Чертежный прибор

Чертежный прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧЕРТЕЖНЫЙ ПРИБОР по авт. св. 908620, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения дигта-;зона решаемых задач, он имеет вто:рую дополнительную линейку со съемными штифтами, связанную посредст- j BOM штифтов с планками в местах их пересечения, образующих две наиболее удаленные угловые точки бинарного поля, и две группы дополнительных планок с прорезями, каждая из которых связана с помощью штифтов с планками в местах ик пересечения, образующих две другие угловые точки бинарного поля, при этом штифты второй дополнительной линейки размещены в прорезях дополнительных планок.

(19) (И>

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSЛИК

3(5g )3 43 L 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ(Ю :ФЧ

ФУ

ГО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 908620 (21) 3372117/28-12 (22) 18.12.82 (46) 30 10.83. Бюл. Ф 40 (72) С.П. Ботуз, Ж.Ш. Шаршеналиев и Н.Н. Горбина (71) Фрунзенский политехнический институт (53) 744.34(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 908620, кл. В 43 Ь 13/00, 1980. (54)(57) ЧЕРТЕЖНЫЙ ПРИБОР по авт. св ° ;

Р 908620, отличающийся тем, что, с целью расширения диапа-!

;зона решаемых задач, он имеет вто рую дополнительную линейку со съемными штифтами, связанную посредст-; вом штифтов с планками в местах их пересечения, образующих две наиболее удаленные угловые точки бинарного поля, и две группы дополнительных планок с прорезями, каждая из которых связана с помощью штифтов с планками в местах ик пересечения, образующих две другие угловые точки бинарного поля, при этом штифты второй дополнительной линейки размещены в прорезях дополнительных планок.

1050914

Изобретение относится к вспомогательным принадлежностям для черчения и может быть использовано при проектно-конструкторских и научно исследовательских работах, в частности, для вычерчивания номограмм иэ выравненных точек для функций, заданных в табличной форме с тремя и более входами.

По основному авт. св. Р 908620 известен чертежный прибор, содержащий 10 чертежную линейку, связанную с направляющей при помощи каретки, поворотную линейку, соединенную с чертежной линейкой, дополнительную линейку со съемными штифтами, связанную с направляющей и поворотной линейкой двумя дополнительными каретками, установленные на чертежной линейке два ползуна со стопорами и планки с прорезями, одни из которых шарнирно связаны с одним ползуном, а другие — с вторым, при этом ,штифты. дополнительной линейки размещены в прорезях планок. Принцип работы прибора основан на использовании параллельно-косоугольной систе25 мы координат. Прибор позволяет ускорить вычерчивание номограммы с равномерной точностью в бинарном поле и обеспечивает выбор наиболее удобного для последующего использо- З0 вания вида чертежа номограммы вследствие того, что он может формировать шарнирный многоэвенник, представляющий параллельно-косоугольную систему координат, которая дает возможность в процессе вычерчивания изменять масштабы на ее осях и их взаимное расположение $1 1.

Недостатком известного устройства является невозможность графического отображения многомерных функций в виде совокупности взаимно зависимых бинарных полей.

Цель изобретения — расширение диапазона решаемых задач путем обес- 45 печения воэможности графического отображения многомерных функций в виде совокупности взаимно зависимых бинарных полей.

Поставленная цель достигается тем,50 что чертежный прибор, содержащий чертежную линейку, связанную с направляющей при помощи каретки, поворотную линейку, соединенную кареткой с чертежной линейкой, дополнительную линейку со съемными штифтами, связанную с направляющей и поворотной линейкой двумя дополнительными каретками, установленные на чертежной линейке два ползуна са стопорами и планки с прорезями, одни иэ которых шарнирно связаны с одним ползуном, а другие . — с вторым, имеет вторую дополнительную линейку со съемными штифтами, связанную посредством штифтов с планками в местах 65 их пересечения, образующих две наиболее удаленные угловые точки бинарного поля, и две группы дополнительных планок с прорезями, каждая из которых связана с помощью штифтов с планками в местах их пересечения, образующих две другие угловые точки бинарного поля, при этом штифты втОрой дополнительной линейки размещены в прорезях дополнительных планок.

На фиг. 1 изображен предлагаемый чертежный прибор; на фиг. 2 — номограмма для функции шести входных переменных, представленная двумя взаимно зависимыми табличными функциями с тремя входными переменными.

Прибор содержит направляющую 1, на которой установлены каретки 2 и

3. К первой каретке 2 шарнирно прикреплена чертежная линейка 4, свя-. занная кареткой 5 с поворотной линейкой 6. К каретке 3 шарнирно присоединена дополнительная линейка 7, связанная с поворотной линейкой 6 кареткой 8. На чертежной линейке 4 установлены ползуны 9 и 10, к которым шарнирно присоединены группы 11 и 12 планок с прорезями. Количество планок из группы 11, связанных с ползуном 10, равно n/2, где n — общее число планок. Дополнительная линейка 7 имеет съемные штифты 13,. устанавливаемые в отверстиях 14 и размещенные в прорезях планок групп

11 и 12. Каретки 2, 3, 5 и 8 и полэуны 9 и 10 имеют стопоры 15.

Вторая дополнительная линейка

16 шарнирно соединена с планками при помощи пишущих штифтов 17, встав ленных в прорези в местах пересечения одноименных планок из групп 11 и 12, определяющих две крайние правые угловые точки бинарного поля (пересечения планки 11 ° 1 с 12.1 и

11.3 с 12.3 на фиг ° 1). В местах пересечения одноименных. планок из разных групп, определяющих две оставшиеся угловые точки бинарного поля, которые располагаются между первой и второй дополнительными линейками

7 и 16 пересечения планок 11.2 с

12.2 и 11 n/2 с 12 n/2 на фиг. 1,, шарнирно присоединены еще две груйпы 18 и 19 планок количество которых равно п/2. Дополнительная линейка

16 как и линейка 7, имеет съемные штифты 13, которые установлены в отверстиях 14 и размещены в прорезях групп 18 и 19.

Перед началом работы прибор настраивают следующим образом: на направляющей 1 фиксируют стопорами

15 каретки 2 и 3, несущие чертежную линейку 4 и дополнительную линейку 7 соответственно. Расстояние между ними выбирают произвольным. На противоположных концах чертежной линей

1050914

15

Таблица1

25 (o) ()1(о) 1(o)

21 11 21

U (ol

11 (о)

Таблица2

35 ки 4 и дополнительной линейки 7 устанавливают соответственно каретки

5 и 8. Посредством кареток 5 и 8 поворотная линейка б соединяется соответственно с чертежной линейкой 4 и дополнительной линейкой 7 так, что направляющая 1, чертежная линейка 4, дополнительная линейка 7 и поворотная линейка б образуют шарнирный параллелограмм.

Построение номограммы для двух взаимно зависимых функций трех переменных ()(о ) g (o)l (ol (ol е (01) и (т(4) у . °

f() ((1) (1) «) заданных в табличной форме, (О) (o I . (o l 1(OI 1(pl

2 12 22 12 22 30

40 (1) „(1) „) ()1(1) (11(1 )

"11 "2. "1. "Z (1) U(11 (1) 1(1) 1(1)

2 12 22 12 22 45. Индексация В таблицах построена таким образом; чтобы номеру переменНОй Х СООтВЕтСтВОВаЛ ПЕРВЫйтИНДЕКС при переменной U например x(pl- .U(ol, 50 (o) 1(ol Р ..1 12Г х(†. U и т .д. Аналогично номер переменной определяется вторым индексом при U, а номер переменной z -= -наличием или отсутствием штриха. Верх- ний первый индекс в скобках указыва- 55 ет на номер отображаемой функции (бинарного поля). пусть х О))x х(") v х(1) и ) 0 ) )

2 1 2 11 12

1(О) (О) (О) ()1(О) 1(О) 1(О((1) (1) 1(11

11 21 22 12 22 1 11 12 (1I (1! 1(1) 1(1 l 1(1)

22 22 22 22

На чертежной линейке 4 располагается шкала входной переменной хо, а на дополнительной — шкала выход- 5 ной переменной U(о) На чертежной лйнейке 4 произвольно устанавливают полэуны 9 и 10.Положение этих полэунов на шкале х соответствует значениям х „ и х2 в табл. 1; Масштаб (о) (ol шкалы х(о) определяется по формуле

L

x(o) „Чд): x7о007

1 2 где Ь4 — расстояние на линейке между ползунами 9 и 10.

Расстояние L4 выбирают таким, чтобы можно было максимально использовать проградуированную часть чертежной линейки 4.

Положение произвольной точки х (о) . ( на линейке определяют по формуле

Egor = m r >(xr(r- xroor) т где х(о) е (х(о) х(о) — текущее значение т 2 (o) переменной х(о))

m — масштаб шкаХ . х(0)Р (o) — расстояние по

Х линейке между точками х,- и:х 2 .

Аналогичные операции производят на первой дополнительной линейке 7.

Стараясь максимально использовать проградуированную часть.дополнительной линейки 7, в отверстия 14, лежащие между каретками 3 и 8, как можно ближе к ним устанавливают съемные штифты 13, соответствующие максимальному и минимальному значениям выходной переменной U(,,lè U(2) СоОтветственно. Масштаб шкалы () о) определяют по формуле х

0(ОГ U2 U

21 11 где L — расстояние между съемными штифтами, соответствующими величинам выхОДнОЙ переменнОЙ О 1. и П (o) 1(Ol

Зная масштаб щ („,шкалы U, рас11 (ol считывают положенйе съемных штифтов

13, соответствующих остальным выход- ные значениям табл..1, по формуле

8 () ™U()iU "1„), / (о) (о) 1 ит где 0 — расстояние по дополнитель()(о) ! "1 (Ol ной линейке 7 между точками U I u

U„„, затем устанавливают съемные (о ). штйфты 13. На съемные штифты устанавливают планки 11.1,....,12 n/2.

Каждая планка должна проходить череж те точки шкал x(04 U )) которые в исходной табл. 1 соответствуют друг другу, поскольку ()(о) <(o)(„(o) (о) (о)1. (а) (о)((о) (o) (o) )

Прослеживая взаимное соответствие всех переменных х(о, у(о) z(ol и U «) табл. 1, выбирают пары планок первой и второй групп, пересечения ко1050914

Для рассматриваемого примера порядок установления планок при вычер° чивании нулевого бинарного поля приведен в таблице соответствий (табл. 3), Таблица 3

9 ползуна

11.1 11.2 11.3 11.4

12.1 12.2 12.3 12 ° 4

9 планки начение U U11 U 12 U11 U 12 U21 U 22 U 22 U 21

{O) {О ) (О) 1(o l 1(O) (O) (О) 1(О! 1(O{

Е = (х " — х("

«,

1 где .х(1) В (х {1 х {1()

i 1 1 2 текущее значение переменной х (1),. масштаб шкалы х{ у расстояние по шкале между точками х {1) и С(е).

Х("(е (,>—

Масштаб шкалы U

Через точки B{o и С (О проходит шкала входной переменной х{ ), а на дополнительной линейке 16 располагается шкала выходной переменной

- V(") Причем масштабы этих шкал за-1висят от расположения угловых точек: нулевого бинарного поля °

)

Х(1) х { х (1>

1 где L>{ - расстояние между угловыми точками В ) и С(о> нулевого бинарного поля, расположенными между двумя .дополнительными линейками 7 и 16 ° 65 торых определяют угловые точки нулевого бинарного. поля. В отверстия, образуемые прорезями при пересечении этих пар планок, могут быть установлены пишущие штйфты 17.

При таком расположении планок с прорезями из групп 11 и 12 углсвые точки нулевого бинарного поля у(1;z(o будут получены в пересечениях следующих пар планок из разных групп:

A(o) (у {О! з(1 )) 11 ° 1 H 12 ° 1

В (у(О) г ) 11.2 и 12.2

С (у, z() 11.4 и 12.4

0 (g р 2 2 ) 11 ° 3 и 12 ° 3

Соединив А {o) В {0) С {ol и 0{ прямыми линиями, получают наглядную картину четырехугольника нулевого бинарного поля.

Затем переходят к построению 1-го бинарного поля, соответствующего функции U(" = й®(х(1, у{1 ), z(")) (табл. 2) . Для этого используют дополнительную линейку 16, которую при 4р построении нулевого бинарйого поля устанавливают в точках А{О и 0(а также две группы 18 и 19 планок с прорезями, шарнирно присоединенных в местах пересечения одноименных 45 планок иэ групп 11 и 12, определяю-: щих две оставшиеся точки В(о и С() нулевого бинарного, поля.

Так, масштаб шкалы х(11 определяют по формуле

Положение произвольной точки х{ ; на шкале х1"(определяют по формуле

L 11

„«) 01(1l ()(1I

21 11 где Ь„„ — расстояние между съемными штифтами, соответствующими величинам выходной переменной 0(11и U {" .

11 21(1)

Зная масштаб mV(„{øêàëû 0, можно рассчитать положейие съемных штифтов

13 остальных выходных значений табл. 2 по формуле

Г „= m,„,IU — 01"1 и, { где 3 {1! - расстояние по дополнительU ной лйнейке 16 между точками Ф," и

Ы, и установить их в соответствующие отверстия 14 дополнительной линейки 16. На съемные штифты устанавливают планки 18.1,...,19 n/2. Каждая планка должна проходить через те точки шкал х(11и (1{1.), которые в исходной табл. 2 соответствуют друг другу °

Как н при вычерчивании нулевого бинарного поля, прослеживая взаимное соответствие всех переменных х{1!Р у(1{, з{11и U{" 1 табл.2, выбирают пары планок из групп 18 и 19, пересечения которых определяют угловые точки 1-ro бинарного поля.

Для рассматриваемого примера порядок установления планок из групп

18 и 19 при вычерчивании 1-го бинарного поля приведен в таблице соответствий (табл. 4).

1050914

Т а блица 4

Точки нулевого бинарного поля

18.1 18.2 18.3 18.4

9. планки.

V (1) V (1l 1(11 U1(11

11 12 1 .12

Значение U тежной линейки, наприме(планки 11.1 и 11.2. Отрезок шкалы U 0 на дополнительной линейке 7 между этими планками разбивают на необходимое число равных частей.,".,алее незакрепленный конец планки ll 1, предварительно

° вынув съемный штифт 13, перемещают вниз, проецируя таким образом точки, отмеченные ранее на отрезке шкалы о(о!дополнительной линейки 7, из точки х<01чертежной линейки 4 на отрезок А<о в(0!. Проецируемые точки на прямой помечают с помощью вставленного в прорезь планки 11.1 пишущего штифта 17.

Аналогичным образом осуществляют нанесение масштабных делений на остальные стороны четырехугольников

А<01 В(01С (О b (О!и я< 1 B(м! C «! рн 1 ограни чивающих нулевое и 1-е бинарные поля. В общем случае при соответствующем простом наращивании дополнительных линеек и групп Планок с помощью предлагаемого прибора можно вычерчивать номограммы для Функций многих переменных, представляемых в ви де совоКупности взаимно зависимых

j Ф нкций sa<(a U(01 .f (01(х < 1 у(01 z (!) .

U(1I f <11 (х (11 у(11 z(1I) U <Ф

= й<"I(õ< "), у К, з 1),)с 0,1, ° ), задаваемых в табличной форме (о) . (о! .!(о1 1(01

1 21 11 21

<о1

<о1 (ol 1(01 1(01

12. 22 12 .2Х (01

U (1l U(1l U1(11 U1(11

11 12 11 12, (1 ("1 (11 1(11 1(1 !

21 22 г1 2

При таком расположении планок с прорезями.из групп 18 и 19 угловые точки 1-го бинарного поля у("1-к "11 будут получены в пересечениях следующих пар из разных групп:

А(11 (<1! в<11) 18 1 и 19 1 1 (J

В (1! (у, z ("!) 18 ° 2 и 19- 2

2 1

С("! (у("! <"1) 18.4 и 19.4

У1 ° г р(1! (у<"! z «I) 18 ° 3 и 19. 3

После соединения точек A ", В, 2д

С (1 и D (1! прямыми линиями получают картину четырехугольника 1-го би.нарного поля.

На следующем этапе работы производят выбор наиболее удобного для последующего использования вида чертежа номограммы, представленной в приведенном примере двумя бинарными полями. Эта возможность представляется благодаря тому, что прибор является шарнирным многозвенником, представляющим косоугольную систему подвижно-взаимосвязанных координат, которая дает воэможность при построении номограммы моделировать процесс взаимного влияния полей на фор- 40 му друг друга.

Изменением масштабов т„<о„m <01 „m <„1 шкал чертежной 4 и дополнительных, 7 и 16 линеек, расстояния между ними, а также их взаимного расположения, 45 осуществляют оптимизацию чертежа, т.е. получение бинарных полей y

Определив таким образом наиболее удобный вид бинарных полей, приступают к их градуировке. Поскольку сетки бинарных полей состоят иэ се- мейства переменных линий, для этого достаточно нанести деления на .

- стороны четырехугольников А(о 1В (01с("10(! 60 и А(1!В «!С« Р " (фиг. 2) .

Рассмотрим пример градуировки от- !. резка A(01B(0l сначала выбирают две планки, проходящие через точки А(0> и В(оlи сходящиеся в одной точке чер- >

19.1 19.2 19.3 19.4

„(() „(1I U1(11 „1(1)

21 22 22.. 21

1050914

При этом номограммы таких функций будут представлять собой совокупность взаимно зависимых бинарных полей.

Применение предлагаемого прибора позволяет сократить трудоемкость процесса построения и оптимизации номограмм для функций, заданных в табличной форме.

1 (а! (g! (®! ((к!

О+ (! !2 ".!(П 2Х (Ф (к! 1(Ф4 1(Ф

2 72 1 2

Составитель Д. Гриценко

Техред С.Мигунова Коррек тор.О. Билак

Редак тор A. Огар

Заказ 8572/17 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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