Шарнирно-рычажный механизм преобразователя кривых на основе дву-двузначного соответствия

 

ШАРНИРНО-РЫЧА}КНЫЙ МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КРИВЫХ НА ОСНОВЕ ДВУ-ДВУЗНАЧНОГО СООТВЕТСТВИЯ, содержащий шарнирно установленные на основании кулисы и подвижн то относительно направляющей траверсу , образующую с кулисами треугольник , в двух вершинах которого расположены соединяющие кулисы с траверсой диады, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и упрощения выполняемых построений, он.имеет дополнительную диаду, расположенную в третьей вершине треугольника и состоящую из двух шарнирно соединенных ползунов , один из которых поступательно связан с одной из кулис, а другой шарнирно соединен с второй кулисой , при этом шарниры, соединяющие кулисы с основанием, выполнены переставными.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) я(1) В 43 L 11/00 (21) 3540300/28-12 (22) 14.01.83 (46) 30.10.84. Бюл.¹ 40 (72) A.С,Вернидуб (7!) Кременчугский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им.В.И.Ленина (53) 344.34(088.8) (56) ° 1. Авторское свидетельство СССР № 962019, кл. В 43 L !1/00, 1982. (54)(57) ШАРНИРНО-Р1!ЧАЖНЬ!Й МЕХАНИЗМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КРИВЫХ НА ОСНОВЕ

ДВУ-ДВУЗНАЧНОГО СООТВЕТСТВИЯ, содержащий шарнирно установленные на основании кулисы и подвижную относительно направляющей траверсу, образующую с кулисами треугольник, в двух вершинах которого расположены соединяющие кулисы с траверсой диады, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повшшения точности и упрощения выполняемых построений, он.имеет дополнительную диаду, расположенную в третьей вершине треугольника и состоящую из двух шарнирно соединенных ползунов, один из которых поступательно связан с одной из кулис, а другой шарнирно соединен с второй кулисой, при этом шарниры,. соединяющие кулисы с основанием, выполнены переставными.

На фиг.1 изображен предлагаемый преобразователь кривых на фиг.2— разрез А-А на фиг.1, на фиг.3-9 варианты предлагаемого механизма.

Кулисы 1 и 2 подвижно связаны с основанием в точках О и О с помощью переставных шарйиров, жестко закрепленных в прорези Г основания (фиг.1). Траверса 3, установленная на неподвижной направляющей q-q а. воэможностью перемещения, подвижно связана с кулисами 1 и 2. При том кулиса 2 связана с траверсой 3 в точке А диадой из шарнирно сое1 диненных ползунов 4 и 5, а кулиса

50

1121

Изобретение относится к средствам механизации графических работ, в частности к механизмам для преобразования кривых линий.

Известен шарнирно-рычажный механизм преобразователя кривых на основе дву-двузначного соответствия, содержащий шарнирно установленные на основании кулисы и подвижную относительно направляющей траверсу, 10 образующую с кулисами треугольник, в двух вершинах которого расположены соединяющие кулисы с траверсой диады 1 j.

Однако известный механизм харак" 15 теризуется недостаточной точностью воспроизведения кривой, а также сложностью выполнения процесса построений из-за необходимости подбора кривошипа заданной длины и его 20 смены.

Целью изобретения вяляется повышение точности и упрощение выполнения построений.

Поставленная цель достигается тем, 25

1 что шарнирно-рычажный механизм преобразователя кривых на основе дву" двузначного. соответствия, содержащий шарнирно установленные на основании кулисы и подвижную относитель" но направляющей траверсу, образующую с кулисами треугольник, в двух вершинах которого расположены соединяющие кулисы с траверсой диады, имеет дополнительную диаду, расположенную.в третьей вершине треугольника и состоящую иэ двух шарнирно соединенных ползунов, один иэ которых поступательно связан с одной из кулис, а .другой шарнирно соединен с второй кулисой; при этом шарниры, соединяющие кулисы с основанием, выполнены переставными.

161 2

1 — в точке А> такой же диадой из ползунов 6 и 7. Кулиса 2 входит в поступательную пару с ползуном 8, образующим вращательную пару с переставным вдоль кулисы 1 полэуном

9, который жестко фиксируется винтом 10 (фиг.1 и 2). Переставные шарниры О„ и Оз в прорези Г основания жестко фиксйруются с помощью гаекбарашек 11.

На фиг.3 изображена кинематическая цепь преобразователя, когда переставной по кулисе 2 ползун 4 образует в точке А1 вращательную пару с ползуном 5, скользящим IIo траверсе 3. На фиг.4 переставной по кулисе 1 ползун 6 вступает в точке

А во вращаетельную пару с ползуном 7, образующим поступательную пару с траверсой 3.

Данные кииематические цепи обладают двумя степенями свободы.

Преобразователь работает следующим образом.

Если точку А вести по некоторой линии q (ôèã.l), определяемой уравнением F(x,у„)=0, то кулисы, 1 и 2

1 будут вращаться вокруг осей шарни-ров О и О, а траверса 3 — плоскопараллельно перемещаться по неподвижной прямолинейной направляющей

При этом точка А будет перемещаться по окружности о, так как ползун 9 жестко зафиксирован на кулисе 1 с помощью винта 10, а точка

А диады из полэунов 6 и 7 опишет кривую q определяемую уравнением

3 Ф ф (х,у )=О. Таким образом, ука3 Э занная кийематическая цепь преобразует кривую Р(х,у )=О в кривую ф (х,у )=0. Следовательно, механизм преобразователя устанавливает соотетствие между плоскими полями точек А и А (П, +П ).

Аналитическая зависимость координат преобразуемой точки А от координат преобразованной точки Аз выражается х + у

K=Q+M д11 . (1) 1 5 3 3 р

1 3 (2) гдето, и R„постоянные параметры механизма..

Изменение параметра R< осуществляется йутем перестановки ползуна 9 вдоль траверсы 1 с последующим фиксированием с помощью винта 10.

1121161

m„X +х

5 ol -а+

3 в,х аэ(х +.(=О (В) 15

На фиг.3 приведена кинематическая цепь преобразователя кривых, устанавливающего соответствие между плоскими полями точек А> и А> (П +П-)р а на фиг.4 — устанавливаю9 i щего соответствие между плоскими полями точек А> и АЗ (П мП ) . .Пол1 зуны з н 7 траварсы (ьнг.41 свнзаны с кулисами в точках А„и А..

На фиг.5-9 изображены кинематические схемы механизмов, в основу которых положен предлагаемый преобразователь (фиг.1).

На фиг.5 представлен десятизвенник, в основу которого положена кинематическая цепь на фиг.3. Он воспроизводит эллипс (а-R„)x +а у =а R„, (3)

На фиг.6 изображена кинематическая цепь восьмизвенного механизма, в основу которого положена кинематичская цепь на фиг.4. Этот механизм воспроизводит эллипс с уравнением

a(a+21 „)x +(a+R„.)у †„x=R (4)

При а=Р„уравнение (4) принимает вид

3К,,х +2у - Р х=К (5)

На фиг.7 и 8 в основу восьмизвенника положена кинематическая цепь на фиг.1.

На фиг.7 механизм поспроизводит параболу у=(a+R „) -2(a+R<)х (6)

При a=R„уравнение (6) принимает вид у =4Й„(2. -х) (7) 4

На фиг ° 8 механизм воспроизводит гиперболу

Уравнение 8 при т =К принимает

1 1

i0

3 х - з +2й„аэ-а х=О (9)

Если a =R<-,а=О, то имеем +2Р х =0 (101

На фиг. 9 изображен восьмизвенник, вычерчивающий кривую 4-го порядка.

В основу его организации положена кинематическая цепь на фиг.3. Урав20 нение кривой имеет вид (а-а )х-а@з-узза(аз-m)=0 (1! )

Таким образом, в предлагаемом устройстве значительно проще конструкция и шире диапазон решаемых задач.

Использование механизма преобразователя позволяет повысить точность воспроизведения преобразованной кривой благодаря упрощению конструкции

30 (уменьшение количества звеньев), упростить настройку на 35-407; снизить затраты на его изготовление в пределах 5-77., конструировать новые механизмы для воспроизведения сложных траекторий; повысить производительность труда конструкторов и чертежников.

1121161

Puz x

II2l16I

l)21161

1I21161

1121161

ЗНИИПИ Заказ 7871/12 Тираж 343 до