Патент 564

Прибор для механического вычерчивания аксонометрических проекции, симметрических фигур, обращенных изображений и для копирования чертежей

 

/ Ф № 5б4 4х М

Г (1АТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ прибора для механического вычерчивания аксонометрических проекций, симметрических фигур, обращенных изображений и для копирования чертежей.

К патенту Д. Г. Тамбовцева, заявленному 14 августа 1923 г. (ваяв. свид. ¹ 77127).

О выдаче патента опубликовано 31 августа 1925 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 года.

Прелметом предлагаемого изобретения, является прибор, позволяющий быстро,, механически, вычерчивать аксонометрические проекции различных машин и архитектурных сооружений, благодаря, чему кропотливый и нудный трул по-, ! строения аксонометрических проекций, обычным путем может быть устранен. !

Этот же прибор дает возможность ме-; ханически вычерчивать одновременно в нескольких экземплярах копии на любой бумаге с планов, чертежей и рисунков,, н лопускает механическое вычерчивание, ! проекций всевозмо>кных плоских фигур, и рисунков при любом наклоне углов плоскости фигуры к плоскости проекций.

Кроме того, предлагаемый прибор дает возможность механически вычерчивать ! чертежи и рисунки в обращенном зиле:, «а бумаге каранлашем, на камне и на металлических поверхностях острым штифтом и лопускает механическое вычерчивание разнообразных симметрических фигур. 11редлагаеьияй прибор может иметь применение и машиностроительном леле, в архитектурно - строительном, в военном деле, в учебном и литографском деле и в деле издательства технических книг и журналов.

На фиг. 1 прибор изображен в горизонтальной проекции; на фиг. 2 — изображен способ вычерчивания аксонометрических проекций; на фиг. 3 - 4 нзобра>кено приспособление к прибору для размножения копий и на фиг. 5 изображено видоизменение прибора, указанного на фиг. 1.

Устройство прибора заключается в следующем, фиг. 1: на неподвижной штанге

5, укрепленной в упорах 7 планки б, скрепленной с основной диском 8, на которой располо>кены чертежные доски А, В, С, D, Е, одеты ползуны 9, 70, 11, и 72, связанные между собой попарно (9 и 17; 70 и 72) равными плангамн 73 и 74; ползуны попарно имеют свободное движение вдоль нгганги 5; чер сжныс доски А, В, С, 0, Е, укреплены на лоске 8 прн помокни планок 29 с пазами так, что могут независимо выдвигаться я направлениях, перненликулярных к шт;пи с 5. Г1олзуны 9, 70, 77 н 12 в виде эллипса на бумаге В . Чгобы вычертить верхнее основание цилиндра, установим, как и,раньше, карандаш и в точку р, общую окружности круга в проекции N и контура 1> <7 гs... -" и, передвинув вверх лоску А до совпадения штифта 34 с точкою на окружности (каковою точкою обязательно будет точка ф), обведя штифтом 34 но окружности круга, получим на месте

В другой эллипс — верхнее основание

lllMI1Hflp2. Не передвигая доски А, обведем контуры, лежащие в плоскости этого круга в модели, получим четыреуголышк I — 2 — 3 — 4, который после обвода штифтом 34 даст в проекции ца листе В параллелограмм 1 — 2 — 3 — 4.

Вычерченные эллипсы дают возможность судить какие из сторон параллелограмма будут видимы, какие нет, поэтому достаточно оыло обвести в проекции 1V только стороны 7 — 2 и 1 — 4. Квадрат на этой проекции с центром в центре круга есть верхняя грань модели; чтобы получить ее на листе В, нужно карандаш и установить в точке, общей контуру этой грани и контуру а b c d... о, или контура р q г s..., на последнем контуре такая точка будет о (или и), удерживая в ней карандаш, передвинем еще выше лоску А — до совпадения острия штифта 34 с контуром квадрата, обведем квадрат штифтом, тогда карандаш а вычертит ромб †проекц квадрата. Такими же приемами можно вычертить проекции прямоугольного четыреугольника 5 — 6 7- -8 и линию

9 — 10, являющиеся верхней гранью и нижним ребром трехгранной призмы в модели, Горизонтальная проекция модели исчерпана вся. Теперь, повернув лист В так, чтобы ось > была направлена книзу и совпала оы с срединной линией, используем проекцию М, представляющую боковой вид модели слева.

Установив карандаш и в точке f, общей контуру а b c.... о и окружности оольшего круга проекции Л4>, передвинем доску D до встречи штифта 24 с окружностью этого круга в точке f; затем обведем штифтом большой круг и непосредственно после того обведем меньший, внутренний круг, как лежащий в той же плоскости; на листе В получим два эллипса. Действуя согласно этим приемам, можно вычертить все фш;уры, лежащие в плоскости 77, затем в плоскостях 72 и 73. Цифрами этими обозначены те плоскости, которые изооражены на готовой уже изометрической проекции В модели тонкими линиями. Повернув теперь лист В так, чтобы ось Х направилась вниз и вдоль среднеИ линии, и закрепив бумагу по проекции L>, сначала спроектируем фигуру, лежащую в плоскости 74 (сердцевиднук> фигуру), затем — в плоскости 75 (тоже) и т. д. Ясно, что прием, заключающийся в установлениип карандаша и в угловых точках основных контуров и b c.... о и р и гs.... = н последующие затем перелвижепия досок

JJ0 совпадения с идентичными точками заданных проекций, служит для определения поло>кения упомянутых плоскостей в изометрической проекции и что прием этот применяется лишь при переходе от вычерчивания фигур в одной из этих плоскостей к вычерчиванию фигур, расположенных в других плоскостях. Вершины эллипсов в вычерченной проекции В от руки соединяются прямыми линиями 77 — 18 и 79 — 20, которые являются общими касательными к двум эллипсам; прибором эти прямые вычерчивать нельзя, так как в трех проекциях модели нет для этого данных.

Основными контурами a b c.... о и р q г s.... >> можно воспользоваться для производства разрезов и вырезов, стоит только стереть резиной все линии, находящиеся в соответствующей четверти; основные контуры окажутся тогда пограничными линиями выреза.

Свойствами точки d обладает всякая точка па штанге 25, ввиду чего при вычерчивании копий в нескольких экземплярах штанги 51 — 52; 2? — 22 и 25 снимаются с прибора и на место последних помещают приспособление, фиг. 3 и 4, состоящее из наложенных друг на друга штанг 32 и 33. Штанга 32 имеет проревы 54 и рядом с ними клиновидные выступы 35, которые, при нажатии выступающего конца 55 штанги 32, вклиниваются между штангой 32 и головками карандашей, штифтов или рейсфедров, проходящих через упомянутые прорезы 54 и через трубочки 58, вделанные в штангу 33; и таким обраразлично, па какой доске поместить какую проекцию, необходимо лишь, чтобы доска В была отведена для помещения на ней листа бумаги с начерченными на нем изометрическими осями Х, Y Z, про- I веденными от края до края, при чем ось Z должна быть продолжена в обе, стороны .. На всех досках проводят, срединные лини и, которые прежде всего ! должны быть следами остриев штифтов .

34, d, 23, 24 и Зб путем проведения, ! одного из пих по прямой линии, перпен- 1 днкулярной к оси 5 прибора (фиг. 1). 1

l(pose того, на досках А, С, D про-; водят наклонные линии под углом в 45 I к срединным линиям. Лист чистой бу-, ! маги располагается на доске В так, что- 1

1 бы точки пересечения осей Х, У, Z лежали на срединной линии, что легко ! достигается посредством иглы, которой протыкается бумага в указанной точке., 1

При вычерчивании изометрической проек- I ции, оси шарниров в и с должны быть помещены в отверстиях, соответствующих;

«оэффиииеиту сжатия S =- О, 57. Горизонтальную проекцию N модели нужно, расположить на доске А так, чтобы ось х составляла угол в 45 т с срединной линией: передний же вид L модели, нужно расположить на доске С так,, чтобы ось У составляла угол в 45 с срединной линией доски С; проекцию же М, представляющую вид с левой стороны, нужно расположить так, чтобы ось Z составляла угол в 45 с срединной линий доски D. Для этого нужно, поворачивая бумагу вокруг иглы, проходящей через точку пересечения осей

Х, У, Z и воткнутой в доску в какой либо точке срединной линии, совместить требуемую ось с наклонной линией на доске. Расположенные таким образом проекции модели укрепляются на досках на все время вычерчивания изометрической проекции, которое начинается с обвода штифтом той ортогональной проекции, которая дает большее представление о пространственном расположении частей модели. Начнем с L, в таком случае лист бумаги В нужно повернуть так, чтобы ось Х была направлена книзу вдоль срединной линии доски В и в этом положении закрепить.

Установив острие карандаша и в точке пересечения осей Х, У, Z, передвинем доску С в ее пазах до совпадени» конца штифта 23 с точкой пересечения осей Z и У. Затем обведем внешние контуры проекции L штифтом 23, особенно отчетливо обозначив на бумаге угловые точки проекции. На листе В получится проекция обведенного контура, которую обозначим буквами a b c d

e/ J л i j 4 l т п о. Затем спроектируем внешний контур проекции N, для чего сначала повернем лист В около точки пересечения осей, воткнув в эту точку иголку, до совпадения оси У с срединной линией и так, чтобы эта ось была направлена книзу и закрепим лист.

Установив затем карандаш а в точке пересечения осей Х, Y, Z, передвинем доску D в ее пазах так, чтобы точка пересечения осей Х и Z оказалась под острием штифта 24 и, не изменяя положения доски, обведем им внешние контуры проекции 1lf На листе В получим проекцию р q r s t и и ш

3 . о .л о, обозначенную пунктиром. Полученные два контура являются исходными при вычерчивании аксонометрической проекции модели и послужат впоследствии для производства разрезов и вырезов. Угловые точки второго контура определяют пространственное положение внутренних и внешних контуров модели, зафиксированных проекцией L; угловые точки первого из вычерченных контуров определяют пространственное положение, а, значит, и положение в изометрической проекции как внутренних, так и внешних контуров модели, зафиксированных проекцией М . Вместе взятые они определяют в аксонометрической проекции положение внутренних и внешних контуров горизонтальной проекции №.

Повернув лист В так, чтобы ось Z направилась кверху и совпала с срединной линией, и закрепив его, вычертим основание модели (цилиндр) в изометрической проекции. Для этого нужно, удерживая карандаш а в точке р, общей для контура p q r з... q и круга— основания цилиндра, передвинуть доску А до совпадения штифта 34 с точкой на окружности круга; эта точка обязательно будет точкой ф, так как она соответствует точке чу: обведя штифтом 34 контур круга, получим проекцию его можно 33>(J!I0»èòü, ITo при обводе кон- туров какой либо фигуры штифтом 12 точка с опишет фигуру, которую можно

»азва ть»роекцией первой фигуры, а

«( отношение —, которое обозначим букас вой S, можно назвать коэффициентом сжатия плоских фигур в направлении, т -и перпендикуляр»ом осн прибора . -.—

Г

По этой формуле определяется положение точек на штангах, в которых

»у>кно сделать отверстия для разбираю-, щихся шарниров f u b. При вычерчи- ванин аксонометрических проекций одна ортогональная прдекция модели помещается на доске S, а другие две на, запасных досках, которые вдвигаются в прибор последовательно, по мере использования проекций — это в случае, если каждая проекция помещается»а отдельном листе бумаги. В том же случае, когда разрезать чертеж на части, с целью отделения проекций, нельзя, то весь чертеж целиком помещается»а доске 5, если он таких же или меньших размеров, чем доски и вычерчивание аксономертической проекции модели производится так же, как указано выше, следует только использовать все удобства, которые представляет сетка линий, нанесенных на доске S. На досках F и S, кроме срединных, проведены еще прямые линии 26 и 27, 28 и 29, обладающие тем свойством, что если вести штифтом 12 по линиям 28 и 29, то точка и пойдет соответственно по линиям 26 и 27. Эти добавочные линии помогут поместить лист бумаги с тремя данными проекциями наивыгод»ейшим образом в смысле отсутствия препятствий для вращения чертежа при установлении осей проекций под падле>кащими углами к срединным линиям.

Для того, чтобы удобнее было поворачивать большие листы бумаги около . точек пересечения осей Х, У, Z и х, у, s, можно пользоваться кнопками с тонкими остриями и с малыми шляпками, которые можно оставлять на все ( время использования проекций воткну- тыми в доску в указанные точки на . бумаге. Возьмем для примера слу- чай, когда на листе бумаги, размеры которого равны размерам доски S, г>ред-, ставле»а модель в трех проекциях, вн»имающих все вместе только часть листа, именно нижнюю правую четверть; требуется начертить аксонометрическую проекцию модели»е разрезая черте>ка на части. Для этого, проводя оси х, у, х в этих проекциях от края до края бумаги и выбрав проекцию, дающую наибольшее представление о простра»ствен»ом расположении частей модели, протыкаем вьцпеописанной кнопкой чертеж в точке пересечения осей и вкалываем ее в доску S на линии 29 ближе к ее нижнему концу; затем поворачиваем чертеж до совпадения требуемой оси с соответствующей наклонной линией на доске и закрепляем чертеж.

На доске же F располагаем лист бумаги по величине равный ожидаемой аксонометрической проекции; проводя на нем оси Х, Y, Z, и проткнув его в точке пересечения осей описанной выше кнопкой, приколем кнопку на линии 27 (соответствующей линии 29) ближе к ее ни>к»ему концу, и расположив вдоль этой линии требуемую ос1, закрстшм бумагу. Использовав одну проекцию модели. вынимаем кнопку и, проткнув чертеж в точке пересечения осей другой проекции, прикалываем кнопку на той же линии 29 (но»е обязательно в . той же точке, а где удобнее). Использовав эту проекцию, поступаем точно так же и по отношению к третьей. Приемы вычерчивания аксонометрических проекций те же, что были указаны по отношению к вышеописанным приборам.

ПРЕДМЕТ ИЗОВРЕТЕНИЯ.

1. Прибор для механического вычерчивания аксонометрических проекций, симметрических фигур, обращенных изображений и для копирования чертежей, с применением шарнирных параллелограммов, отличающийся {фиг. 1) тем, что на штанге 5, утвержденной на подпорках 7, 7, скрепленных с план. кой 6, имеются скользящие (или катящиеся на роликах или шариках) муфты

9, 10, 11, 12, с одной стороны попарно связанные одинаковой длины шта»гами 13, 14, а с другой — шарнирно сочлененные со штангами 19 и 20, 51 зом пишущие приборы отделяются от бумаги. Штанга 32, по прекращении лавления на загнутый конец 55, принимает, под действием спиральной пружины 56, прежнее положение и пишущие приборы (карандаши и т. и.) опускаются книзу благодаря лавленшо I ! пружинок 57, прикрепленных к штанге, 32 и упирающихся в головки пишущих ! штифтов. Эти головки имеют рыча>кки, 59, 59..., которые шарнирно соелинены с штангой 60, так что при поворачивании олного рейсфедра все остальные автоматически поворачиваются на такой жс угол. Ролики 61 и б 7, прикре- пленные к штанге 33, не позволяют прогибаться системе штанг.

При вычерчивании копий с чертежей, листы чистой бумаги располагаются на лосках А, В, С и D, а оригинал на лоске Е. 1(онтуры оригинала обводятся штифтом 36, около которого, сосредоточено все управление прибо- ром. При переходе с одной линии «a I другую, чтобы не мазать чертежей, нужно нажимать пальцами правой руки, на изогнутый конец 55 штанги 32, благодаря чему все карандаши или рейс- федры приподнимаются. Г1ри изменении направления линий, нужно, следуя изгибам линии, поворачивать штифт 36, благодаря чему все рейсфедры повернутся, следуя изгибам вычерчиваемой линии; штифт 36 необходимо сделать внизу сплющенным, чтобы видно бь>ло, насколько нужно его поворачивать.

Так как все управление прибором сводится к манипулированию пальцами правой руки, то левая свободна и может управлять линейкой, по которой слелует обводить прямые линии штифтом 36.

На копиях прямые линии будут вычерчиваться тогда твердо, как по линейке.

Видоизменение описанного прибора изображено на фиг. 5 и состоит в том, что ось прибора 7 утвер>кдается неполвижно на подпорках 2 и 2, прикрепленных к доске 77, имеющей пазы 22, 22...., в которых движутся доски F и S, служащие для помещения, — на F листа чистой бумаги, на S — проекций модели.

Г1о оси 1 прибора скользит каретка 3 па салазках или на роликах; вдоль каретки сделан канал, в котором помещается вал 25, несущий по концам зубчатые колеса одинаковых размеров 20 и 21 и вращающийся в подшипниках 4 и 4, скрепленных с кареткой; нал зуочатыми колесами располагаются перненликулярно к оси 1 прибора кремальеры

5 н б, движущиеся в направляющих муфтах 7 и 8 (скрепленных с кареткой) и зацепляющиеся соответственно с зубчатками 20 и 21. Продолжением муфты

8 служат планки 9 и 70, удерживающие кремальеру 6 от боковых колебаний. 1(аретка и загнутый перелний конец кремальеры 5 соединены шарнирно сочлененным ромбом 16 — 17, 78 — 79 так, что диагональ ромба, соединяющая шарниры е и а, перпендикулярна к оси прибора, а штанги 16 и 17 образук>т со штангами 14 и 75 ромб, соелиняясь и осрелством рвами ра ю ннихся шарниров f и b. Осью шар:шра е служит трубка, в которую вкладывается карандаш.

Осью шарнира а служит также трубка; кремальера б в переднем конце имеет трубку, обращенную вниз и служащую для вставления штифта 12. На трубки шарнира а и кремальеры 6, надевается штанга 73. Две кремальеры, вал 25 и штанга 73 образуют прямоугольный четыреугольник. Штифт 12 может двигаться в любых направлениях в плоскости Ь и все его лвижения будут перелаваться шарниру а через штангу

73 с одной стороны и посредством кремальеры б, зубчатки 21, вала 25, зубчатки 20 и кремальеры 5 — с другой.

Рассмотрим движение точек а и г. Из подобия треугольников находим, что

av u — Умножив числителя и знаменаat г теля левой части этого равенства на 2, 2аг н ас и получим: — = — или — =: вычи2at r ае r ас — ас г --и тая из елиницы, получим - — — — —.— ---сс r -и или = —, т. е, отношение путе11, ac r проходимых одновременно точкой с и точкой а, перпендикулярно к оси при-бора, есть величина постоянная при всех движениях точки 12 в плоскости S и выражается правильной дробью. Отношение же путей, проходимых этими точками в направлениях, параллельных оси прибора, есть также величина постоянная и выражается елиницей. Отсюда и 52, 30 и 31, попарно связанными . 5, 6, сцепленные с шестернями 20, 21 шарнирами d, 53 и 24, из коих штанги вала 25, находящегося в подвижной

19 «51 и 52 имеют ка- по штанге 1 каретке 3, имеющей на-! т ждая, ряд отверстий для сочленения со, правляюшие приспособления 7, 8, 9, 10 с ьемными шарнирами b, с штанг 21, I для кремальер и сочлененной с шарнир22, связанных шарниром а, шарниры ным параллелограммом 16, 17, 18, 19, же 1 и 24 сочленены со штангой 25, штанги которого снабжены отверстиями на которой укреплены чертящие орудия для сочленения со с.ьемными шарнирами и ведущий штифт. f u b связанных шарниром с штангами

2, Видоизменение прибора, указан-, 14, 15, — конец же кремальеры 5 шарного в и. 1 (фиг. 5), отличающееся, пиром а сочленен со штангами 16, 17, тем, что для передачи движений веду- I а штангой 13 с шарниром 12 крещего штифта применены две кремальеры j мальеры 6.