соединенную с противолежащим ему стержнем посредством двойного ползуна, шарнирно связанный с линейкой рычаг и две пары штанг, попарно шарнирно связанных с другими переставными ползунами, при этом штанги, связанные с разными ползунами, попарно соединенные между собой и с рычагом посредством строенных шарнирно связанных ползунов, штанги каждой пары, не связанные строенным ползуном, соединены при помощи двух шарнирно связанных ползунов, а пишущее приспособление установлено на последних (см. а.с.№921886, кл. В 43 L 13/00, 22.09.1980 г.).

Однако и это известное устройство обеспечивает лишь обвод контуров из дуг кривых только второго порядка. Это ограничивает диапазон решаемых задач.

Техническим результатом является обеспечение одновременного построения кривых от устройство для построения кривых, патент № 2239564 до (1+N) порядков, где N - натуральный ряд чисел.

Достигается это тем, что устройство для построения кривых содержит три неподвижные направляющие 1-1, 1-2 и 1-3 - горизонтальную, левую и правую вертикальные, две неподвижные оси 4 и 11, первая из которых расположена в месте пересечения осевых линий горизонтальной и правой вертикальной направляющих, вторая 11 расположена в месте пересечения осевых линий горизонтальной и левой вертикальной направляющих 1-1 и 1-2, на первой неподвижной оси 4 с возможностью вращения установлен крестообразный рычаг, имеющий левое, правое, верхнее и нижнее звенья 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, на второй неподвижной оси 11 с возможностью движения левого звена 2-1 установлен двухзвенный коленчатый рычаг, правое звено 2-2 которого связано с возможностью движения с горизонтальной направляющей 1-1 и своим концом в месте соединения левой и правой частей 9 и 10 траверсы имеет подвижную связь с правой вертикальной направляющей 1-3, которая кинематически связана через левую часть 9 траверсы с левой вертикальной направляющей 1-2 и левым звеном 3-1 крестообразного рычага и через правую часть 10 траверсы - с нижним звеном 3-4 крестообразного рычага, кроме того, устройство включает четыре штанги 5-1 и 5-2, 5-3 и 5-4, попарно связанные с помощью узлов кинематической связи пар штанг 5-4 и 5-1, 5-1 и 5-3, 5-3 и 5-2, которые кинематически связаны со звеньями 3-1, 3-3, 3-2 крестообразного рычага, соответственно, штанга 5-2 с помощью узла кинематической связи образует пару с правой частью 10 траверсы, который кинематически связан с нижним звеном 3-4 крестообразного рычага, причем первая и вторая штанги 5-1 и 5-2 имеют соответствующую подвижную связь с горизонтальной направляющей 1-1, а третья и четвертая штанги 5-3 и 5-4 - с правой вертикальной направляющей 1-3, при этом каждый вышеупомянутый узел кинематической связи снабжен пишущим штифтом 26-29, кроме того каждый узел кинематической связи выполнен в виде крестообразного ортогонального ползуна 8-1...8-4, а его кинематическая связь с соответствующим звеном крестообразного рычага выполнена в виде шарнирного ползуна 7-4...7-7, установленного на общей оси 14-17 с соответствующим вышеуказанным крестообразным ортогональным ползуном, а каждая подвижная связь штанг 5-1...5-4 с соответствующей направляющей 1-1, 1-3 выполнена в виде ползуна 6-4...6-7, скрепленного с соответствующей штангой 5-1...5-4 для перемещения вдоль соответствующей направляющей 1-1, 1-3, кроме того согласно изобретению связь левой части 9 траверсы с левой вертикальной направляющей 1-2 и левым звеном 3-1 крестообразного рычага выполнена в виде объединенных осью 12 связки ползунов, содержащей ползун 6-2 для движения вдоль левой вертикальной направляющей 1-2, и шарнирного ползуна 7-3 для движения вдоль левого звена 3-1 крестообразного рычага, помимо этого подвижная связь правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага с правой вертикальной направляющей 1-3 выполнена в виде шарнира 13, установленного на ползуне 6-3, скрепленном с левой и правой частями 9 и 10 траверсы, также связь правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага с горизонтальной направляющей 1-1 выполнена в виде объединенных осью 21 связки ползунов, содержащей ползун 6-1 для движения вдоль горизонтальной направляющей 1-1, и шарнирный ползун 7-2 для движения вдоль правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага, при этом возможность движения левого звена 2-1 двухзвенного коленчатого рычага относительно второй неподвижной оси 11 обеспечена с помощью шарнирного ползуна 7-1, установленного на этой оси, а длина правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага равна длине участка горизонтальной направляющей 1-1, заключенного между неподвижными осями 4 и 11, причем шарнир 13 выполнен с обеспечением движения траверсы вниз при совмещенном положении левого звена 2-1 двухзвенного коленчатого рычага с горизонтальной направляющей 1-1, а его правого звена 2-2 - с правой вертикальной направляющей 1-2 при сохранении возможности вращения крестообразного рычага против часовой стрелки.

Сущность изобретения заключается в том, что выполнение предлагаемого устройства вышеописанным образом обеспечивает одновременное построение кривых при вращении звеньев крестообразного рычага, объединенных осью его вращения, с одновременным поворотом коленчатого рычага и соответствующих звеньев.

Сравнение предлагаемого технического решения с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию “новизна”, а отсутствие в аналогах отличительных признаков говорит о соответствии критерию “изобретательский уровень”.

Предварительные испытания подтверждают возможность широкого промышленного использования.

На фиг.1 представлена конструкция предложенного устройства, на фиг.2 - вариант исполнения и на фиг.3 - предложенное устройство в исходном состоянии.

Устройство содержит направляющие 1-1, 1-2 и 1-3 горизонтальную и левую и правую вертикальную, соответственно, и дополнительные направляющие 1-4...1-6, двухзвенный коленчатый рычаг, включающий левое и правое звенья 2-1 и 2-2, крестообразный рычаг, включающий левое и правое, верхнее и нижнее звенья 3-1, 3-2, 3-3 и 3-4, соответственно, с одного конца объединенные осью 4 вращения крестообразного рычага. Кроме того, устройство содержит штанги 5-1 и 5-2, 5-3 и 5-4, первую и вторую, третью и четвертую, соответственно, (фиг.1) и дополнительные штанги 5-5...5-7 (фиг.2), а также ползуны 6-1...6-7 и дополнительные ползуны 6-8...6-13, шарнирные ползуны 7-1...7-7 и дополнительные ползуны 7-8...7-10, крестообразные ортогональные ползуны 8-1...8-4 с дополнительными крестообразными ортогональными ползунами 8-5...8-7 и траверсу, имеющую левую и правую части 9 и 10, а также левое звено 2-1 двухзвенного коленчатого рычага установлено с возможностью перемещения в шарнирном ползуне 7-1, неподвижная ось которого расположена в месте (точке) 11 пересечения осевых линий горизонтальной и левой вертикальной направляющих 1-1 и 1-2. Правое звено 2-2 двухзвенного коленчатого рычага установлено с возможностью перемещения в шарнирном ползуне 7-2, образующем диаду с ползуном 6-1, при этом конец правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага закреплен с возможностью вращения в месте скрепления левой и правой частей 9 и 10 траверсы на ползуне 6-3.

Ось 4 вращения крестообразного рычага расположена в точке пересечения осевых линий горизонтальной и правой вертикальной направляющих 1-1 и 1-3, соответственно.

Левое звено 3-1 крестообразного рычага с другого конца установлено с возможностью относительного перемещения в шарнирном ползуне 7-3, образующем диаду с ползуном 6-2, между осью 12 которой и осью 4 вращения крестообразного рычага на левом звене 3-1 установлен с возможностью относительного перемещения шарнирный ползун 7-7.

Конец правого звена 2-2 закреплен на ползуне 6-3 с помощью шарнира 13.

Нижнее звено 3-4 крестообразного рычага с другого конца установлено с возможностью относительного перемещения в шарнирном ползуне 7-4, который образует пару вращения с крестообразным ортогональным ползуном 8-1, горизонтальное звено которого установлено с возможностью относительного перемещения на правой части 10 траверсы, а вертикальное звено установлено с возможностью относительного перемещения на одном конце штанги 5-2, которая скреплена с ползуном 6-4, имеющим возможность перемещения вдоль горизонтальной образующей 1-1.

Другой конец штанги 5-2 установлен с возможностью относительного перемещения в вертикальном звене крестообразного ортогонального ползуна 8-2, который образует пару вращения с шарнирным ползуном 7-5, в котором установлено с возможностью перемещения правое звено 3-2 крестообразного рычага, а в горизонтальном звене крестообразного ортогонального ползуна 8-2 установлен с возможностью относительного перемещения один конец третьей штанги 5-3, которая скреплена с ползуном 6-5, имеющим возможность перемещения вдоль правой вертикальной направляющей 1-3.

Другой конец штанги 5-3 установлен с возможностью относительного перемещения в горизонтальном звене крестообразного ортогонального ползуна 8-3, который образует пару вращения с шарнирным ползуном 7-6, в котором с возможностью перемещения установлено верхнее звено 3-3 крестообразного рычага. В вертикальном звене крестообразного ортогонального ползуна 8-3 установлен с возможностью относительного перемещения один конец штанги 5-1, которая скреплена с ползуном 6-6, который имеет возможность перемещения вдоль горизонтальной направляющей 1-1. Другой конец штанги 5-1 установлен с возможностью относительного перемещения в вертикальном звене крестообразного ортогонального ползуна 8-4, который образует пару вращения с шарнирным ползуном 7-7, а в горизонтальном звене крестообразного ортогонального ползуна 8-4 установлен с возможностью относительного перемещения конец штанги 5-4, которая скреплена с ползуном 6-7, имеющим возможность перемещения вдоль правой вертикальной направляющей 1-3.

Таким образом на первой неподвижной оси 4 с возможностью вращения установлен крестообразный рычаг, а на второй неподвижной оси 11 с возможностью движения левого звена 2-1 установлен двухзвенный коленчатый рычаг. Правое звено 2-2 этого рычага связано с возможностью движения с горизонтальной направляющей 1-1 и своим концом в месте соединения левой и правой частей 9 и 10 траверсы имеет подвижную связь с правой вертикальной направляющей 1-3, которая кинематически связана через левую часть 9 траверсы с левой вертикальной направляющей 1-2 и левым звеном 3-1 крестообразного рычага и через правую часть 10 траверсы - с нижним звеном 3-4 крестообразного рычага. Штанги 5-1 и 5-2, 5-3 и 5-4 попарно связаны с помощью узлов кинематической связи пар штанг 5-4 и 5-1, 5-1 и 5-3, 5-3 и 5-2, которые кинематически связаны со звеньями 3-1, 3-3, 3-2 крестообразного рычага, соответственно. Штанга 5-2 с помощью узла кинематической связи образует пару с правой частью 10 траверсы, который кинематически связан с нижним звеном 3-4 крестообразного рычага. Первая и вторая штанги 5-1 и 5-2 имеют соответствующую подвижную связь с горизонтальной направляющей 1-1, а третья и четвертая штанги 5-3 и 5-4 - с правой вертикальной направляющей 1-3. Каждый вышеупомянутый узел кинематической связи снабжен одним из пишущих штифтов 26-29 и выполнен в виде одного из крестообразных ортогональных ползунов 8-1...8-4, а его кинематическая связь с соответствующим звеном крестообразного рычага выполнена в виде одного из шарнирных ползунов 7-4...7-7, установленного на одной из общих осей 14-17 с соответствующим вышеуказанным крестообразным ортогональным ползуном.

Подвижная связь штанг 5-1...5-4 с соответствующей направляющей 1-1, 1-3 выполнена в виде ползуна 6-4...6-7, скрепленного с соответствующей штангой 5-1...5-4, для перемещения вдоль соответствующей направляющей 1-1, 1-3.

Связь левой части 9 траверсы с левой вертикальной направляющей 1-2 и левым звеном 3-1 крестообразного рычага выполнена в виде объединенных осью 12 связки ползунов, содержащей ползун 6-2 для движения вдоль левой вертикальной направляющей 1-2 и шарнирный ползун 7-3 для движения вдоль левого звена 3-1 крестообразного рычага.

Подвижная связь правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага с правой вертикальной направляющей 1-3 выполнена в виде шарнира 13, установленного на ползуне 6-3, скрепленном с левой и правой частями 9 и 10 траверсы. Причем шарнир 13 выполнен с обеспечением движения траверсы вниз при совмещенном положении левого звена 2-1 двухзвенного коленчатого рычага с горизонтальной направляющей 1-1, а его правого звена 2-2 - с правой вертикальной направляющей 1-3 при сохранении возможности вращения крестообразного рычага против часовой стрелки.

Связь правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага с горизонтальной направляющей 1-1 выполнена в виде объединенных осью 21 связки ползунов, содержащей ползун 6-1 для движения вдоль горизонтальной направляющей 1-1 и шарнирный ползун 7-2 для движения вдоль правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага.

Движение левого звена 2-1 двухзвенного коленчатого рычага относительно второй неподвижной оси 11 обеспечено с помощью шарнирного ползуна 7-1, установленного на этой оси.

При этом длина правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага равна длине участка горизонтальной направляющей 1-1, заключенного между неподвижными осями 4 и 11.

Кроме того, устройство содержит места 18, 19, 20 крепления штанг 5-1, 5-2, 5-3 с ползунами 6-4, 6-5, 6-6, а также ось 21 подвижного крепления правого звена коленчатого рычага, имеющего колено 22.

Вариант устройства может содержать центры 23, 24 и 25 крестообразных ортогональных ползунов 8-5, 8-6 и 8-7, соответственно.

Каждый узел кинематической связи снабжен пишущим штифтом 26-29.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом. В начале, как показано на фиг.3 (вид в плане), левая и правая части 9 и 10 траверсы, левое и правое звенья 3-1 и 3-2 крестообразного рычага, правое звено 2-2 коленчатого рычага, горизонтальные третья и четвертая штанги 5-3 и 5-4 совмещены с горизонтальной направляющей 1-1. Верхнее и нижнее звенья 3-3 и 3-4 крестообразного рычага, вертикальные первая и вторая штанги 5-1 и 5-2 совмещены с правой вертикальной направляющей 1-3. Левое звено 2-1 коленчатого рычага совмещено с левой вертикальной направляющей 1-2, а его правое звено 2-2 - с горизонтальной направляющей 1-1. При этом оси 14, 15, 16 и 17, пишущие штифты 26, 27, 28 и 29, места 18, 19, 20 крепления соответствующих штанг с ползунами, шарнир 13 совмещены с осью 4, а оси 12, 21 диад ползунов 6-2 и 7-3, 6-1 и 7-2, колено 22 двухзвенного коленчатого рычага совмещены с осью 11.

Далее, левую и правую части 9 и 10 траверсы с помощью ползунов 6-2 и 6-3 перемещают по направляющим 1-2 и 1-3 вниз от оси 4 таким образом, что крестообразный рычаг поворачивают против часовой стрелки, а двухзвенный коленчатый рычаг с помощью ползуна 6-3 и шарнирного ползуна 7-1 поворачивают по часовой стрелке, при этом звенья 3-1, 3-2, 3-3 и 3-4 крестообразного рычага, поворачиваясь против часовой стрелки, перемещают связанные с ними связки пар вращения ползунов 8-4 и 7-7, 8-2 и 7-5, 8-3 и 7-6, 8-1 и 7-4, соответственно, таким образом, что штанга 5-1, оставаясь в вертикальном положении, перемещается с помощью ползуна 6-6 вдоль горизонтальной направляющей 1-1 влево от оси 4, вторая штанга 5-2, оставаясь в вертикальном положении, перемещается с помощью ползуна 6-4 вдоль горизонтальной направляющей 1-1 вправо от оси 4, третья штанга 5-3, оставаясь в горизонтальном положении, перемещается с помощью ползуна 6-5 по правой вертикальной направляющей 1-3 вверх от оси 4, четвертая штанга 5-4, оставаясь в горизонтальном положении, перемещается с помощью ползуна 6-7 по правой вертикальной направляющей 1-3 вниз от оси 4. При этом в любой из моментов движения величина расстояния от оси 4 до второй штанги 5-2, выраженная в долях от величины расстояния между осями 4 и 11, равна квадрату величины расстояния от оси 4 до оси траверсы, выраженному в долях величины расстояния между осями 4 и 11. Величина расстояния от оси 4 до оси третьей штанги 5-3, выраженная в долях от величины расстояния между осями 4 и 11, равна кубу величины расстояния от оси 4 до оси траверсы, выраженной в долях от величины расстояния между осями 4 и 11. Величина расстояния от оси 4 до оси первой штанги 5-1, выраженная в долях от величины расстояния между осями 4 и 11, равна четвертой степени величины расстояния от оси 4 до оси траверсы, выраженной в долях от величины расстояния между осями 4 и 11. Величина расстояния от оси 4 до оси четвертой штанги 5-4, выраженная в долях от величины расстояния между осями 4 и 11, равна пятой степени величины расстояния от оси 4 до оси траверсы, выраженной в долях от величины расстояния между осями 4 и 11. В процессе движения ось 14 пары вращения ползунов 7-4 и 8-1 и размещенный на ней пишущий штифт 26 описывают траекторию параболы второго порядка. Ось 15 пары вращения ползунов 7-5 и 8-2 и размещенный на ней пишущий штифт 27 описывают траекторию параболы порядка “1+1/2”. Ось 16 пары вращения ползунов 7-6 и 8-3 и размещенный на ней пишущий штифт 28 описывают траекторию параболы порядка “1+1/3”. Ось 17 пары вращения ползунов 7-7 и 8-4 и размещенный на ней пишущий штифт 29 описывают траекторию параболы порядка “1+1/4”.

Одновременно с поворотом против часовой стрелки крестообразного рычага с помощью ползуна 6-3 и шарнира 13 поворачивают по часовой стрелке двухзвенный коленчатый рычаг, через движение которого перемещают вдоль горизонтальной направляющей диаду ползунов 6-1 и 7-2 так, что в любой момент движения ось 21 делит участок горизонтальной направляющей 1-1 между осями 4 и 11 и правое звено 2-2 двухзвенного коленчатого рычага таким образом, что длина участка горизонтальной направляющей 1-1, заключенного между осями 4 и 21, равна длине участка правого звена 2-2 коленчатого рычага, заключенного между осью 21 и коленом 22 двухзвенного коленчатого рычага, а длина участка горизонтальной направляющей 1-1, заключенного между осями 11 и 21, равна длине участка правого звена 2-2 двухзвенного коленчатого рычага, заключенного между осями 13 и 21. Если длину участка горизонтальной направляющей 1-1, ограниченного осями 4 и 11, принимают за единицу, то длина участка правой вертикальной направляющей, ограниченного осями 4 и 13, будет равна “х” долей от длины единичного участка “4-11”. Треугольник с вершинами в осях “12”, “4”, “13” подобен треугольнику с вершинами в осях 13, 4, 14, откуда следует отношение:

1/х=х/участок “13”-“14”.

Отсюда длина участка “13”-“14” равна х2. Треугольник с вершинами в осях 4, 15 и в месте крепления 18 второй штанги 5-2 на ползуне 6-4 подобен треугольнику с вершинами в осях 12, 4, 13. Так как участок 13-14, равный х 2, равен участку “4-18”, то из условия подобия следует отношение:

1/х=х2/участок “18-15”.

Отсюда длина участка “18-15” равна х3. Треугольник с вершинами “4”, “16”, “20” подобен треугольнику с вершинами “12”, “4”, “13”, откуда следует отношение:

1/х=х3/участок “16-19”.

Так как участок “16-19” равен по длине участку “4-20”, то из условия подобия следует, что длина участка “4-20” равна х4. Соответственно, длина участка “17-20” равна х 5. Процесс определения степеней величины “х” таким образом может быть продолжен до бесконечности, охватывая весь натуральный ряд чисел. Равенство длин участков “11-21” и “13-21”, “21-22” и “4-21” попарно между собой следует из условий, во-первых, равенства длин участков “4-11” и “13-22”, во-вторых, подобия треугольников с вершинами “11, 22, 21” и “21, 4, 13”.

Введение дополнительных элементов (узлов) в устройство, показанное на фиг.1, позволяет, помимо определения координат кривых “2”-го, “3”-го, “4”-го, “5”-го и далее порядков и построения кривых “2”-го, “1+1/2”, “1+1/3”, “1+1/4”, “1+1/5” и далее порядков, строить кривые “3”-го, “4”-го, “5”-го и более порядков. Для этого, как показано на фиг.2, ниже горизонтальной направляющей 1-1 на расстоянии, равном расстоянию между осями 4 и 11, размещают нижнюю горизонтальную направляющую 1-4, на пересечении направляющей 1-4 со звеном 3-4 крестообразного рычага с помощью диады ползунов 6-7 и 7-8 устанавливают дополнительную вертикальную штангу 5-7, на пересечении которой со штангой 5-3 устанавливают крестообразный ортогональный ползун 8-5, центр 23 которого в процессе движения описывает совокупность точек параболы третьего порядка. Справа от направляющей 1-3 на расстоянии, равном расстоянию между осями 4 и 11, размещают дополнительную вертикальную направляющую 1-6, на пересечении которой со звеном 3-2 крестообразного рычага с помощью диады ползунов 6-8 и 7-9 устанавливают дополнительную горизонтальную штангу 5-5, на пересечении которой со штангой 5-1 устанавливают крестообразный ортогональный ползун 8-6, центр 24 которого описывает совокупность точек параболы четвертого порядка. Выше направляющей 1-1 на расстоянии, равном расстоянию между осями 4 и 11, размещают верхнюю горизонтальную направляющую 1-5, на пересечении которой со звеном 3-3 крестообразного рычага с помощью диады ползунов 6-9 и 7-10 устанавливают вторую дополнительную вертикальную штангу 5-6, на пересечении которой со штангой 5-4 устанавливают ортогональный крестообразный ползун 8-7, центр 25 которого в процессе движения описывает совокупность точек параболы пятого порядка. Процесс построения кривых более высших порядков может быть продлен до бесконечности, охватывая весь натуральный ряд чисел.

Таким образом, в предложенном устройстве достигается поставленный технический результат.

Класс B43L11/00 Чертежные приборы для вычерчивания кривых, кроме окружностей

устройство для вычерчивания кривых -  патент 2421339 (20.06.2011)
механизм для воспроизведения пространственных кривых -  патент 2309051 (27.10.2007)
устройство для воспроизведения кривых и траекторий программного движения синусоидального типа -  патент 2234125 (10.08.2004)
устройство для воспроизведения кривых и траекторий программного движения -  патент 2212342 (20.09.2003)
эллипсограф -  патент 2193491 (27.11.2002)
устройство для воспроизведения и сложения синусоидальных траекторий -  патент 2182081 (10.05.2002)
устройство для воспроизведения синусоиды общего вида -  патент 2175610 (10.11.2001)
устройство для разметки линий пересечения цилиндрических поверхностей, центральные оси которых направлены под углом одна к другой -  патент 2064419 (27.07.1996)
прибор для воспроизведения кривых -  патент 2053889 (10.02.1996)
прибор для вычерчивания кривых -  патент 2053888 (10.02.1996)
Наверх