Чертежный прибор

Чертежный прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕжИХ

РЕСА 1УБЛИН (51) 4 В 43 L 13/00

13 . 3i!

БНЬ. » .: .. ЕЫА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕ"ГЕЛЬСТВУ

19

17

2Е

f6

2г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ " СССР

nG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ1 Р =й ИЙ (21) 3821724/28-12 (22) 10.12.84 (46) 30.06.86. Бюл. И - 24 (72) Г.Г. Пиянзов, P.А. Кузнецов, С.И. Усов, И.Г. Пиянзов, Ф.A. Пукшта и Э.M. Давидов (53) 744.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

114 765027, кл. В 43 L 13/00, 1978.

Маркин Д.Р. Введение в механику гибкой нити. М.: 8;,ук, 1980. (54) (57) 1. ЧЕРТЕНЫИ ПРИБОР, содержа щий три направляющие, из которых псрвая закреплена горизонтально в верхней част, ocHoâания, балку, несущую ползун с пишущим штифтом, установлe..— ный на второй направляющей ползун с барабаном, на котором закреплен один конец гибкой нити, и два ролика, о т л и ч а ю !i и и с я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем вычерчивания цепных и катенарных линий, он имеет

„„SU„„ 435 А1 установленный на третьей направляющей ползун, шарнирно установленный на нем с возможностью фиксации Г-образный стержень, кольцо со стрелкой, закрепленное на втором конце гибкой нити и связанное с осью шарнира Г-образного стержня, и две дополнительные нити со сменными грузами, закрепленные на кольце и обвитые вокруг роликов, ролики закреплены на концах

Г-образноro стержня, балка установ-.. лена горизонтально в нижней части основания, вторая направляющая связана с балкой и первой направляющей посредством дополнительных ползунов, а гишущий штифт закреплен на ползуне

c="çUiêè посредством телескопического стержня.

2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что направляющие, балка и телескопический стержень имеют линейные шкалы, а Г-образный стержень — угловую шкалу.

1240635 у = а (ch — -1)

И, (1) .

45 где а = — параметр цепной линии;

7 — горизонтальная составляющая натяжения,;

1 погонный вес.

Уравнение (1) справедливо для лиг бой металлической цепочки. Формы металлических цепочек с различными погонными весами (массами) подобны, если их параметры Я- равны

qz

Ы (2) а линейные размеры пропорциональны

Изобретение относится к приборам для вычерчивания плоских кривых, преимущественно катенарных и цепных линий, форму которых принимают гибкие связи буксируемых и заякоренных систем, линий электропередач, висячих мостов и других аналогичных устройств.

Целью изобретения является расширение диапазона решаемых задач путем вычерчивания цепных и катенарных линий.

На фиг.1 схематически показан при- бор, общий вид; на фиг. 2 и 3 примеры применения прибора. .Прибор содержит основание, выполненное, например, в виде вертикального щита 1, на котором установлены направляющие 2, 3, 4 и балка 5. На направляющих и балке установлены ползуны 6, 7 и 8.. 20

На полэуне 6 закреплен барабан 9, на ползуне 7 — телескопический стержень 101 а на ползуне 8 закреплен шарнирно с возможностью фиксации Гобразный стержень 11. Направляющая 3 25 связана с направляющей 2 и балкой 5 посредством дополнительных ползунов

12 и 13, на конце телескопического стержня 10 закреплен пишущий штифт

14. На барабане 9 закреплен один конец гибкой нити 15, выполненной в виде металлической цепочки, на другом ее конце закреплено кольцо 16 со стрелкой. На кольце 16 закреплены две дополнительные нити 17 и 18, обвитые вокруг роликов 19 и 20, зак35 репленных на концах стержня 11, со сменными грузами 21 и 22. Направляющие 2, 3 и 4, балка 5 и телескопический стержень 10 имеет линейные шкалы, 40 а Г-образный стержень — угловую шкалу.

Уравнение цепной линии имеет вид (3)

У х> 1. где m — линейный масштаб.

Таким образом, форму любой металлической цепи можно найти, если соответствующим образом подвесить на щите 1 цепочку любого погонного веса.

Пример 1. Необходимо вычертить форму якорной цепи, на которой стоит судно. Глубина. места Н, дли. на якорной цепи L<, а вес погонного места в воде q (фиг.2).

Исходя иэ выбранного линейного масштаба m„ берут металлическую цеЕ почку длиной 1. = -- любого погонноm го веса и . Подвешивают эту цепочку

15 за кольцо l6 на оси Г-образного стержня. Другой конец цепочки, намотанный на барабан, располагают при помощи полэуна 6 на расстоянии по

"Л вертикали Н := — в точке Я. Затем

2 m на нитях 17 и 18, привязанных к кольцу 16 и переброшенных через ролики

19 и 20, подвешивают грузы 21 и 22, вес которых 7„ и Т подбирают так, чтобы кольцо 16 не касалось оси стерж. ня 11, нить 17 располагалась вертикально, а нить 18 — горизонтально.

В этом случае согласно соотношениям (1), (2) и (3) цепочка 15 длиной L< имеет форму, подобную натурной якорной цепи длиной L . Передвигая полэун

7 с телескопическим стержнем 10 при помощи штифта 14, вычерчивают цепную линию LZ . Одновременно прибор позволяет определить силу давления Т, ветра на судно и снос его под действием этой силы.

Так, согласно соотношению (2)

7. . Ых

Л а согласно выражению (3) к,=х ° m, де Т эес груза 22, подвешенного на нитке 18; х — эамеренное по линейной шкале

2 балки 5 расстояние по горизонтали между точками Я и С.

По стрелке кольца 16 и угловой шкале определяют угол наклона о(силы натяжения якорной цели в точке С присоединения судна. Величина этой силы может быть найдена по формуле

Т = --"--Т

cos

Т F (5) L1

Z|. х у х> (6) и где у, х1,L, — координаты и длины катенарной кривой; у, x>, L<- координаты и длина металлической цепочки; п — линейный масштаб.

Пример 2. Необходимо вычер- . тить форму троса, буксируемого в горизонтальной плоскости за коренной конец Яи имеющего на ходовом конце отводящий аппарат С, если известны r длина троса Li и составляющие силы F — отводящая сила F и сила лобового сопротивления F отводящего аппарата (фиг.3). 35

Исходя из выбранного линейного масштаба и берут металлическую це41 почку длиной = -- любого погонного

tl веса о . Рассчитывают вес груза 21 .40 согласно формуле.(5)

7=Т= F— ф

3 124063

Во время буксировки троса с отводящим аппаратом на своем ходовом конце трос принимает форму катенарной кривой, уравнение которой имеет вид, аналогичный цепной линии (1) у =Ь (ch — — 1) ° (4)

b где Ь =-- — параметр катенарной г кривой;

F — натяжение вдоль троса;

r — погонное гидродинамическое сопротивление троса, обтекаемого потоком жидкости под углом 90

О

Очевидно, что металлическая цепочка подобна тросу в потоке, если выполняются условия

5 4 но F = F cos+

F тогда 1 1 совой г

Вес груза 22

7 =- T tg<= -- — - tg< (8)

2 CGs4. Г

Рл но F<

tgK

Г тогда 7 =- "2 созс(. г

F где . о(= arete.Fg

Размещают барабан 9 в точке Я, отмеряют длину L цепочки 15, присоединяют через кольцо 16 со стрелкой нити 17 и 18. К концу нити 17 присоединяют груз 21 весом Т и нить перебрасывают через ролик 19 (развернув при этом Г-образный стержень на о

90 против часовой стрелки ), к концу нити 18 подвешивают грузик 22 (Т ).

Затем перемещают ползун 8 по направляющей 4 (а если потребуется, то и направляющую 3 с барабаном 9 по нап- равляющей 2 и балке 5) до такого положения, при котором кольцо 16 не касается вертикальной оси Г-образного. стержня. B этом случае нить 17 горизонтальна (до ролика 19), а нить 18 вертикальна. Форма цепочки 15 длиной

L> подобна форме троса длиной L Пишущим штифтом 14 при помощи телескопического стержня 10 вычерчивают катенарную кривую, при этом одновременно производят измерение отклонения х и у конца троса С.

Применение предлагаемого прибора позволяет повысить производитель-— ность труда при проектировании и исследовании систем с гибкими связями.

1240635

Составитель Д. Гриценко

Техред О.Гортвай Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н, Èâbäêàÿ

Заказ 3442/14

Тираж 345 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Tlpn»эв mr òâåííî-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,4