Прибор для вычерчивания дуги эллипса

 

ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ДУГИ ЭЛЛИПСА, содержащий горизонтальную направляющую с крестообразным ползуной,. вертикальную направляющую с шарнирным ползуном, пишущий щтифт и радиус-указатель, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем вычерчивания дуги эллипса по краевым условиям, он имеет опорный штифт. - - ОЙ1ая - ЙТЙЗ- .:, установленный на одной из направляющих, соединенную с щарнирным ползуном штангу с крестообразным ползуном, один конец которой соединен с опорным штифтом, а другой конец соединен с тройным щарнирным ползуном кулисы, соединенную с опорным штифтом линейку с двумя ползунами, несущими опорные щтифты, установленный в крестообразном ползуне штанги стержень, один конец которого соединен с одним из ползунов линейки, адругой конец с крестообразным ползуном направляющей, и установленное в тройном шарнирном ползуне кулисы звено, один конец которого соединен с вторым ползуном линейки, а другой конец с крестообразным ползуном горизонтальной направляющей, при этом пишущий штифт установлен в крестообразном ползуне штанги, а радиус-указатель располо (Л жен на тройном шарнирном ползуне перпендикулярно кулисе. 4 сх

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

y g В 43 1 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с с««ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3373160/28-12 (22) 25.12.81 (46) 30.04.83. Бюл. № 16 (72) Е. Г. Утишев, Ю. В. Шаролапов и В. Г. Ли (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова и Производственное объединение «Красный котельщик» (53) 744.341 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 827326, кл. В 43 L 13/00, 1980. (54), (57) ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ДУГИ ЭЛЛИПСА, содержащий горизонтальную направляющую с крестообразным ползуном, вертикальную направляющую с шарнирным ползуном, пишущий штифт и радиус-указатель, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем вычерчивания дуги эллипса по краевым условиям, он имеет опорный штифт, „„Я0„„1014778 A установленный на одной из направляющих, соединенную с шарнирным ползуном штангу с крестообразным ползуном, один конец которой соединен с опорным штифтом, а другой конец соединен с тройным шарнирным ползуном кулисы, соединенную с опорным штифтом линейку с двумя ползунами, несущими опорные штифты, установленный в крестообразном ползуне штанги стержень, один конец которого соединен с одним из ползунов линейки, а другой конец с крестообразным ползуном направляющей, и установленное в тройном шарнирном ползуне кулисы звено, один конец которого соединен с вторым ползуном линейки, а другой конец с крестообразным ползуном горизонтальной на правляющей, при этом пишущий штифт установлен в крестообразном ползуне штанги, а радиус-указатель расположен на тройном шарнирном ползуне перпендикулярно кулисе.

1014778

Изобретение относится к устройствам для восстановления (вычерчивания) точечно заданных технических контуров в виде обвода из дуг эллипсов, соприкасающихся между собой по первому или второму порядку гладкости, т. е. имеющих в точках стыка совпадающие касательные прямые и радиусы кривизны.

Известен прибор для вычерчивания дуги эллипса, содержащий горизонтальную направляющую с крестообразным ползуном, вертикальную направляющую с шарнирным ползуном, пишущий штифт и радиус-указатель1 Ц.

Однако прибор не позволяет строить дугу эллипса с наперед заданной величиной радиуса кривизны в начальной точке дуги.

Цель изобретения — расширение диапазона решаемых задач путем вычерчивания дуги эллипса по краевым условиям с наперед заданной величиной радиуса кривизны.

Поставленная цель достигается тем, что прибор для вычерчивания дуги эллипса, содержащий горизонтальную направляющую с крестообразным ползуном, вертикальную направляющую с шарнирным ползуном, пишущий штифт и радиус-указатель, имеет опорный штифт, установленный на одной из направляющих, соединенную с шарнирным ползуном штангу с крестообразным ползуном, один конец которой соединен с опорным штифтом, а другой конец соединен с тройным шарнирным ползуном кулисы, соединенную с опорным штифтом линейку с двумя ползунами, несущими опорные штифты, установленный в крестообразном ползуне штанги стержень, один конец которого соединен с одним из ползунов линейки, а другой конец с крестообразным ползуном направляющей, и установленное в тройном шарнирном ползуне кулисы звено, один конец которого соединен с вторым ползуном линейки, а другой конец с крестообразным ползуном горизонтальной направляющей, при этом пишущий штифт установлен в крестообразном ползуне штанги, а радиус-указатель расположен на тройном шарнирном ползуне перпендикулярно кулисе.

На чертеже изображена схема прибора для вычерчивания дуги эллипса.

Прибор для вычерчивания дуги эллипса содержит горизонтальную направляющую 1 с крестообразным ползуном 2 и перпендикулярную ей градуированную вертикальную направляющую 3 с шарнирным ползуном 4.

Опорный штифт 5 установлен в месте пересечения направляющих. Кулиса 6 с тройным шарнирным ползуном 7 соединена с шарнирным ползуном. Штанга 8 с крестообразным ползуном 9 имеет пишущий штифт 10. Один конец штанги соединен с опорным штифтом 5, а другой конец — с с тройным шарнирным ползуном 7, линейка

11 с ползуном 12 и 13 соединена с опорным штифтом 5. Ползуны 12 и 13 имеют опорные штифты. В крестообразном ползуне 9 установлен стержень 14, один конец которого соединен с ползуном 12, а другой — с крестообразным ползуном 2. В тройном шарнирном ползуне кулисы установлено звено

l5, один конец которого соединен с ползуном 13, а другой — с крестообразным ползуном 2. Радиус-указатель 16 установлен на тройном шарнирном ползуне 7 перпендикулярно кулисе.

Для вычерчивания дуги эллипса опорный штифт 5 совмещают с начальной точкой F< а ползун 12 с опорным штифтом фиксируют в конечной точке F. искомой дуги. Горизонтальную направляющую 1 располагают вдоль касательной прямой t. в начальной точке. Ползуны 9, 7 и 13 фиксируют таким, образом, чтобы они расположились на расстоянии радиуса кривизны от опорного штифта 5 и ползуна 4. ур При вращении ползуна 7 пишущий штифт 10 вычерчивает искомую дугу эллипса с наперед заданными краевыми условиями.

Текущая точка F, определяемая пишущим штифтом 10, и соответствующая текущая точка Е пересечения радиуса-указателя с горизонтальной направляющей 1 определяют текущую касательную прямую t в точке F искомой дуги эллипса.

На плоскости задают следующие краевые условия дуги: две точки F, F,, касательную прямую t; Э F; и радиус кривизны R=LFf.

Для построения дуги Е; Р;, эллипса допускают, что точка F> — вершина эллипса, лежащая на его оси. Тогда касательная t; является осью перспективного соответствия круга кривизны а с центром в точке L u эллипса а, причем вершина эллипса Fi является двойной точкой этого перспективного соответствия, а точке F;+, эллипса соответствует точка Р,", =Е; Е;-„па .

4О Для построения текущей точки F эллипса (случайной точки искомой дуги эллипса) проводят случайную прямую f так, чтобы она пересекала окружность ц между точками

F; и F;+,, и находят эту точку пересечения !

F = fna . Затем проводят прямую h через

4 точки Р1+> и Ри определяют точку пересечения F" =t;nh. Тогда отрезок F" F;„a пересечении с прямой f даст искомую текущую точку эллипса F= fnF)IFl, Точки F и Г перспективно соответственны, так как окружность а и эллипс а перспективно соответственны.

Если в точке F построить прямую tlLF, то прямая t(не показана),,проходящая через точки E и F, где E=t nt;, определит текущую касательную прямую к эллипсу в точке F. Прямые t и t также являются перспективно соответственными. Аналогич1014778

Составитель В. Невзоров

Редактор А. Курах Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 3111/16 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ными построениями определяют радиус кривизны в любой точке эллипса.

Если на плоскости чертежа или плаза задан точечный контур (аэродинамический профиль, одномерный дискретизированный сигнал и т.д.), то; задав направление касательной прямой и величину радиуса кривизны в первом узле точечной кривой, с помощью прибора строят для первой из смежных точек этого контура дугу эллипса и касательную прямую в конечной точке дуги.

Если в конечной точке этой дуги назначить радиус кривизны произвольно, переходя последовательно к второй паре смежных точек, то строят вторую дугу эллипса, которая с первой будет иметь общую точку стыка и касательную прямую (обвод первого порядка гладкости). Если же в конечной точке первой дуги эллипса .графически определить истинное значение радиуса кривизны, переходя последовательно к второй паре смежных точек, то строят втору1р дугу эллипса, которая с первой будет уже иметь общую точку стыка,, касательную прямую и радиус кривизны (обвод второго порядка гладкости для выпуклого точечного ряда).

Продолжа 1 такие построения, восста навлизают точечный контур в виде обвода из двух эллипсов, соприкасающихся между собой по первому или второму порядку гладкости.