Интеграф

Интеграф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42d, 4111 № 97011

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. Б. Штыкан

И НТЕГРАФ

Заявлено 5 июня 1949 г. за № 40097725-43 в Гостехнику СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 2 за 1954 г.

Известны интеграфы, содержащие цилиндр, поворачивающий вокруг оси на угол, значение которого функционально зависит от перемещения интеграфа, и приводящий во вращение колесико с острой кро;Iкой, и подвижное лекало, перемещающее механизм, обеспечивающий поворот колесика в функции синуса или тангенса от аргумента, пропорционального перемещению стержня, скользящего по лекалу.

Предлагаемый интеграф отличается от известных тем, чтс каретка, несущая колесико и снабженная пишущим устройством, выполнена подвижной вдоль оси цилиндра.

Схема предлагаемого интеграфа изображена на чертеже.

Параллельно плоскости чертежа в направлении оси Х может двигаться на роликах 1 каретка 2 относительно которой, в свою очередь, могут двигаться: каретка 8 в направлении оси Л; каретка 4 в направлении оси У и каретка 5, в направлении оси У.

Относительно каретки 4 в направлении оси Х может двигаться

Т-образный стержень б, образующий в совокупности со стержнем 7 синусный или тангенсный механизм в зависимости от того, закреплен ли штифт D на стержне 7 или на стержне б.

Со стержнем 7 связана обойма, несущая колесико 8 с острой кромкой, плоскость которого перпендикулярна плоскости чертежа, таким образом, что когда последний составляет с осью У угол а, то плоскость колесика составляет с осью Х угол P = а +. у. Угол у может быть установлен произвольно и остается постоянным в процессе действия прибора. Штифт D либо скользит по прорези, либо посредством волоска 9 постоянно прижимается к соответствующей направляющей. Таким образом положение стержня б однозначно спределяет величину угла

1(ромка колесика 8 постоянно прижимается к образующей шлифованного цилиндра 10, параллельной оси У и плоскости чертежа. у = k tg () dx где: k — коэффициент, зависящий от соотношения размеров деталей.

Если же шестерню 11 вывести из зацепления, а при перемещении каретки 2 в направлении Х одновременно обводить штифтом E стержня 14 кривую g = у (х), то перемещение каретки 4 будет пропорцнональис интегралу Стильтьеса у = !у у у (4 (л)) -|- у, (2) В дальнейшем будем рассматривать именно этот случай, считая предыдущий частным случаем, соответствующим значению = 4 (х) ==- Х, которое может быть получено также перемещением штифта по наклонной прямой.

Итак, если величина tg P будет сделана пропорциональной зиачеlIHIo подыитегpBJIblloI О Выражения при люоом значении иезависимОЙ переменнОЙ Х, то при движении каретки 2 в направлении оси Х карандаш. прикрепленный к каретке 4, опишет относительно неподвижной плоскости чертежа интегральные кривые (2).

Это достигается следующим путем.

Штифт С, прикрепленный к стержню 6, под действием волоска 9 постоянно ) пи рвется Bл:ев) 10 кромку c ilclIHOI o лекала 15, IlpHKDOII: еииогс иа контрольных штифтах и каретке 8.

Последняя, в свою очередь, посредством пружины 1б постоянно притягивается в направлении слева направо, так что правая кромка лекала 15 постоянно прижимается к штифту В, прикрепленному к каретке 5.

Если правая кромка лекала 5 очерчена по некоторой кривой

gg (v), а левая кромка — по кривой и = х (у), то постоянно следующее

1 =- -т, - (v) + х(у) соотношение: t<> а = ° F (ху) = а П

1 (с) +х(у)

sil7 и = — F(xy) =К R где: R — есть расстояние от штифт" D дс оси вращения стержня 7.

Поворот цилиндра 10 вокруг своей оси иа угол ат вызывает поворот колесика 8 вокруг своей оси иа угол, обратно пропорциональной

cos p. Если при этом момент силы трения скольжения кромки колссика 8 больше суммарного момента трения качения того же колесика и сил, препятствующих поступательному перемещению каретки 4, то IIQBoрот цилиндра на угол ат вызовет перемещение каретки 4 иа величину

dy = ат tn P при одновременном качении колесика 8 по поверхности ь г цилиндра 10.

Угловое перемещение цилиндра 10 пропорционально величине 7;I»eHHol.o перемещения dx каретки 2, что достигается с помощью шестерни 11, концеитрично прикрепленной к цилиндру 10 и сцепленной с pei кой (на чертеже не показана), укрепленной иа плоскссти, относительно которой перемещается каретка 2.

При помощи системы шестерен 12 — 13 поворот от цилиндра 10 может быть сделан пропорциональным линейному перемещению стержня

114 в направлении оси У. Следовательно, если ири перемещении каре7ки 2 в направлении оси Х шестерня 11 сцеплена с рейкой, то каретка 4 переместится в направлении оси ) иа величину

М 97011

Следовательно, если при движении каретки 2 в направлении осн X .штифтом А каретки 5 одновременно обводит неподвижную криву)о

V = f (х), а штифтом Е стержня 12 — кривую g = 4 (х), то карандаш или рейсфедер, прикрепленный к каретке б, опишет кривые (2).

Возможны следующие основные способы использования прибора:

1) При тангенсной схеме настройки, т. е. при закреплении штифта Д на стержне б и скольжения его вдоль стержня 7, формула (2) примет вид х х у= Stg(a+v) d(4(x)+у,=- — S d(v(x})+v, (3)

ХО ХО.где m = tg у = const.

В случае у = 0 интеграл (3) принимает вид

Х Х у = — S Р (ху) б (у (х)) + уд — S (х(у) + и (в)) ы (у (х)) + у О (4) В случае у = —, получим

2 у=а (1 (у (х))

+Уо х (у) + у (f (х)) (5) 2) При синусной схеме настройки, т. е. закреплении штифта 0 на

-стержне 7 и скольжения его вдоль стержня б, получим

Х Х у (ta(+ )d)v()I+v. ) "" " "" ш(, ()I+v 1siп 2 :, т s(nd

Подставив вместо sin а его значение, получаем

), F(xy) = (у 1 — F-"(xy) =,у((х)

-Д .) х о Р (у 1 — F- (ху) =, m F (xy) (6) где F (ху) = Х (у) + (1) tf (х)). В частности, когда m = 0 и m = ao

Соответственно получаем:

Х

" ("»d(-.. ()I+v.

F (ху) (8) 3) Связав стержень б с помощью рейки непосредственно с осью вращения стержня 7, получаем круговую схему настройки, при которой .а = k F (ху), k = const. № 97011

При этой настройке прибор вычертит кривые х х у = ((a(<+ (ы((х)1-(-уо = g 1дТ(ху) = -"I ш(р(х)(-(-у, (9)

ХО

4) На ось колесика 8 насаживаем счетный барабанчик. Тогда, при любой схеме настройки этот счетчик покажет величину, пропорциональную длине вычерченной интегральной кривой, т. е. интегралу вдоль кривой (,10)

В частном случае, при y> = f (х) = tg x получает величину, пропорциональную значению эллиптического интеграла 2-го рода в форме

Лежандра. При gi = f (х) = cos х получаем значения эллиптического интеграла 1-го рода и т. д.

Возможны также и другие способы использования прибора.

Предмет изобретения

Интеграф, содержащий цилиндр, поворачивающийся вокруг своей оси на угол, значение которого функционально зависит от перемещения интеграфа, и приводящий во вращение колесико с острой кромкой, и подвижное лекало, перемещающее механизм, обеспечивающий поворот колесика в функции синуса или тангенса от аргумента, пропорционального перемещению стержня, скользящего по лекалу, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью упрощения интеграфа и уменьшения его габаритов, каретка, несущая. колесико и снабженная пишущим устройством, выполнена подвижной вдоль оси цилиндра.

¹ Я7()) I

Редактор Г. П. Осипова

Техред T. П. Курилко Корректор Г. И. Чугунова

Поди. к печ. 29/II — 64 г. Формат бум. 70Х108 /и Объем 0,44 изд. л.

Заказ 0251/16 Тираж 200 Цена 5 кон.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.