Прибор для демонстрации винтового торса

 

Изобретение относится к учебным приборам по геометрии для изучения и демонстрации линейчатых винтовых поверхностей и их сечений. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей изучения и наглядной демонстрации винтовых поверхностей. Прибор содержит основание с пазом, очерченным по дуге правой эвольвенты окружности, на котором установлен цилиндр с винтовой линией, на который надеты две прозрачные пластины со сквозными пазами по дугам правой и левой эвольвент и средство для построения семейства эвольвент. Вдоль пазов расположены фиксаторы, к которым крепят эластичные нити, имитирующие образующие торса. Средство для графического построения семейства эвольвент содержит установленный перпендикулярно к основанию гибкий шаблон в форме прямоугольного треугольника, на концах гипотенузы которого расположены шипы, скользящие в пазах основания и нижней пластины. В вершине прямого угла шаблона одним концом укреплена нерастяжимая нить, второй конец которой укреплен на основании цилиндра. По нижнему основанию шаблона скользит ползун с фиксатором и пишущим узлом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 09 В 23/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕНКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О!НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4424061/31-12 (22) 11.05.88 .(46} 15.06.90. Бюл. Ф 22 (71) Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова (72) Е.Г.Утишев (53) 621.317.329(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 875443, кл. G 09 В 23/10, 1980. (54) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ВИНТОВОГО

ТОРСА (57) Изобретение относится к учебным приборам по геометрии для изучения и демонстрации линейчатых винтовых поверхностей и их сечений. Цель изобретения — расшнрение дидактических возможностей изучения и наглядной демонстрации винтовых поверхностей.

Прибор содержит основание с пазом, очерченным IIQ дуге правой эвольвенты

Изобретение относится к учебным приборам по геометрии для изучения и демонстрации линейчатых винтовых поверхностей, их сечений и может быть использовано во всех высших и средних технических учебных заведениях.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей изучения и наглядной демонстрации винтовых поверхностей.

На чертеже схематически показана конструкция прибора..

Прибор содержит вертикально установленный на основании 1 цилиндр 2, .имеющий на наружной поверхности вин„„SU„, 1571643 А1 окружности, на котором установлен цилиндр с винтовой линией, на которой надеты две прозрачные пластины со сквозными пазами по дугам правой и левой эвольвент и средство для построения семейства эв<и ьвент. Вдоль пазов расположены фиксаторы, к которым крепят эластичные нити, имитирующие образующие торса. Средство для графического построения семейства эвольвент содержит установленный перпендикулярно к основанию гибкий шаблон в форме прямоугольного треугольника, на концах гипотенузы которого расположены шипы, скользящие в пазах основания и чижней пластины. В вершине прямого угла шаблона одним кон- 3 цом укреплена нерастяжимая нить, вто- рр рой конец которой укреплен на основании цилиндра. По нижнему основанию шаблона скользит ползун с фиксатором с и пишущим узлом. 1 ил.

lanai товую линию 3, установленные на цилиндре параллельно основанию проз- © рачные пластины 4 и 5 и средство для графического построения семейства CO эвольвент. При этом пластина 4 установлена с возможностью перемещения вдоль цилиндра 2 и поворота относительно него. Основание 1 и пластина

4 имеют криволинейные пазы 6 и 7 по форме правой эвольвенты окружности, служащей основанием цилиндра 2, а пластина 5 имеет паз 8 по форме левой эвольвенты. Вдоль паза 6 и пазов

7, 8 установлены фиксаторы 9 для закрепления имитаторов винтового торса

1571643 в виде эластичных нитей .10. Средство для графического построения состоит из гибкого шаблона t1 в виде прямоугольного треугольника, имеющего иа концах гипотенузы шипы 12, расположенные в пазах 6 и 7, ползуна 13 с пишущим элементом и укрепленной од-, ним концом в вершине прямого угла шаблона нерастяжимой нити 14, второй конец которой зафиксирован на основании цилиндра 2, при этом ползун

13 установлен с возможностью переме щения и фиксации по нижнему основанию шаблона 11.

Для вычерчивания на основании кривых (эвольвент), параллельных пазу

6, необходимо цилиндр 2 установить ортогонально к основанию 1 таким образом, чтобы паз 6 был эвольвентой основания этого цилиндра, на цилиндр

2 надеть пластину 4, (в пазы 6, 7 вставить шипы 12 шаблона 11, нить 14 намотать на основание цилиндра 2 ( и зафиксировать на нем в натянутом положении. Тогда при скольжении шипов 12 по пазам 6, 7 пишущий узел

13 опишет дугу эвольвенты окружности, которая будет параллельной пазу 6.

Меняя положение пишущего узла 13 на основании шаблона 11, мы тем самым можем построить семейство параллельных кривых — эвольвент одной и той же окружности, которая служит основанием цилиндра 6.

Для демонстрации образования и свойств винтового торса необходимо дополнительно установить вторую пластину 5 таким образом, чтобы начало правой эвольвенты основания и левой эвольвенты второй пластины лежали на противоположных образующих относительно оси цилиндра 2, а затем с помощью фиксаторов 9 укрепить эластичные нити 10 таким образом, чтобы они имели. единственную точку касания с цилиндром 2 вдоль винтовой линии

3. Тогда семейство нитей 10 имитирует поверхность винтового торса, винтовая линия 3 будет демонстрировать ребро возврата (эволюту) этого торса.

Для демонстрации того факта, что все сечения винтового торса плоскостями, параллельными основанию круго-. вого цилиндра 2, являются конгруэнтными кривыми (эвольвентами одной и

55 той же окружности), но с начальными точками; принадлежащими различным образующим цилиндра 2, необходимо семейство нитей 10 пропустить в паз

7 пластины 4. Затем, перемещая эту пл асти ну винтовым движени ем по поверхности цилиндра 3 и совмещая начальную точку паза 7 с точкой касания нити 10 с винтовой линией 3, мы получим, что семейство нитей 10 в каждом случае будет точно проходить через паз 7 и будет тем самым имитировать искомую фигуру сечения — эвольвенту окружности. Следует отметить, что при необходимости получения фигуры сечения в нижней половине торса относительно цилиндра 2 направление паза 7 должно совпадать с направлением паза (правая эвольвента).. 6, а при построении сечений в верхней половине торса пластину 5 следует перевернуть так, чтобы направление паза

6 совпадало по направлению с пазом

8 (левая эвольвента).

Формула изобретения

Прибор для демонстрации винтового торса, содержащий вертикально установленный на основании цилиндр, имеющий на наружной поверхности обозначение винтовой линии и имитатор образующих винтового торса, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей изучения и наглядной демонстрации винтовых поверхностей, он имеет две расположенных одна над другой прозрачные параллельные основанию пластины, установленные на цилиндре, и средство для графического построения семейства эвольвент, при этом нижняя пластина установлена с возможностью перемещения вдоль цилиндра и поворота относительно него, основание и нижняя пластина имеют криволинейный паз по форме правой эвольвенты окружности основания кругового цилиндра, а верхняя пластина имеет паз по форме левой эвольвенты, вдоль паза основания и нижней пластины установлены фиксаторы для закрепления имитаторов образующих винтового торса, а средство для графического построения состоит из ра.сположенного на основании гибкогс шаблона в виде прямоугольного треугольника с углом при основании, равном углу подъема винтовой линии, имеющего на концах гипотенузы шипы, расположенные в пазах основания и нижней пластины, ползуна с пишущим элементом, установленного

157 !643

Составитель М.Коноваленкс

Техред М.Ходаннч

Корректор . пле

0 Ципле

Редактор M.Циткина

Заказ 1515 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбийат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 191 на основании шаблона с возможностью перемещения вдоль него, и укрепленной одним концом в вершине прямого угла шаблона нерастяжимой нити, вто-

6 рой конец которой зафиксирован на основании цилиндра, причем имитаторы образующих выполнены в виде эластичных нитей. !