Механизм для воспроизведения виртуальной параболы крамера

 

МЕХАНИЗМ Д1Ш ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ ПАРАЮЛЫ КРАМЕРА, содержащий установленную на основании неподвижную направляющую с ползком, несущим траверсу с установленным на ней ползуном, два кривошипа с ползунами и шарнирными опорами, установленными на основании, ползун одного из которых имеет шарнирную связь с попзуном, установленным на траверсе, и пишущий штифт, отличающийс я та4, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения вычерчивания семейства парабол, он имеет кулису с ползунами по концам и с шарнирной опорой, установленной на основании, один из ползунов которой шарнирно соединен с ползуном, установленным на траверсе, и закрепленный на последней шатун с крестообразным ползуном, на котором установг лен ПИШУ1ЦИЙ штифт, при этом второй ползун кулисы шарнирно соединен с шатуном и ползуном второго кривошипа, а шарнирные опоры кулисы и кривошипов (Л и ползуны, установленные на кривошис пах, выполнены переставивши. Ф110. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 4И) р(д)) В 43 g. 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

QllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3540277/28-12 (22) 14.01,83 (46) 30.05.84. Бюл. У 20 (72) А.С.Вернидуб (71) Кременчугский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им. В.И.Ленина (53) 744.34(088.8) (56) 1. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. М., "Наука,, 1979, т. П, с. 205. (54)(57) МЕХАНИЗМ Д И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ВИРТУАЛЬНОЙ ПАРАБОЛЫ КРАМЕРА, содержащий установленную на основании неподвижную направляющую с ползуном, несущим траверсу с установленным на ней ползуном, два кривошипа с ползунами и шарнирными опорами, установленными на основании, ползун одного из которых имеет шарнирную связь с ползуном, установленным на траверсе, и пишущий штифт, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения вычерчивания семейства парабол, он имеет кулису с ползунами по концам и с шарнирной опорой, установленной на основании, один из ползунов которой шарнирно соединен с полэуном, установленным на траверсе, и закрепленный на последней шатун с крестообразным ползуном, на котором установ лен пишущий штифт, при этом второй полэун кулисы шарнирно соединен с шатуном и ползуном второго кривошипа, а Е а шарнирные опоры кулисы и кривошипов и ползуны, установленные на кривошипах, выполнены переставными. С:

1094758

Изобретение относится к чертежным приборам и инструментам и может быть использовано в механизации выполнения графических работ.

Известен механизм Артоболевского для воспроизведения виртуальной параболы Крамера, содержащий установленную на основании неподвижную направляющую с полэуном и два кривошипа, 1О шарнирно закрепленные на основании, один из которых образует вращательну)о пару с подвижным по траверсе ползуном (1) .

Недостатками известного механизма I5 являются невозможность настройки его для вычерчивания семейств виртуальных парабол Крамера и других кривых четвертого порядка, а также невозмоЖность настройки его для вычерчивания одной и той же кривой с разными параметрами.

Целью изобретения является расширение диапазона решаемых задач путем обеспечения вычерчивания семейства парабол.

Поставленная цель достигается тем, 25 что механизм для воспроизведения виртуальной параболы Крамера; содержащий установленную на основании неподвижную направляющую с полэуном, несущим траверсу с установленным на ней пол- 30 зуном, два кривошипа с ползунами и шарнирными опорами, установленными на основании, ползун одного из которых имеет шарнирную связь с ползуном, установленным на траверсе, и пишущий штифт, имеет кулису с ползунами по концам и с шарнирной опорой, установленной на основании, один из лолзунов которой шарнирно соединен с ползуном, установленным на траверсе, и закреп- 4р ленный на последней шатун с крестообразным ползуном, на котором установлен пишущий штифт, при этом второй полэун кулисы шарнирно соединен с шатуном и ползуном второго кривошипа, 45 а шарнирные опоры кулисы кривошипов и полэуны, установленные на кривошипах., выполнены переставными.

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм, вид сверху; на фиг. 2 и 3 — 50 кинематические схемы механизма для воспроизведения семейства виртуальных парабол, в том числе и виртуальной параболы Крамера; на фиг. 4 и 5кинематические схемы механизма для воспроизведения кривых 4-го порядка типа кулачок".

Кулиса 1, кривошипы 2 и 3 установлены на основании посредством переставных шарниров О>, О и 0) (фиг.1).

Ползун 4 кулисы 1 )аарнирно соединен с подвижным ползуном 5 траверсы 6, ползун которой поступательно связан с неподвижной прямолинейной направляющей rl-11. Ползун 7 кулисы 1 образует вращательную пару с шатуном 8, связанным с траверсой 6 посредством крестообразного полэуна 9 с взаимно перпендикулярными направляющими, несущего пишущий штифт. Шатун 3 с ползуном

5, а шатун 2 с ползуном 7 шарнирно соединены соответственно через переставные вдоль них ползуны 10 и 11, которые жестко фиксируются на шатунах винтами 12. Переставные шарниры О, )!

0 и О в прорези основания жестко закр еплены гайками — барашками 13.

Иеханизм работает следующим образом.

При вращении кулисы 1 вокруг шарнира О кривошипы 2 и 3 вращаются соответственно вокруг шарниров О и

О (фиг. 1) . При этом геометрические

li оси шарниров А л и А опишут окружности q< и q<. Траверса 6 и шатун 8 переме))(аютсн плоскопараллельно, а пишущий штифт, вставленный в А опишет кривую q>, уравнение которой относительно координатной системы ХОУ имеет

2R y — 2(2R — m)

1- л

Это уравнение семейства виртуальных парабол. Форма кривой зависит от параметров R, R и m.

Настройка механизма для воспроизведения кривой q > (фиг. 1) по заданным параметрам состоит в следующем.

Закрепляют основание механизма так, чтобы пишущее приспособление (пишущий штифт) расположилось над листом чертежной бумаги, а геометрическая ось прорези (основания совпала с предварительно нанесенной осью 0)(декартовой системы координат ХОУ. Переставные шарниры перемещают вдоль прорези основания и жестко фиксируют их с помощью гаек-барашек 13 так, чтобы

00 = R, 00 = 2R, 00 = m. Путем перемещения по кривошипам 2 и 3 переставных ползунов 11 и 10 с последующим жестким их фиксированием винтами 12 устанавливают длины кривошипов

А О = R(и A,О = R °

1094758

Механизм готов к работе, На фиг. 1 изображен механизм, когда параметр m ъ 2R, + R. На фиг. 2 показана кинематическая схема механизма, когда 2К1) К + m. Здесь наглядно вид- 5 но, какое влияние на форму. кривой оказывает параметр щ механизма.

Если в (1) m = R.„то получим (фиг. 3) (2) 2у =.Это семейство виртуальных парабол

Крамера. При условии, что в (2) R =

= 2R получаем более простое уравнеwe

+ (R — х)х (з) 2У

Если в (2) принять R = R< +2, то получим общеизвестное уравнение виртуальной параболы Крамера

2У =

На фиг. 4 приведена кинематическая схема механизма, вычерчивающего кривую типа "кулачок" с уравнением (R + R4 — х) 2У 2R (R + R ) — 2КХ

На фиг. 5 механизм вычерчивает

"кулачок" совершенно иной формы, описываемый уравнением такого вида

Г(рз ар ) + 2шХ (Ут 2m R -(Х-m) Х

Ь

+ (у (Z m) ) (m — К) = 0 (6) который вырождается при соответствующих инцидентах в окружность, например при ш 0 или m = R. уФ

Таким образом, предлагаемый

10-звенный механизм, полученный на .основе овеществления в материале . обобщенного преобразования Маклорена, отличается значительной универсальностью и простотой настройки.

Использование предлагаемого механизма позволяет расширить диапазон решаемых задач путем вычерчивания се" мейств кривых 4-го порядка, вычерчивать кривые линии с разными параметрами после простой настройки и повысить производительность труда конструкторов и чертежников.

1094758

1094758

Составитель Б. Андреев

Редактор Г. Волкова Техред C.Легеза Корректор Г. Огар

Заказ 3508/9 Тираж 344 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4