Патент ссср 435957

< ю,..

О П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 435957

Союз Соаетских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 12.07.71 (21) 1679623/28-12 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень ¹ 26

Дата опублпковапия описания 12.06.75. (51) М.Кл. В 43I 11, 00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ев делам ивевретений и аткрытий (53) УДК 744.34 (088.8) (72) Автор

Е, A. Нейман изобретения (71) Заявитель Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДИАГРАММ

Изобрстевие относится к математическим устройствам для построения и преобразо вац ия графиконов и может быть использован о, например, для обработки промыслово-геофизических дпаграitм.

Известно устройство для преобразования диаграмм, содоржащес стол с устапсвлепными а ием планшетами для крепления диаграмм, меха низм перемещения планшетов и приспособление для преобразования ординат кривых, имеющее прозрачную п.титу с визирной линией, параллельной оси ординат, трособлочпую систому, прозрачные пластичны с изображеш|ыми ва них графиками функций, установленные с возможностью перемещения параллсльио оси абсцисс, и каретку с пишущим элементом, расположенную па продолжеиии визирной линии.

К недостаткам этого устройства оиюсятся невозможность дифференцирования, интегрирования кривых и изменения их масштаба вдоль оси абсцисс, и также необходимость двух операторов для од повременной обраоотки двух кривых, С целью повышения универсальности в работе в предлагаемом уст; йстве пр испособлеи ие для преобразования ординат кривых снабжено фиксатором каретки пишущего элемента, имеющим рычаг для управления фиксатором, два касающихся друг друга подпружипениых клина и планку, причем один из клп ньев шарнирно соединен с планкой и рычагом, а другой взаимодействует с планкой и кареткой с воэможностью их относительного перемещения, и механизмом нанесения окружностей малого диаметра, имеющим подпружиненную конуоную втулку с эксцентричным отверстием для пишущего элемента и кольцевым бортиком, взаимодействующую с пленкой фиксатора каретки и трособлочиой системой приспособления, 3 механизм перемещения планшетов выполнен в виде вала с набором тросов и шкивов различного диаметP3.

15 1-13 фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сверху; »а фиг. 2 — - фрагмент механизма апссепия окружностей»aëîãî диамс1ра.

Основанием устройства служит стол, в

go верхней части которсго помсщепы для креплеши диаграмм планшеты 1 и 2, опирающиеся а ролики 3. Под планшетами расположен механизм ttx перемещения, содержащий вал 4 с двумя шсстсриями 5 и 6 t3 концах и набором пз пяти шкивов 7 — 1I с укрепленными на них тросами 12, псрскипутыми через ролики

1 3, 3 т 3 1(ж е в ы в е д с и и ы с и 3 р у и< д В а д и с К 3 1 4 и 15 с рукоятками.

Вал 4 имеет два фикспрова ииых положе3Q ция вдоль своей оси, вследствие чего осуще.

35957

15

25

45

55

60 бг

3 е All сгвляется его связь либо с д иско1м 14 через шестерню 5, либо с диском 15 через шестерню 6.

Трос шкива 7 постоянно скреплен с пла1ншетом 1. Связь планшета 2 с механизмом перемещения осуществляется либо жестким скреплением с планшетам 1, либо через кулачковый механизм 16. В последнем на общей оси с поворотным диском 17 укреплены четыре кулачка 18, повернутые на 90 по отношению один к друго|му. Диск 17 имеет восемь фиксирова1н1ных положений (через 45 ). В зависимости от занимаемого им положения кулачковьш механизм может быть сцепле1н с одним из четырех тросов, связанных со шкивами 8 — 11, или же не зажимать ни один из эросов.

Соотношение диаметров шкивов 8 — 11 соответственно 5:2,5:2:1,25:1, что обеспечивает такое же отношение перемещений укрепленных на них эросов.

С внуэрен ней стороны диска 14 имеется три ряда лунок, расположенных по окружностям; к ним может подводиться подпру>кипспный ролик, чго позволяет при необходимости фиксировать перемещения планшета 1 с шагом 2, 5 или 20 .мм.

Приспособление для преобразова1ния а рдинат кривых представляет собой проз1рачну1о плиту 19 с двумя прорезями вдоль ее основания, параллельноM оси абсцисс, и третьей прорезью в направлении оси ординат. Под плитой одна под другой расположены д ве прозрачные пластины 20 и 21 с нанесенными на них графиками преаоразующих функций, которые порознь связаны трособлочными передачами с двухступенчатыми ведущими шкивами 22 и 23 соответственно. Последние пооредством троса 24, перекинутого через ролики

25, помещенные па плите 19, и через ролик|и

26, находящиеся на подвижной каретке 27, связывают пластины 20 и 21 с кареткой 27 так, что перемещения последней вдоль оси арди нат п1релставляюг сумму перемещений пластин 20 и 21 вдоль оси абсцисс. В карет|ке 27 укреплен пишущий элемент для вычерчива1ния преобразованной кривой, а на продолжении линии его движения на плите 19 (над пластинами 20 и 21) нанесена визирная линия.

Кроме того, приспособление для преобразования арди1цат кривых содержит фиксатор, закрепляющий каретку 27 в гом или ином положении, усгройство для нанесения кружКоВ малого диаметра и даполнительну1о BHзирную линию (цветную), 1нанесе нную на плите 19 параллельно основной (пунктирам).

Фиксатор состоит из двух клиньев 28 и 29, располо>кенных вдоль про1рези плиты 19 так, что клип 29 продолы11ай,стороной касается каретки 27, пружин 30» 31 и рыч«32, связанного с клином 28 через тягу 33.

Механизм нанесения точек состоит из роликов 26, на когорые надеты рези новые ободки, конусной втулки 34 с кольцевым бортиком и сменного держателя 35 пишущего элеме пт11. Ъь 4 (стержня шар икавога кара ндаша). Де1ржатель короче основного и оставляет открытым гибкий конец стержня, наконечник которого входит в эксце1нтрично расположе нное отверстие в нижней части втулки 34. К механизму нанесения окружностей аэносится также уголковая планка 36, расположенная параллель. 1о прорези, в,которой находится ка рет1ка 27.

Г1ланка 36 шгифтами 37 уде1рж иваеэся в наклонных прорезях кронштейнов 38, укрепленных на клине 29, и связана с клином 28 при помощи угольника 39 с про резью, в которую заходит отгиб плании 36. При верхнем положении плащики 36 на нее опирается бортик втулки 34, причем втулка удерживает пишущий элемент в приподнятом состоянии.

Если работа устройства не т1ребует использования меха ни зма .нанесения окруж ностей, то используется основной пишущий элемент, не содержащий конусной втулки, который постоянно соприкасается с д иаграъпнной бумагой.

Уст ройст во позволяет получать на дальнем от оператора планшете кривую, орд1инаты которой предста1вляют произвольную фу1нкци1о ординат исходной кривой, или сумму произвольных функций ординат двух исходных KipHвых, или производную, или интеграл исход1ной крнвой; причем эти преобразования возможны с изменением масштаба вдоль оси абсцисс.

Работа устройства и действия оператора зависят от выполняемого вида преобразования.

Если преобразования проводятся с сохранением масштаба по оси абсцисс, то планшеты 1 и 2 жестко скрепляются один с другим.

Г!ри изменении масштаба по оси абсцисс диск 17 переключателя соотношения масштабов поворачивается в положение, при котором в окне планшета 2 видно ч исло (2; 2,5; 4. илн

5), обозначающее нужное соот1ноше11иие перемещений планшетов 1 и 2. Если цредстсит сжатие диаграммы по оси абсцисс, то оператор садится к столу со cToipoHbl пла1ншета 1 и производиг перемещение диаграмм при помощи диока 14. При необходимости растягивания диаграмм оператор садится 1к столу с противоположной сто роны, повернув соответственно и приспособление для преобразова1ния ординат иривых, и пользуется для перемещенияя диа гр а м,м диском 15, предва1рителы1о пере кл1очив на него сцепление с валом 4.

Для преобразования ординат одной кр ивой используется одна пла стина 20, на котору10 предва1рительно,HBIHocHT график заданной функции, причем по оси ординат откладыва1отся значе ния аргумента, а по оси абсцисс— значения функции. Оператор, вращая д иск14 (или 15), перемещает планшеты с диаграммами вдоль оси абсцисс и одновременно, управляя шкивом 22, совмещает перекрестие,визирной линии и графика с преобразуемой кривой. При этом перемещения пишущего элемента равны перемещениям пласт1и ны 20„ что обеспечивает преобразование ординат ис435S57

55.ходной кривой по заданному графиком закону. Для избежания смещений пишущего элемета за счет проворачивания левого шкива

23 соединенный с ним трос прижимается вин toit 40.

При непрерывной обработке двух жри вых с целью получения новой кривой с ординатами, равными сумме задаи ных функций орд инат исходных кривых, используются обе пластины 20 и 21 с на песенными на них графиками э1их функций. По мере движения планшетов с диаграммами два оператора одновременно совмещают точки пересечения визирной линни и каждого из графиков на пластинах с соответствующими исходнымп кривыми, Обработка двух кривых одним оператором отличается тем, что основной пишущий элемент заменяется на элемент с конусной втулкой; включается фиксатор перемещений пла ншетов с шагом 2 или 5 мм, оператор на каждом шаге перемещения диаграмм поочередно вращением шкивов 22 и 23 совмещает перек рестия графиков и визирной линии с соответствующими исходнь|ми кривыми; а затем путем оттягивания рычага 32 фиксатора каретки и вращением шкива 22 наносит оче|редную точку (окружность малого диаметра) на результирующий график.

Фиксатор каретки и механизм нанесения окружностей действуют при этом следующим образом.

При оттягивании рукоятки рычага 32 влево усилие через тягу 33 передается клину 28, который перемещается в сторону otoно вания плиты 19. При этом клин 29 отжимается вправо и давлением на каретку фикси рует ее положение. Одновременно с перемещением клина 28 в том же направлении под действием угольника 39 перемещается и планка 36.

Штифты 37, скользя вдоль наклон|ных прорезей кронштейнов 38, опускают пла нку 36.

Вместе с ней под действием своего веса и пружины держателя карандаша опускается и втулка 36, се конусная часть соприкасается с ооодками роликов 26, а карандаш касается бумаги, Поворотом шкива 22 втулке 36 через ролики 26 сообщается вращательное движение, в результате чего конец шарикового стержня, выходящий из эксцентричного отверстия втулки, описывает окружность, на нося ее на бумагу. При отпускании рычага 32 пружина 30 выталкивает клин 28 и возвращает рычаг 32, планку 36 и втулку 34 в исходные проложении. Одновременно пружины 31 отжимают клин 29 влево и освобождают каретку

Для дифференцирования кривых, помимо осноьной (черной) визирной линии, используется вторая (цветная) линия, расположе нная ta 2 мм правсе первой. На пластинах 20 и 21 предварительно наносятся прямые с угловыми коэффициентами одинаковыми по абсолютной вc;Iè÷èíå, но обратными по знаку, причем одна прямая черная, а другая— цветная, Далее с обрабатываемой кривой

Зо

0 совмещаются перскрсстия черных и цветных линий — визирных на плите 19 и наклонных на пластинах 20 и 21. В результа|е каретка 27 с пишущим элсме1псм занимает положения, отражающие разность Л г ординат точек кривои, отстоящих друг от друга на расстояниях

Лл =- 2 мм по осп абсцисс, т. е. приближенно

dy прсизвсднуюгЬ

Дифференцирование может производиться с вычерчиванисм непрерывной кривой (при работе двух операторов) или по точкам (одним оператороом).

И нтегрирсвание кривых производится при помощи одной пластины 20, связанной с пра вым шкивом 22. На пее наносится прямая под некоторым положительным углом к основашпо. Прижимной винт 40 ослаблен, ввиду чего левьш пгкив 23 свободно прово рачивается. Фиксатор перемещения пла ншетсв включен на шаг 2 мм. Основной пишущий элемент заменен на сменньш с конусной втулкой для на несения точек.

Процесс получения каждой очередной точки интегральной крпьой состо ит нз трех элементарных операций: 1) вращением правого шкива 22 перекрестие визирной линии н наклонной прямой подводится к интегрируемой кривой, при этом левый шкив не должен проворачиваться, для чего его рекомендуетс:I придерживать левой рукой; 2) рычаг 32 фиксатора каретки пишущего элемента оттягнвается влево и вращением правого шкива 22 в двух направлениях наносится очередная точка, причем вращение заканчивается, когда перекрестие наклонной и визирной ли|ний совпадет с нулевой линией интегрируемой кривой; 3) поворотом диска 14 в следующс фиксированное положение диаграмма перемещается на один шаг (2 мм).

Во время второй и третьей операций каретка остается на месте, тогда как во время первой операции она смещается вдоль оси ординат HB расстоя ние, пропорциональное ординате преобразуемой кривой, отсчитываемой от своей нулевой линии.

Таким образом, ординаты любой точки Нробразованной кривой пропорцио нальны сумме ординат предыдущих точек не одной кривой, отсчитываемых с одинаковым шагом по оси абсцисс, или приближенно выражает интеграл исходной кривой.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования диаграмм, содержащее стол с установлен ными на нем планшетами для крепления диаграмм, механизм перемещения планшетов и приспособление для преобразования ординат кривых, имеющее прозрачную плиту с визирной линней, параллельной оси ординат, трособлочную систему, прозрачные пластины с изображенными на них графиками функций, установл.llные с возможностью перемещения параллель435957

7 но оси абсцисс, и каретку с пишущим элементом, pàñïîëîæåHIIóþ па продолжении визирнои линии, От 1tl (czIozlccc ся тем, 1 то, с цс Ihfo повышения универсальности в работе, приспособление для преобразования ординат кривых снабжено фиксатором каретки пишушсго элемента, имеющим рычаг для упра вления фиксатором, два касающихся друг друга подпру?киненных клина и планку, причем один из клиньев шарнир но соединен с плаикой и рычагом, а другой взаимодействует с планкой

Я и кареткой с воэможностью их относительного перемещения, и механизмом нанесе ния окру?KIIocTcII малого диаметра, имеющим подпру?киненную кон усну1о втулку с эисцентрич5 III отверстием для пишущего элемента и кольцевым бортиком, взаимодействующую с планкой фиксатора каретки и трособлочпой системой приспособлен ия, а механизм перемещения планшетов выполнен в виде вала с наlo бором тросов и шкивов различного диаметра.

Редактор В. Блохина

Составитель Е. Нейман

Техред Г. Васильева

Корректор Н. Учакина

Заказ № 2215 И зд. № 1860 Тираж 482 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорскии филиал